雙孢蘑菇廢料還田對土壤和糯玉米生產的影響*

沈新芬，沈 淵

（上海市金山區農業技術推廣中心，上海 201599）

食用菌廢料，又稱菌渣、菌糠、菇渣等，是指栽培各種食用菌后的固體廢物[1]。研究發現，菌糠中含有食用菌菌絲蛋白、次生代謝產物、微量元素等多種水溶性養分及豐富的有機物質，不僅可以作為食用菌的栽培料再利用，而且還有利于保持和改造土壤的團粒結構和理化性能，是一種能夠改良土壤功能的優質肥料[2]。

近年來，雙孢蘑菇（Agaricus bisporus） 工廠化生產發展迅速，上海市雙孢蘑菇工廠主要集中在金山區，2020年生產面積達到了33.95×104m2，產量達到10 115.8 t，同時每年產生約2.3×104t生產廢料[3]。雙孢蘑菇工廠化生產原料為麥草、雞糞、豆粕、石膏等，各材料按一定比例混合經隧道三次發酵后作為基質，進入菇房后，覆蓋草炭土進行出菇生產。生產結束后的廢料含有蛋白質、氨基酸、菌絲體蛋白、酶等可再利用的成分[4]。目前，上海市雙孢蘑菇工廠化生產廢料利用途徑主要有2條：1）直接還田用于種植蘆筍等綠葉蔬菜作物；2）作為有機肥原料生產有機肥[5]。國內關于雙孢蘑菇廢料利用的報道中多采用的是傳統生產產生的廢料，傳統生產工藝及覆土材料與工廠化生產有較大差異，關于研究工廠化生產廢料利用的報道較少。因此，為充分利用本地雙孢蘑菇生產廢料，促進資源循環利用，實現生態高值化，特開展試驗，研究雙孢蘑菇工廠化生產廢料還田對土壤理化性質和鮮食糯玉米生產的影響。

1 材料和方法

1.1 材料

鮮食糯玉米供試品種為申科糯601，由上海市農科院提供。

雙孢蘑菇工廠化生產廢料由上海聯中食用菌專業合作社提供。經檢測，該廢料pH為6.4，有機質為361g·kg-1，全氮為 1.84×104mg·kg-1，全磷為 8.87×103mg·kg-1，全鉀為 2.08×104mg·kg-1。

常規有機肥，由上海憶南昌綠精制有機肥廠生產。“N+P2O5+K2O”含量≥5%，有機質含量≥45%。

1.2 試驗方法

試驗設2個處理，每個處理面積為667 m2。處理1：施用雙孢蘑菇工廠化生產廢料，每667平方米施用量為1 000 kg；處理2（CK）：施用常規有機肥，每667平方米的施用量為1 000 kg。

糯玉米采用穴盤育苗移栽種植方式，寬窄行種植，寬行70 cm，窄行40 cm，株距27 cm，每畦種4行，密度為每667平方米種植3 000株。各處理采用統一田間管理措施，于2020年7月30日將雙孢蘑菇廢料及有機肥分別施入田塊并翻耕，8月20日完成鮮食糯玉米移栽，10月20日完成采收。

試驗調查項目為鮮食糯玉米生育期、植株性狀、果穗性狀。每個處理隨機抽取10株進行植株性狀的測定，重復3次，采收100個鮮果穗計算產量，并隨機抽取30個果穗進行果穗性狀的測定。

1.3 試驗地概況

試驗地點在金山區朱涇鎮上海楨霖果蔬專業合作社的生產基地內，試驗地塊設置在連棟大棚內，已連續種植鮮食糯玉米、西蘭花、甘藍等蔬菜作物3年，出現了輕度的土壤板結及連作障礙。前茬作物為鮮食甜玉米，地塊平整均勻，土壤為粘壤土。

