施用豬糞有機(jī)肥對(duì)土壤特性及有機(jī)蔬菜品質(zhì)的影響

劉 宇，吳云成，趙家印，江中坤，王蒙蒙*，張紀(jì)兵，田 偉

（1.生態(tài)環(huán)境部 南京環(huán)境科學(xué)研究所，江蘇 南京 210042；2.河海大學(xué) 農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210098）

隨著我國(guó)有機(jī)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，越來越多的有機(jī)肥被使用，尤其是在水果、蔬菜等經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)中［1］。相關(guān)研究結(jié)果表明，適量施用有機(jī)肥可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤理化性質(zhì)［2-3］，提高作物產(chǎn)量和改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)［4-5］。然而，人們對(duì)施用有機(jī)肥可能帶來的食品安全問題和潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)關(guān)注甚少。

目前，在我國(guó)的商品有機(jī)肥原料中，畜禽糞便占比最高［6］，而施用以畜禽糞便為原料的有機(jī)肥后，土壤、農(nóng)作物重金屬殘留問題較為突出［7］。覃麗霞等［8］對(duì)浙江省100多個(gè)有機(jī)肥廠家所生產(chǎn)的有機(jī)肥樣品進(jìn)行了調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)各種來源的有機(jī)肥Cu、Zn、As含量均較高，其中豬糞有機(jī)肥的超標(biāo)情況最嚴(yán)重，其超標(biāo)率遠(yuǎn)高于雞糞肥和牛糞肥的。長(zhǎng)期施用含有重金屬的畜禽糞便有機(jī)肥可能會(huì)導(dǎo)致土壤中的重金屬累積［9］。腐熟的有機(jī)肥中硝態(tài)氮的含量遠(yuǎn)高于銨態(tài)氮的，若過量施用腐熟的有機(jī)肥，則會(huì)導(dǎo)致土壤硝態(tài)氮的累積；此外，長(zhǎng)期大量施用有機(jī)肥會(huì)導(dǎo)致磷素在表層土壤中的富集，土壤中累積的磷素在降雨條件下可通過地表徑流和地下淋失途徑引起水體富營(yíng)養(yǎng)化和地下水污染。另外，盡管畜禽糞便有機(jī)肥的發(fā)酵堆置過程要經(jīng)歷一個(gè)長(zhǎng)期的高溫以及后腐熟階段，但是由于堆置工藝、生產(chǎn)管理、翻堆不均或高溫持續(xù)時(shí)間不足等問題，一些未滅活的病原菌可能仍存在于商品有機(jī)肥中［10-11］，未完全腐熟的畜禽糞便有機(jī)肥被施入土壤后，可能會(huì)污染農(nóng)作物及其產(chǎn)品，農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)入食物鏈后其中的病原菌可能會(huì)感染人類，從而影響人體健康。

綜上所述，施用有機(jī)肥存在一些潛在的風(fēng)險(xiǎn)，因此從人類健康和環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，評(píng)估有機(jī)肥在有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的安全性是非常必要的。筆者選擇對(duì)環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)較高的豬糞有機(jī)肥作為代表肥源，選擇較易富集重金屬和硝酸鹽類污染物質(zhì)的葉類蔬菜作為代表作物，嚴(yán)格按照有機(jī)蔬菜種植的操作規(guī)程，結(jié)合土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分情況及有機(jī)蔬菜品質(zhì)要求，遵照當(dāng)?shù)剞r(nóng)民生產(chǎn)有機(jī)蔬菜的施肥習(xí)慣，通過田間試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合的方式，研究了施用豬糞有機(jī)肥對(duì)蔬菜產(chǎn)量、品質(zhì)和重金屬積累以及對(duì)土壤肥力、重金屬含量、常見病原菌的影響，以期確定有機(jī)肥的最佳施用量，為有機(jī)蔬菜的種植提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)儀器

流動(dòng)分析儀（AA3， Bran and Luebbe， 德國(guó)）、元素分析儀（Vario EL Ⅲ， Elementar， 德國(guó)）、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES， Spectroflame Modula E Spectro Analytical Instruments， 德國(guó)）。

