蟹味菇渣發酵有機底肥應用效果初探

顧斌斌 ,李娜 ,干瑩瑩 ,胡振華 ,陳喜靖?

(1.浙江恒海農業開發有限公司,浙江 寧波 315192;2.浙江省農業科學院 環境資源與土壤肥料研究所,浙江 杭州 310021;3.慈溪市瑞豐農業投資有限公司,浙江 寧波 315300;4.浙江農藝師學院,浙江 杭州 310021)

食用菌菌渣是栽培完食用菌后剩余的培養基廢料,含有大量菌體蛋白、纖維素和氨基酸以及其他未被充分利用的營養物質[1]。我國是食用菌生產大國,菌渣隨意丟棄不僅會造成資源浪費,也易污染土壤和水源。與此同時,畜禽糞污的資源化利用也面臨著處理、運輸等問題。堆肥是處理有機廢棄物的有效方法之一,調節和控制堆肥物料的碳氮比、水分、溫度、氧氣和pH 是堆肥的關鍵[2]。畜禽糞便的C/N 比通常比較低[3],食用菌菌渣是良好的堆肥材料,其中的養分含量在堆肥過程中因總干物質重的降低而濃縮增加[1]。

有研究表明,雙孢蘑菇菌渣有機肥能夠促進水稻增產[4],汪峰等[5]利用蟹味菇菌渣與不同物料進行堆肥發酵的研究結果表明,菌渣發酵后的氮磷鉀等養分含量都有明顯增加,而目前關于蟹味菇菌渣與不同物料發酵的有機肥對作物生長和土壤養分的影響鮮有報道。番茄、西瓜等是我國設施栽培主要的蔬菜水果之一,生長發育過程對水肥的要求較高,將與不同物料堆制腐熟的蟹味菇菌渣有機肥作為大棚番茄、西瓜栽培基肥施用,研究其對作物產量構成因素和土壤理化性質的影響,評估其對替代或部分替代化肥基施的效果。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2013 年6 月—2014 年1 月在浙江省慈溪市試驗瑞豐廠區單棟大棚進行。試驗有機肥為蟹味菇菇渣與不同配料 (豬羊糞) 堆制腐熟而成的有機肥,有機肥配料及其養分特點如表1 所示。菌渣有機肥來自瑞豐農業公司食用菌生產基地。

表1 不同有機肥堆制成分及其養分含量

1.2 處理設計

試驗以復合肥處理 (F6) 為對照,設5 個由不同原料及其比例配制發酵腐熟而成的有機肥處理,純菌渣 (F1)、菌渣∶豬糞8∶2 (F2)、菌渣∶豬糞6∶4 (F3)、菌渣∶豬糞5∶5 (F4)、菌渣∶羊糞6∶4 (F5)。F1～F5 處理有機肥按7.5×104kg·km-2的用量作基肥施用,同時施復合肥(17-17-17:N、P2O5、K2O 質量分數) 3.0×104kg·km-2;F6 處理施用復合肥4.5×104kg·km-2。種植作物分別為番茄和西瓜,小區面積6.4 m×8 m,追肥統一施用化肥,施肥方式和施肥量相同。試驗前土壤的理化性狀和養分含量特點如表2 所示。

表2 番茄和西瓜種植之前土壤理化性質和養分含量

1.3 測定項目與方法

1.3.1 不同基肥處理番茄和西瓜的產量構成因素

番茄成熟后分別選取不同處理的具有代表性的番茄植株測定番茄單株結果數量和單果重,選取不同處理的有代表性的5 株成熟西瓜測定西瓜的單果重。

1.3.2 不同基肥栽培番茄、西瓜的土壤理化性質

作物采收后對試驗地土壤理化性質及養分進行測定分析。其中有機碳含量采用重鉻酸鉀容量法測定,全氮采用半微量開氏法測定,速效磷采用Olsen-P 法浸提、鉬銻抗比色測定,速效鉀采用醋酸銨浸提、火焰光度法測定,pH 采用水土比2.5∶1.0 的方法測定[6]。

1.4 數據處理與分析

試驗數據采用Excel 2017 和SPSS 19.0 軟件進行統計分析和作圖,采用方差分析 (LSD) 法對不同處理樣本的差異進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同灌溉施肥處理對不同作物果蔬果實生長的影響

2.1.1 番茄

如圖1 所示,本研究中番茄的單株結果數量在20～70 個,不同處理的單株結果數以F1 處理 (純菌渣) 最高,顯著高于F5 處理 (菌渣∶羊糞6∶4),與其他處理差異不顯著。其中,復合肥處理(F6) 的單株結果數與其他處理差異均不顯著。