1.4 項目測定

土壤取樣采用五點取樣法，去除表層浮土后取深度為15 cm～20 cm的土樣，5個取樣點土樣混勻后組成檢測土樣。取樣時間分別為廢料及有機肥施用前（7月23日），糯玉米生長中期（9月12日）和糯玉米采收結束后（10月20日）。

土壤pH用酸度計法測定[6]，有機質、水溶性鹽、水解性氮、有效磷、速效鉀、全氮均采用常規方法測定[7]。

1.5 數據分析

所有數據采用Excel 2007軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 土壤理化性質

不同處理下土壤理化性質詳見表1。

表1 不同處理對土壤理化性質的影響Tab.1 Effects of different treatments on soil physicochemical properties

由表1可知，施用雙孢蘑菇工廠化生產廢料或有機肥前，試驗地塊土壤的pH、水溶性鹽、水解性氮、有效磷、速效鉀、全氮、有機質含量一致。根據全國第二次土壤普查及有關標準[8]，該地塊土壤酸堿度呈中性，弱鹽漬土，除有機質含量達到土壤肥力二級標準外，其余指標均達到土壤肥力一級標準。

試驗地塊分別施用雙孢蘑菇工廠化生產廢料和有機肥后，在糯玉米生長過程中，土壤的理化性質發生了明顯變化。施用雙孢蘑菇工廠化生產廢料的地塊與施用有機肥的地塊相比，土壤pH在鮮食糯玉米生長過程中從施用前的6.73下降到6.30，下降幅度較大，原因可能是雙孢蘑菇廢料中含有較多的酸性物質，在鮮食糯玉米生長過程中得到釋放，從而較大程度地影響了土壤的pH。

在鮮食糯玉米生長過程中，比較2個處理對土壤理化性質的影響可以得出，水溶性鹽呈下降趨勢，施用有機肥的處理比施用雙孢蘑菇工廠化生產廢料的處理下降幅度更大，說明雙孢蘑菇廢料含鹽量較高，不利于降低土壤的鹽分，這與張秀珍等[9]的研究結果一致。

此外，在水解性氮和全氮的含量中，施用雙孢蘑菇工廠化生產廢料的處理呈現上升趨勢，而施用有機肥的處理出現下降趨勢，說明雙孢蘑菇廢料比常規有機肥含有更豐富的氮元素，除了滿足鮮食糯玉米生長對氮素的需求，還可增加土壤中的氮含量。

有效磷含量在施用雙孢蘑菇工廠化生產廢料的處理中呈現上升趨勢，而施用有機肥的處理出現先下降后上升趨勢，最后與施用前基本相同，說明雙孢蘑菇廢料比常規有機肥含有更豐富的磷元素。

速效鉀含量在施用雙孢蘑菇工廠化生產廢料的處理中出現先上升后下降的趨勢，最后與施用前基本相同，而施用有機肥的處理出現先下降后上升的趨勢，這可能是有機肥中的鉀元素隨著鮮食糯玉米的生長逐步釋放，但兩者均可滿足鮮食糯玉米對鉀的需求。

有機質的含量在施用雙孢蘑菇工廠化生產廢料的處理中呈現下降趨勢，而施用有機肥的處理呈現上升趨勢，說明施用雙孢蘑菇廢料對土壤有機質增加不如施用有機肥，但土壤有機質含量從39.20 g·kg-1下降到38.50 g·kg-1，下降幅度小，可以認為雙孢蘑菇廢料基本滿足鮮食糯玉米生長過程中對有機質的要求。

2.2 糯玉米的生育期

不同處理對鮮食糯玉米生育期的影響詳見表2。

表2 不同處理下鮮食糯玉米的生育期Tab.2 Growth period of fresh waxy corn with different treatments