1.2 試驗(yàn)田設(shè)置

大田試驗(yàn)在江蘇省揚(yáng)州市儀征江揚(yáng)生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司有機(jī)農(nóng)場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行，共設(shè)4個(gè)施肥量處理，即0（對(duì) 照，CK）、30 t/hm2（處 理PC30）、60 t/hm2（處理PC60）和120 t/hm2（處理PC120）；每個(gè)處理設(shè)置5個(gè)重復(fù)，共20個(gè)小區(qū)，各小區(qū)隨機(jī)分布。人工平整土地后，按4 m×3 m的規(guī)格劃分小區(qū)，在各個(gè)小區(qū)之間設(shè)置80 cm寬的小渠，避免小區(qū)之間相互影響。各小區(qū)按照設(shè)置的施肥量進(jìn)行人工施肥，將有機(jī)肥均勻地撒施于土壤表面，然后進(jìn)行人工翻地，翻地深度大約20 cm。

在施肥之前，用采樣器對(duì)耕作層（0~20 cm）的土壤分5個(gè)點(diǎn)進(jìn)行采集，采集后將土樣混合均勻，風(fēng)干，用于基本理化性質(zhì)的分析。試驗(yàn)所用的豬糞有機(jī)肥購(gòu)于江蘇田娘生物科技有限公司。表1列出了供試土壤耕作層和豬糞有機(jī)肥的基本理化性質(zhì)和重金屬含量。

表1 耕作層土壤和豬糞有機(jī)肥的基礎(chǔ)理化性質(zhì)

在蔬菜種苗移栽后，每天清晨進(jìn)行人工澆水，直到嫩苗成活為止。為了避免雜草與作物爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，定期進(jìn)行人工除草。使用殺蟲燈、防蟲網(wǎng)進(jìn)行害蟲的防治，必要時(shí)噴灑生物農(nóng)藥，包括苦參堿等。中午陽(yáng)光強(qiáng)烈時(shí)，將防曬網(wǎng)蓋于防蟲網(wǎng)上。

1.3 樣品采集與處理

第一季種植的蔬菜品種為小青菜，為期50 d；第二季種植的蔬菜品種為苦苣，為期55 d。種植小青菜時(shí)，利用溫室育苗，當(dāng)長(zhǎng)出7~9片嫩葉時(shí)進(jìn)行定植，株距20 cm，行距30 cm，每個(gè)小區(qū)種植10行，每行20株，共200株。苦苣的移栽與小青菜相似。

將同一小區(qū)的植株一起采集、稱重，并且每個(gè)小區(qū)任意采集3棵植株進(jìn)行后續(xù)的分析測(cè)試。土壤樣品在蔬菜采摘完成后采集，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選擇3處位置，采集0~20 cm土樣用于土壤基本理化性質(zhì)及生物學(xué)特性的分析。

4)鉆孔參數(shù)。中空注漿錨桿安裝孔徑32 mm，孔深2 900 mm；中空注漿錨索安裝孔徑38 mm，孔深按8 000 mm，誤差均不得大于±50 mm。

將采集的植物樣品用水清洗干凈，水分晾干后，一部分于105 ℃殺青45 min，然后在70 ℃下烘干至恒重，最后稱重；再將烘干的樣品磨細(xì)，過40目篩，于干燥箱中保存，用于蔬菜中重金屬含量的測(cè)定。其余的新鮮樣品用于檢測(cè)可溶性蛋白、維生素C、可溶性糖、硝酸鹽和亞硝酸鹽含量。

