蔬菜廢棄物肥料化處理對土壤生態(tài)環(huán)境和蔬菜品質(zhì)的影響

常芳紅

（定西市農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)技術(shù)推廣站，甘肅定西743000）

土壤是人類生存的基本資源，也是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。施肥是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的重要一環(huán)，長期配施有機(jī)肥能顯著調(diào)節(jié)土壤營養(yǎng)環(huán)境，提高土壤微生物碳含量，降低代謝呼吸商值，提高多種土壤酶的活力和土壤生物多樣性，為蔬菜穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)創(chuàng)造良好的土壤生態(tài)環(huán)境。近年來，隨著蔬菜集約化種植的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)居民生活水平的日益提高，蔬菜廢棄物（尾菜）大量產(chǎn)生和富集，對農(nóng)田、水體和其他人居環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。因此，對蔬菜廢棄物（尾菜）的處理利用成為消除污染、實(shí)現(xiàn)資源化利用的必然途徑。本試驗(yàn)旨在研究定西旱作農(nóng)業(yè)區(qū)有機(jī)肥施用對土壤生態(tài)環(huán)境和作物品質(zhì)的影響，通過不同有機(jī)肥用量試驗(yàn)探尋土壤肥力快速提升的途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地位于定西市安定區(qū)香泉鎮(zhèn)，土壤類型為黃綿土。

1.1.2 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì) 以蔬菜廢棄物（尾菜）為原料，以微生物菌劑和沼肥為接種劑，按照尾菜肥料化利用技術(shù)規(guī)程，堆制新型生物有機(jī)肥，使尾菜得到資源化利用。用堆制的新型有機(jī)肥（以下稱有機(jī)肥）按照不同施肥方式進(jìn)行田間試驗(yàn)，T1：高肥（有機(jī)肥10 080 kg/hm2）；T2：中肥（有機(jī)肥6 720 kg/hm2）；T3：低肥（有機(jī)肥3 360 kg/hm2）；T4：不施肥；T5：施化肥（450 kg/hm2），共5個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，共15個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列。每個(gè)小區(qū)面積為15 m2，試驗(yàn)總面積為225 m2。供試蔬菜為辣椒。

蔬菜廢棄物堆制有機(jī)肥全氮37.3 g/kg，全磷14.7 g/kg，全鉀8.30 g/kg，速效氮1 211.7 mg/kg，速效磷847.6 mg/kg，pH6.3。2017年10月及2018年4月各小區(qū)按要求分別施入有機(jī)肥、化肥，在蔬菜生長期內(nèi)追肥、灌溉相同。

1.2 采樣及測定

1.2.1 土壤采樣 于2017年8月和2018年7月分別進(jìn)行采樣，各小區(qū)內(nèi)隨機(jī)采集1個(gè)樣點(diǎn)，將相同處理的3個(gè)重復(fù)土壤樣混合為1個(gè)土壤樣品，采土深度分別為0 cm、15 cm、30 cm。共5個(gè)土壤樣，即高肥T1、中肥T2、低肥T3、不施肥T4、施化肥T5。常溫保存，待測。

1.2.2 蔬菜品質(zhì)測定采樣 蔬菜成熟時(shí)采集食用部分，各小區(qū)內(nèi)隨機(jī)采集1個(gè)樣，將相同處理的3個(gè)重復(fù)樣混合為1個(gè)樣品，標(biāo)記為高肥A1、中肥A2、低肥A3、不施肥A4、施化肥A5，分別待測。本試驗(yàn)土壤及蔬菜品質(zhì)測定由甘肅省農(nóng)科院完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 測定結(jié)果

2.1.1 有機(jī)肥施用量對土壤生物性狀的影響 由圖1可以看出，土壤T2有機(jī)質(zhì)含量最高，其他處理下土壤有機(jī)質(zhì)含量差異不顯著，說明加入適量的生物有機(jī)肥（6 720 kg/hm2）能提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量，較T4不施肥處理有機(jī)質(zhì)增加4.06 g/kg，增幅為51.8%。施入化肥降低了土壤有機(jī)質(zhì)含量，但影響不明顯。