圖1 不同施肥處理番茄的單株結果數和平均單果重

同時,不同處理的番茄平均單果重差異不顯著(P>0.05),平均單果重分別在32.1～33.2 g。

本研究中不同有機肥只作底肥施用,其他生長階段的施肥管理措施相同。不同處理的番茄單株結果數與不同處理有機肥的養分含量 (氮磷鉀含量總和) 顯著正相關 (圖2)。

圖2 不同施肥處理番茄的單株結果數與有機肥養分含量的關系

2.1.2 西瓜

與不同底肥種植番茄的研究結果不同,利用不同底肥種植西瓜的研究結果 (圖3) 表明,不同處理西瓜的單果重以F5 處理最高,以F1 處理最低,F5 處理顯著高于F1 和F2 處理 (P<0.05)。其中菌渣與豬糞的不同配比處理 (F1～F4) 中,隨豬糞配比的增加,西瓜的單果重逐漸增加;而在相同比例的菌渣與糞肥的配比中 (F3 和F5),羊糞比豬糞對西瓜單果重的效果更優。與底施化肥 (F6) 相比,不同有機肥處理對西瓜單果重的影響差異不顯著。

圖3 不同施肥處理西瓜的單果重

2.2 菌渣有機肥對土壤理化性質的影響

2.2.1 番茄土壤

番茄栽培后,不同施肥處理土壤理化性質如表3 所示。與試驗前土壤電導率相比,種植后土壤電導率均有所下降,但不同處理間的電導率相比,基施化肥處理 (F6) 土壤的電導率高于有機肥處理。番茄收獲后不同施肥處理的土壤有機質含量變化不同,其中F3 和F4 處理高于處理前的有機質含量。土壤全氮含量以F6 處理最高,但堿解氮含量以F5處理最高,且所有有機肥處理的堿解氮含量均高于化肥處理,說明基施有機肥有利于提高氮肥的有效性。土壤有效磷含量以F3 處理最高,速效鉀含量以F1 處理最高。

表3 不同施肥處理番茄栽培土壤理化性質和養分含量

2.2.2 西瓜土壤

表4 為西瓜栽培后不同處理土壤理化性質和養分含量。與栽培番茄相似的是,西瓜栽培后基施化肥處理的電導率高于有機肥處理,且土壤堿解氮含量低于其他處理。土壤有機質含量以F2 處理最高,F4 處理最低;土壤全氮含量以F2 處理最高,而堿解氮含量以F1 處理最高。土壤有效磷含量以F1 處理最高,而速效鉀含量以F3 處理最高。土壤理化性質和養分的變化除了可能的土壤空間變異性外,不同基肥的施用和作物的生長都會對其產生較大的影響。

表4 不同施肥處理西瓜栽培土壤理化性質和養分含量

3 小結與討論

蟹味菇菌渣與不同配料 (豬、羊糞)、不同比例堆制腐熟而成的有機肥基施對番茄和西瓜果實的影響存有較大的差異。對于番茄而言,不同處理的單株結果數與有機肥的養分含量顯著正相關,但平均單果重沒有顯著差異;而對于西瓜而言,菌渣與豬糞的不同配比處理中,隨豬糞配比的增加,西瓜的單果重逐漸增加;而在相同比例的菌渣與糞肥的配比中,羊糞比豬糞對西瓜平均單果重的效果更優。本研究中所用堆制腐熟有機肥的養分總量隨菌渣比例的提高而增加,相同配比菌渣與糞肥堆制的有機肥中,羊糞的養分含量低于豬糞;但有機肥對西瓜平均單果重產生不同的效果可能與有機肥本身的特點有關,有研究表明,菌渣比例越高堆體提取液對植物的毒害作用越強[7],堆肥較低的碳氮比可能會影響種子發芽[8]。蟹味菇菌渣與不同配料堆制腐熟而成的有機肥對西瓜和番茄產量構成因素產生不同的影響可能是由于不同作物及其移栽時幼苗對菌渣有機肥或者其中的某些物質的耐性或敏感性不同導致的。

蟹味菇菌渣與不同配料堆制腐熟而成的有機肥基施對不同作物土壤有機質和氮磷鉀等養分含量的影響不同,這些變化除了可能的土壤空間變異性外,不同有機肥的施用和作物的生長都會對其產生較大的影響。有研究表明,長期使用有機肥可以顯著增加土壤有機質和氮含量,提高土壤肥力,增加作物產量[9-10],配施化肥可以增加土壤微生物數量[11-12],提高肥料利用率[13]。

本研究結果表明,不同施肥處理對西瓜單果重和番茄結果數和單果重的影響差異不顯著;而與基施化肥相比,基施有機肥有利于降低土壤電導率而增加土壤的堿解氮含量,說明蟹味菇菌渣作為主要成分與豬羊糞等配料堆制發酵的有機肥,能夠替代或部分替代化肥作為種植蔬果的基肥使用,在實現廢棄物資源化高效利用中能發揮較高的作用。