1.4 樣品測(cè)試分析

采用2，6-二氯碘酚滴定法測(cè)定植物樣品的維生素C含量；采用氰化鹽還原─碘量法測(cè)定可溶性糖總量；采用斐林─酚試劑法測(cè)定可溶性蛋白含量。將新鮮土壤樣品和去離子水按1∶10（質(zhì)量比）混合，于水平搖床上震蕩24 h，隨后于4 ℃以12000 r/min離心10 min。上清液經(jīng)單層濾紙過濾后收集，再用0.45 μm微孔濾膜過濾，將濾液稀釋至適當(dāng)濃度后，用流動(dòng)分析儀測(cè)定銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量；土壤速效磷使用0.5 mol/L NaHCO3提取，使用鉬藍(lán)比色法測(cè)定其含量；全氮和全碳的含量使用元素分析儀測(cè)定。土壤樣品自然風(fēng)干后過100目篩，使用混合液（HNO365%和HF 50%，體積比2∶1）進(jìn)行消煮，隨后測(cè)定重金屬總含量；使用DTPA法提取土壤樣品有效態(tài)，然后使用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀分別測(cè)定土壤的重金屬總含量和有效態(tài)重金屬含量。每個(gè)樣品測(cè)試設(shè)置3個(gè)重復(fù)。

分別稱取新鮮豬糞有機(jī)肥和土壤樣品10 g于已滅菌的帶玻璃珠的90 mL三角瓶中，在搖床中以150 r/min震蕩2 h，隨后室溫靜置30 min；吸取上清液1 mL至裝有9 mL無菌去離子水的試管內(nèi)，逐級(jí)稀釋；吸取100 μL稀釋液，選擇合適的梯度涂布于對(duì)應(yīng)的選擇性平板上，每個(gè)梯度設(shè)6個(gè)重復(fù)。使用TBX Chromocult瓊脂培養(yǎng)基（Merck 1.16122）培養(yǎng)病原菌埃希氏桿菌(Escherichia spp.)；使用PALCAM-Listeria-Selektiv瓊脂培養(yǎng)基(Merck 1.11755)培養(yǎng)李斯特菌(Listeria spp.)；使用Salmonella Shigella瓊脂培養(yǎng)基（OXOID CM0099）培養(yǎng)沙門氏菌(Salmonella spp.)；使用LB培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌。涂布后于37 ℃培養(yǎng)48 h，隨后進(jìn)行病原菌計(jì)數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2017和SPSS 19.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，采用R語(yǔ)言繪制插圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 豬糞有機(jī)肥的施用對(duì)蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

從表2可以看出，在不同施肥處理下小青菜的鮮重在22230.00~23208.75 kg/hm2之間，與CK間的差異不顯著，可能主要是由以下原因造成的：本試驗(yàn)田在種植青菜之前，一直種植蔬菜，常年施用有機(jī)肥，土壤較為肥沃；豬糞有機(jī)肥本身為緩控肥，且肥力較弱。第二季施用豬糞有機(jī)肥后，不同處理間苦苣的產(chǎn)量差異顯著，其中PC30和PC60處理的苦苣產(chǎn)量分別為15877.50和15922.50 kg/hm2，顯著高 于CK的10380.00 kg/hm2（P＜0.05）；但 在PC30和PC60這2個(gè)處理間苦苣的產(chǎn)量差異不顯著，說明30 t/hm2的施肥量已經(jīng)足以滿足苦苣的生長(zhǎng)需求。此外，當(dāng)施肥量達(dá)到120 t/hm2時(shí)，苦苣的產(chǎn)量不但沒有增加，反而有一定的降低，這可能是由于豬糞有機(jī)肥含有大量的無機(jī)鹽和重金屬離子，過量施用會(huì)抑制植物的生長(zhǎng)。

表2 豬糞有機(jī)肥施用量對(duì)蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

在不同有機(jī)肥施用量處理下，小青菜和苦苣中可溶性蛋白含量的變化趨勢(shì)是一致的，可溶性蛋白含量均在PC30處理下最高，分別為2.82和3.29 mg/kg，說明增施有機(jī)肥能夠增加蔬菜中可溶性蛋白的含量，可能原因是有機(jī)肥釋放到土壤中的氮源是合成蛋白質(zhì)的重要元素。隨著有機(jī)肥施用量的增加，2種蔬菜中可溶性蛋白的含量反而有所下降，且在PC120處理下蔬菜中可溶性蛋白含量顯著低于CK的，這可能是由于有機(jī)肥中過量的有毒有害物質(zhì)抑制了植物的生長(zhǎng)。該研究結(jié)果與周焱等［12］的研究結(jié)果一致。