從表2可知，不同處理對鮮食糯玉米的生育進程基本沒有影響，除吐絲期施用雙孢蘑菇工廠化生產廢料比使用有機肥提前1 d外，其余生育進程完全相同，全生育期時長也一樣。

2.3 糯玉米的植株及果穗性狀

不同處理對鮮食糯玉米植株性狀的影響詳見表3。

表3 不同處理鮮食糯玉米植株性狀Tab.3 Plant traits of fresh waxy corn with different treatments

從表3可知，鮮食糯玉米的植株性狀在不同的處理下有所不同。具體表現為施用雙孢蘑菇工廠化廢料的植株株高和穗位高均高于對照組，葉片數少于對照組，莖稈比對照組粗，倒伏率略高于對照組，原因主要是株高和穗位高過度，易倒伏。

不同處理對鮮食糯玉米果穗性狀的影響詳見表4。

表4 不同處理鮮食糯玉米果穗性狀Tab.4 Corn ear characters of fresh waxy corn with different treatments

由表4可知，施用雙孢蘑菇工廠化生產廢料的鮮食糯玉米果穗較為粗壯，鮮果穗重量大于對照組。

2.4 糯玉米產量

不同處理對鮮食糯玉米產量的影響詳見圖1。

圖1 不同處理下鮮食糯玉米產量Fig.1 Yield of fresh waxy corn with different treatments

由圖1可知，每667平方米施用雙孢蘑菇工廠化生產廢料的鮮食糯玉米產量（去苞葉）高于對照組，比對照增產2.4%。

3 小結與討論

雙孢蘑菇工廠化生產廢料含有豐富的有機質和氮、磷、鉀等元素，同時雙孢蘑菇生產過程中代謝出一些酸性物質，導致其pH偏低。其作為有機肥施用到土壤后，能提高土壤氮、磷、鉀的含量，降低土壤pH。但需要注意的是，雙孢蘑菇生產廢料含鹽量較高，使用時每667平方米施用量應低于1 000 kg，同時應注意監測對土壤含鹽量的影響。試驗結果表明，施用雙孢蘑菇工廠化廢料的土壤經過種植一茬鮮食糯玉米后，土壤的氮、磷仍有提高，鉀和有機質含量略有下降，說明雙孢蘑菇生產廢料含有的養分可以滿足鮮食糯玉米生長過程中對肥料的需求。鮮食糯玉米是一種需肥量較多的作物，整個生育期吸收的養分以氮肥最多，其次是鉀、磷元素。一般每生產100 kg糯玉米籽粒，需吸收N、P2O5、K2O養分的量分別為3.94 kg、1.38 kg、5.41 kg[10]。根據鮮食糯玉米品種申科糯601的特性，鮮出籽率為73.5%，若每667平方米產660 kg，經折算需吸收 N、P2O5、K2O養分分別為 19.1 kg、6.69 kg、26.24 kg。而雙孢蘑菇工廠化生產廢料若每667平方米施用量為1 000 kg，則含全氮、全磷、全鉀的量分別為18.40 kg、8.87 kg、20.80 kg。因此，從數據上也可看出雙孢蘑菇工廠化生產廢料中含有的養分可以滿足鮮食糯玉米生長過程中對肥料的需求。

有研究表明，食用菌廢料可以降低土壤容重，提高土壤透氣性，還可改善土壤中微生物的生存環境，促進細菌繁殖[11]，本試驗尚未進行與此相關研究，后續試驗可進一步進行探索。

從鮮食糯玉米的植株性狀、果穗性狀和產量來看，施用雙孢蘑菇工廠化生產廢料的處理優于施用常規有機肥的處理，表現為植株高大粗壯、果穗粗壯、產量稍高。

從經濟效益來分析，雙孢蘑菇工廠化生產廢料成本為80元/t，常規有機肥成本為200元/t，以每667平方米土地施用有機肥1 t來計算，每667平方米可節約生產成本120元。

綜上可以認為雙孢蘑菇工廠化生產廢料完全可以代替常規有機肥使用，不僅能節約生產成本，提高作物種植的經濟效益，而且可以促進雙孢蘑菇廢料的有效利用，實現農業廢棄的物循環利用，變廢為寶，減少環境污染。同時將食用菌產業和農作物種植業有機地結合起來，促進農業經濟的可持續發展。