圖1 生物有機(jī)肥施用量對土壤有機(jī)質(zhì)的影響

由圖2可以看出，施用生物有機(jī)肥有降低土壤堿解氮含量的作用。

圖2 生物有機(jī)肥對土壤堿解氮的影響

從圖3和圖4可以看出，施入適當(dāng)?shù)纳镉袡C(jī)肥（6 720 kg/hm2）能有效增加土壤有效磷和速效鉀的含量，跟T4對照組相比，有效磷和速效鉀的含量分別增加了61.7 mg/kg和360 mg/kg，高肥組和低肥組含量差異不明顯；施入化肥土壤有效磷和速效鉀的含量則分別增加了41 mg/kg和56 mg/kg。

圖3 生物有機(jī)肥對土壤有效磷的影響

圖4 生物有機(jī)肥對土壤速效鉀的影響

圖5 生物有機(jī)肥對土壤全氮的影響

圖6 生物有機(jī)肥對土壤全磷的影響

從圖5和圖6可以看出，施入適當(dāng)?shù)纳镉袡C(jī)肥（6 720 kg/hm2）能提高土壤全氮和全磷的含量，可能是因?yàn)橛袡C(jī)肥本身帶入了較多的氮和磷。施入化肥同樣有提高土壤全氮和全磷含量的作用，但沒有施入有機(jī)肥的影響作用明顯。

從圖7可以看出，施入生物有機(jī)肥能夠降低土壤全鉀的含量，且隨著施入量的增加土壤全鉀的含量也隨之減少。

圖7 生物有機(jī)肥對土壤全鉀含量的影響

2.1.2 施入生物有機(jī)肥對農(nóng)作物營養(yǎng)物質(zhì)含量的影響 從圖8、圖9可以看出，施入生物有機(jī)肥能有效增加辣椒蛋白質(zhì)和可溶性糖的含量，施入的量越多影響也越明顯。在高肥處理下，蛋白質(zhì)和可溶性糖較不施肥處理含量分別增加0.52 g/100 g、0.1 g/100 g。

圖8 施入生物有機(jī)肥對辣椒蛋白質(zhì)含量的影響

圖9 施入生物有機(jī)肥對辣椒可溶性糖含量的影響

2.2 結(jié)果分析

施入適量生物有機(jī)肥（6 720 kg/hm2）能提高土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀、全磷、全氮的含量，施入化肥也能提高土壤有效磷、速效鉀、全氮、全磷的含量，但沒有施入適量生物有機(jī)肥對其含量提高的影響顯著。施入生物有機(jī)肥能降低土壤堿解氮的含量，土壤堿解氮含量在高肥條件下較不施肥條件減少8.7 mg/kg，減幅為45.8%，辣椒的蛋白質(zhì)含量反而增加了0.52 g/100 g，增幅為31.1%。

施入高肥（10 080 kg/hm2）對土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀、全氮和全磷含量的影響并不明顯，但能夠顯著提高辣椒可溶性糖和蛋白質(zhì)的含量。

綜上所述，施入適量生物有機(jī)肥（6 720 kg/hm2）與不施肥和施入化肥相比，更能改善土壤活性，提高辣椒蛋白質(zhì)、可溶性糖的含量，是農(nóng)作物種植生產(chǎn)中較好的施肥選擇。

3 討論

本試驗(yàn)設(shè)計(jì)中計(jì)劃使用土壤微生物量、微生物商、代謝商以及各種土壤酶活性等指標(biāo)來確定新型有機(jī)肥對土壤性狀的影響。在實(shí)際試驗(yàn)過程中，由于檢測機(jī)構(gòu)檢測項(xiàng)目的變更及檢測費(fèi)用方面等原因，實(shí)際使用并檢測了N、P、K和有機(jī)質(zhì)等指標(biāo)，這些指標(biāo)對環(huán)境的響應(yīng)較為緩慢，不能在短期內(nèi)靈敏檢測，導(dǎo)致對試驗(yàn)結(jié)果有一定的影響。

部分試驗(yàn)結(jié)果顯示，施入生物有機(jī)肥反而會降低土壤堿解氮和全鉀的含量，較不施肥T4處理堿解氮和全鉀分別降低8.7 mg/kg、1.3 g/kg，減幅分別為45.8%和6%。分析其原因：一是本試驗(yàn)選擇的耕地土壤中本來的有機(jī)物質(zhì)含量較低；二是新型的生物有機(jī)肥料進(jìn)入土壤后，與化肥相比，肥效相對緩慢，導(dǎo)致部分指標(biāo)與試驗(yàn)預(yù)想不一致。