施用有機(jī)肥后，小青菜和苦苣中的Vc含量均顯著提高，但在不同施肥量處理間差異不顯著。劉麗鵑等［13］的研究結(jié)果表明，在等氮施用條件下，豬糞有機(jī)肥的配施可以提高露地青菜Vc的含量；梁中秀［14］的研究發(fā)現(xiàn)，與施用化肥相比，施用雞糞、豬糞有機(jī)肥均能提高黃秋葵果實(shí)中Vc的含量。以上研究結(jié)果均說明有機(jī)肥的施用可以提高作物中Vc含量，這可能與有機(jī)肥中的有機(jī)質(zhì)含量高有關(guān)，研究表明青菜中Vc的含量與土壤中有機(jī)碳含量呈顯著正相關(guān)［15］。

硝酸鹽容易在蔬菜尤其是葉類蔬菜中累積。硝酸鹽在一定條件下會(huì)被還原為亞硝酸鹽，攝入過量的亞硝酸鹽會(huì)影響人體健康［16］。相較于CK，施用量30 t/hm2處理并不會(huì)顯著增加作物中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量；但是當(dāng)有機(jī)肥的施用量達(dá)到60和120 t/hm2時(shí)，小青菜和苦苣中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量均顯著增加。郭穎等［17］的研究表明，適量施用有機(jī)肥不會(huì)引起黃瓜中的硝酸鹽含量升高，過量施用有機(jī)肥能夠?qū)е曼S瓜中硝酸鹽的明顯累積，這與本文的研究結(jié)果相符。

2.2 豬糞有機(jī)肥的施用對(duì)蔬菜中重金屬含量的影響

不同有機(jī)肥施用量處理下蔬菜地上可食部分重金屬含量如圖1所示。小青菜中的Zn含量隨著施肥量的增加而有所上升，但在各處理之間差異較小；而苦苣中的Zn含量隨著施肥量的增加而顯著增加。小青菜中的Cu含量隨著施肥量的增加呈波動(dòng)降低，但苦苣中Cu含量的變化趨勢(shì)則恰恰相反，當(dāng)施肥量達(dá)到120 t/hm2時(shí)，Cu含量為36.77 mg/kg，但并未高于對(duì)植物有毒害作用的閾值40 mg/kg［18］。在2種蔬菜中，Cd含量的變化趨勢(shì)與Zn含量相似，表明Cd和Zn是蔬菜中較易富集的金屬離子［19］。

圖1 不同有機(jī)肥施用量處理下蔬菜地上可食部分重金屬含量

2.3 豬糞有機(jī)肥的施用對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

全碳和全氮能夠?yàn)樽魑锷L(zhǎng)提供和儲(chǔ)備營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其含量是反映土壤肥力的重要指標(biāo)。由表3可知：第一季小青菜收獲后，相較于不施肥對(duì)照，不同有機(jī)肥施用處理均顯著增加了土壤中的全碳和全氮含量，且施肥量越高，肥力增加越多；第二季苦苣收獲后，土壤中全碳和全氮含量的變化趨勢(shì)與第一季相似，且第二季的土壤肥力顯著高于第一季的。相關(guān)研究表明，常年施用動(dòng)物糞便或農(nóng)業(yè)固體廢物來源的有機(jī)肥均能顯著增加土壤中全碳和全氮的含量。N’Dayegamiye等［20］研究發(fā)現(xiàn)施用不同量（20、40和60 t/hm2）的有機(jī)肥均能提高砂壤土中有機(jī)質(zhì)的含量；Achiba等［21］的研究表明，連續(xù)施用7 a農(nóng)家肥也能夠顯著提高土壤中全碳和全氮的含量。盡管本試驗(yàn)的時(shí)間較短，但是由于有機(jī)肥施用量較大，因此得出了與長(zhǎng)期定位試驗(yàn)一致的結(jié)果。

表3 豬糞有機(jī)肥施用量對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

由化肥過量施用導(dǎo)致的無機(jī)態(tài)氮和速效磷在土壤中的殘留是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化和地下水污染的重要原因。施用不同量的豬糞有機(jī)肥后土壤中銨態(tài)氮(NH4+-N)、硝態(tài)氮(NO3--N)和速效磷(Olsen-P)含量的變化如表3所示。當(dāng)蔬菜作物收獲后，土壤中可溶性養(yǎng)分含量均顯著性增加，且在相同處理下第二季的土壤可溶性養(yǎng)分含量顯著高于第一季的，說明連續(xù)2次施用豬糞有機(jī)肥導(dǎo)致了土壤養(yǎng)分的累積，且施肥量越大，累積作用越明顯。其中銨態(tài)氮含量的最大值已經(jīng)非常接近Charman等［22］報(bào)道的6.5 mg/kg的毒力水平。另外，硝態(tài)氮的積累是土壤鹽漬化的先兆，黃紹文等［23］的研究表明土壤中的硝態(tài)氮含量與土壤的電導(dǎo)率具有顯著的相關(guān)性。在本研究中，土壤速效磷的含量也隨著施肥量的增加而升高，但上升的幅度遠(yuǎn)低于可溶性氮含量的。具體而言，第一季收獲后，PC120處理土壤的速效磷含量比CK上升了68.27%，而同時(shí)期同處理的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量分別比CK升高了550.05%和167.66%；第二季收獲后，與CK相比，PC120處理土壤的銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量的上升率分別為1556.16%、388.44%，而速效磷含量只升高了180.65%。這可能是由于磷化合物在土壤中較難溶解，且易被降雨沖刷；此外可溶性磷元素容易被土壤中的鐵、鋁等氧化固定。一般作物可以利用的N/P比值較低，因此建議在施用有機(jī)肥時(shí)，要更多地考慮作物對(duì)磷的需求而不是對(duì)氮的需求［24-25］。

2.4 豬糞有機(jī)肥的施用對(duì)土壤重金屬含量的影響

由圖2可見：在PC30處理下，土壤的Zn、Cu、Cd總量均比CK有所升高，但差異均不顯著，表明適量的有機(jī)肥投入不會(huì)造成土壤重金屬總量的較大變化；當(dāng)有機(jī)肥施用量過高時(shí)（PC60和PC120處理），土壤重金屬總量顯著增加，且PC120處理顯著高于PC60處理的，表明過高的豬糞有機(jī)肥投入會(huì)引起土壤重金屬總量的顯著增加，且有機(jī)肥投入越多，土壤重金屬總量的增加幅度越大。Baldantoni等［26］也報(bào)道了相似的研究結(jié)果，他們發(fā)現(xiàn)施用以突尼斯的城市固體廢棄物為原料發(fā)酵而成的有機(jī)肥后，土壤中Cd、Pb、Cu和Zn的含量均顯著增加。但是，Gil等［27］報(bào)道了不同的結(jié)論，他們連續(xù)20 a以10 t/hm2的數(shù)量施用牛糞有機(jī)肥，發(fā)現(xiàn)土壤耕作層中的重金屬總量幾乎沒有變化。這可能是由于牛糞有機(jī)肥中重金屬含量較低，且該研究中有機(jī)肥的投入較少；另外，長(zhǎng)時(shí)間的作物吸收以及淋溶作用也會(huì)在一定程度上降低土壤表層中重金屬離子的含量。

圖2 不同處理土壤中各種重金屬的總量

此外，相較于第一季，第二季耕作層土壤中Cu和Zn的總量也顯著增加，表明重金屬在土壤耕作層中發(fā)生了累積。在現(xiàn)實(shí)有機(jī)耕作過程中，連續(xù)、過量地施用重金屬含量較高的有機(jī)肥是普遍存在的，這會(huì)帶來較為嚴(yán)重的環(huán)境問題，進(jìn)而影響人類健康。所以，我國(guó)應(yīng)該制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來限制商品有機(jī)肥的重金屬含量以及不同作物生產(chǎn)中有機(jī)肥的施用量。相關(guān)的規(guī)定在其他國(guó)家已經(jīng)制定且實(shí)施，如比利時(shí)、荷蘭和德國(guó)等。德國(guó)規(guī)定，Zn、Cu、Pb和Cd在有機(jī)肥中的最大含量分別為400、100、150和1.5 mg/kg；比利時(shí)規(guī)定的有機(jī)肥重金屬含量則更低。然而，本試驗(yàn)購(gòu)買和使用的商品有機(jī)肥中Zn、Cu、Pb和Cd的含量均遠(yuǎn)高于德國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)。

有效態(tài)重金屬是指可以被動(dòng)物、植物吸收利用的金屬形態(tài)，其在土壤中的含量對(duì)環(huán)境污染和人類健康的影響比重金屬總量更大［28］。因此，研究不同豬糞有機(jī)肥施用量對(duì)土壤有效態(tài)重金屬含量的影響是非常必要的。如圖3所示，2個(gè)季度的土壤有效態(tài)Zn和Cd含量均隨著施肥量的增加而逐漸增加，且第二季的含量顯著高于第一季的。這歸因于豬糞有機(jī)肥中含有大量的可溶性有機(jī)物質(zhì)，當(dāng)將有機(jī)肥施入土壤后，土壤中的微生物能夠優(yōu)先分解這些有機(jī)物質(zhì)，使重金屬離子釋放到土壤中［29］。此外，離子交換容量與有效態(tài)K、Mg、Ca含量是土壤肥力的重要標(biāo)記，施用大量豬糞有機(jī)肥在改善土壤肥力的同時(shí)，也會(huì)使它攜帶的重金屬離子釋放到土壤中［30］。本研究還發(fā)現(xiàn)，土壤中有效態(tài)Cu含量隨著有機(jī)肥施用量的增加變化不明顯，這可能是因?yàn)镃u比其他重金屬更加穩(wěn)定，不容易隨著有機(jī)物質(zhì)的溶解而釋放。本研究結(jié)果與Baldantoni等［26］的研究結(jié)果一致。

圖3 不同處理土壤中各種重金屬的有效態(tài)含量

2.5 豬糞有機(jī)肥的施用對(duì)土壤病原菌和細(xì)菌數(shù)量的影響

本文通過傳統(tǒng)平板技術(shù)方法，研究了不同豬糞有機(jī)肥施用量下土壤耕作層可培養(yǎng)細(xì)菌、病原菌埃希氏桿菌(Escherichia spp.)、沙門氏菌(Salmonella spp.)和李斯特菌(Listeria spp.)的數(shù)量變化。結(jié)果如圖4所示，相較于不施肥對(duì)照CK，施用不同量豬糞有機(jī)肥處理均顯著提高了耕作層土壤中可培養(yǎng)細(xì)菌的數(shù)量，但是在不同施肥處理間差異不顯著，這與Gandolfi 等［31］的研究結(jié)果相符。此外，第二季土壤中可培養(yǎng)細(xì)菌的數(shù)量遠(yuǎn)低于第一季的，這可能是由于第二季氣溫較高，高溫和干旱的發(fā)生殺死了土壤中較多的微生物。

圖4 不同處理耕作層（0~20 cm）土壤中病原菌微生物和細(xì)菌的數(shù)量

由圖4可知，施用適量（30 t/hm2）的豬糞有機(jī)肥對(duì)土壤耕層中病原菌的生長(zhǎng)繁殖有抑制作用，而高施用量（60、120 t/hm2）則會(huì)刺激病原菌生長(zhǎng)繁殖。在第一季小青菜收獲后，在CK土壤中也檢測(cè)到了埃希氏桿菌、沙門氏菌和李斯特菌，這可能來自前茬農(nóng)作物種植過程中施用的新鮮雞糞。在有機(jī)肥處理土壤中檢測(cè)到了較高數(shù)量的沙門氏菌和李斯特菌，且它們的數(shù)量隨著有機(jī)肥施用量的增加而不斷增加。但是，土壤中埃希氏桿菌的數(shù)量極少，僅在PC60處理土壤中檢測(cè)到，這可能是由于有機(jī)肥的投入改變了土壤的理化性質(zhì)，進(jìn)而改變了埃希氏桿菌的生存環(huán)境，提高了其死亡率。Nicholson等［32］研究發(fā)現(xiàn)將土壤環(huán)境改為砂壤土和黏性土壤后，埃希氏桿菌菌株O157只能存活1個(gè)月左右。沙門氏菌和李斯特菌是作物根際土壤中普遍存在的2種土著微生物［33］；有機(jī)肥的施用可以給土壤提供充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)而促進(jìn)這2種菌的繁殖，導(dǎo)致它們的數(shù)量增加，尤其是在PC60和PC120處理下數(shù)量增加更加明顯。因此可以認(rèn)為，當(dāng)豬糞有機(jī)肥的施用量為30 t/hm2時(shí)，土壤中所建立的不同種類微生物的數(shù)量和種類的平衡更有利于減少病原微生物所引起的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。

此外，本試驗(yàn)從購(gòu)買的商品有機(jī)肥中檢測(cè)到了較多數(shù)量的沙門氏菌，這種現(xiàn)象在有機(jī)肥生產(chǎn)中是普遍存在的，可以歸結(jié)為以下2點(diǎn)原因：缺少真正有效的檢測(cè)堆肥腐熟的方法。已報(bào)道的評(píng)價(jià)堆肥腐熟的方法均較復(fù)雜且需要多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合比較，在實(shí)際生產(chǎn)中則往往完全憑借工作人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，未腐熟的有機(jī)肥投入市場(chǎng)是完全可能的；固體發(fā)酵的不均一性，堆肥過程是由表及里的逐漸腐熟過程，病原菌不能完全被殺死也是有可能的［34－35］。

3 小結(jié)

本研究結(jié)果表明：在不同有機(jī)肥施用量處理下，小青菜的產(chǎn)量與CK差異不顯著；第二季在PC30和PC60處理下苦苣的產(chǎn)量均顯著高于CK的，且30 t/hm2的施肥量已經(jīng)足以滿足苦苣生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分的需求；適量施用豬糞有機(jī)肥能夠增加小青菜和苦苣中可溶性蛋白、可溶性糖和維生素C的含量，但過量的有機(jī)肥施用不利于蔬菜營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累，且會(huì)顯著增加蔬菜作物中硝酸鹽和亞硝酸鹽的累積；隨著有機(jī)肥施用量的增加，小青菜和苦苣中重金屬Zn、Cd的含量均顯著增加；增加豬糞有機(jī)肥的施用量，能夠顯著提高土壤中全碳、全氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和速效磷的含量，施肥量越大，土壤養(yǎng)分含量升高的幅度越大，且隨著施肥次數(shù)的增加，土壤養(yǎng)分也有明顯累積的趨勢(shì)；豬糞有機(jī)肥的施用同樣會(huì)造成土壤重金屬的累積，除第一季小青菜的有效態(tài)Cu含量之外，其他處理土壤的重金屬總量和重金屬有效態(tài)含量均隨有機(jī)肥施用量的增加而增加；施用適量（30 t/hm2）的豬糞有機(jī)肥對(duì)土壤耕作層中病原菌的生長(zhǎng)有抑制作用，而施用高量（60和120 t/hm2）的豬糞有機(jī)肥會(huì)刺激病原菌的生長(zhǎng)。本文推薦的最佳豬糞有機(jī)肥施用量為30 t/hm2。

綜上所述，施用適量的豬糞有機(jī)肥不僅可以增加蔬菜產(chǎn)量，提高蔬菜品質(zhì)，而且還能夠減少環(huán)境污染潛在風(fēng)險(xiǎn)和食品安全問題。但是對(duì)于蔬菜種植中的有機(jī)肥施用量要進(jìn)行一定的把控，以確保蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品的安全。