蔬菜廢棄物堆肥對小油菜產量和品質的影響

趙自超，姚 利，付龍云，楊 光，郭 兵，王昭晴，王艷芹

(1.山東省農業科學院農業資源與環境研究所，濟南 250100；2.農業農村部廢棄物基質化重點實驗室重，濟南 250100；3.農業農村部黃淮海平原農業環境重點實驗室，濟南 250100)

隨著我國蔬菜產業的快速發展，蔬菜廢棄物也越來越多，據估算蔬菜廢棄物每年產量約6億多噸，但是目前卻因營養價值認識不足往往被隨意丟棄，以至于約70%的蔬菜廢棄物得不到有效利用，這不僅會造成不必要的資源浪費，還會導致環境、經濟和社會問題[1-5]。因而，如何將蔬菜廢棄物資源化再利用是目前亟待解決的問題。研究表明通過堆肥方式利用蔬菜廢棄物是蔬菜廢棄物無害化處理和資源化利用的有效途徑之一[6-8]。胡曉婷[9]等的研究結果表明，番茄秸稈堆肥可以改善番茄的生長狀況和品質；孔濤[10]等的研究說明蔬菜廢棄物堆肥能夠顯著提高盆栽小白菜的產量和品質；而王亞利[11]等的研究認為蔬菜廢棄物堆肥相比同等量商品有機肥可以明顯改善雞毛菜的生長情況。因而筆者認為蔬菜廢棄物也可以作為基質栽培的主要養分來源，但是其用法、用量及應用效果還需具體試驗驗證。

因此，本文以蔬菜廢棄物堆肥研究對象，在基質栽培條件下，以商品有機肥為對照，研究不同量蔬菜廢棄物堆肥對小油菜的產量和品質的影響。以期評價蔬菜廢棄物堆肥在基質栽培上的應用效果，為實現蔬菜廢棄物的資源化利用和蔬菜廢棄物堆肥在基質栽培蔬菜上合理利用提供理論依據和技術指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗于2018年9月至2018年10月在山東省濟南市長清區一蔬菜園區日光溫室內進行。試驗基質：草炭、蛭石和珍珠巖按照6∶3∶1(體積比)的比例配置而成。試驗作物為小油菜(品種為綠冠)。供試商品有機肥購置于濟南一農資公司，其氮(N),磷(P2O5)和鉀(K2O)的含量分別為1.5%，1.6%和1.9%。試驗用蔬菜廢物堆肥為蔬菜廢棄物(設施番茄、黃瓜和辣椒秸稈的混合物)+雞糞+菌劑發酵而成，其氮、磷鉀的含量分別為1.2%，0.6%和1.3%。

1.2 試驗設計

共設置6個處理，分別為不施肥(CK)，有機肥(OF)和4個不同量蔬菜廢物堆肥處理(V1，V2，V3和V4)，每個處理3次重復，共18盆。基質栽培的種植盆尺寸為：42 cm長、18 cm寬和15 cm深。小油菜定值前把有機肥(600 g·盆-1)和堆肥(600,800,1000和1200 g·盆-1)與基質混勻，然后用清水澆透，于9月26日定值，10月28日收獲，每盆定值6棵。小油菜生長期所有采取的管理措施，諸如澆水、防病、防蟲等各處理嚴格一致。

1.3 指標測定

采收時沿著基質上部平割，測定小油菜鮮重。采收的新鮮小油菜分成兩份，一份用來測定Vc含量、硝酸鹽含量、可溶性糖含量和酸度等品質指標，分別采用 2，6-二氯酚靛酚滴定法、3，5-二硝基水楊酸顯色法、蒽酮比色法和NaOH滴定法測定[12-15]；另一份分出小部分烘干測定含水率，用來換算干重，剩下的烘干、磨碎測定N,P和K含量，分別采用凱氏定氮法測定、礬鉬黃比色法測定和火焰光度計法測定[16-17]。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2016軟件對數據進行處理和繪圖，采用SPSS 22.0統計分析軟件對數據進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 蔬菜廢棄物堆肥小油菜產量的影響

如圖1所示，同等量蔬菜廢棄物的堆肥(V1)相比商品有機肥(OF)，并沒有降低小油菜的產量(鮮重)，反而增加了7.0%，V2相比OF，產量則增加了15.9%；高量蔬菜廢棄物堆肥(V3和V4)相比OF顯著降低了小油菜產量，分別降低了28.1%和50.8%。V4甚至相比不施肥處理(CK)，小油菜產量降低了15.7%。干重與鮮重變化趨勢類似(見圖2)，V1和V2相比OF，干重分別增加了4.1%和13.3；相比OF，V3和V4的干重分別減少了21.2%和30.5%；V4的小油菜干重相比CK增加了24.8%。從上述結果來看，施用一定量蔬菜廢棄物堆肥相比商品有機肥會增加小油菜產量，但是過量的蔬菜廢棄物堆肥會降低小油菜的產量。

圖1 不同處理的小油菜產量(鮮重)

圖2 不同處理的小油菜干重

2.2 蔬菜廢棄物堆肥小油菜養分吸收的影響

從表1可以看出，相比有機肥處理(OF)，蔬菜廢棄物堆肥處理(V1,V2,V3和V4)顯著增加了小油菜N素含量。V1和V2相比OF，氮素利用率(NUE)分別增加了83.8%和70.1%；但是由于V3和V4產量的降低，相比OF，NUE則分別降低了12.7%和41.6%。施肥處理中處理的小油菜P和K含量差異不顯著。相比OF，V1,V2,V3和V4增加了N/P，分別增加了3.1%,16.4%,33.2%和41.5%。CK由于沒有施肥，小油菜的N,P和K含量最低。

表1 不同處理的小油菜養分吸收特征 (%)

2.3 蔬菜廢棄物堆肥對小油菜品質的影響

如表2所示，蔬菜廢棄物堆肥處理和有機肥處理的小白菜Vc含量差異不顯著。高量堆肥處理(V3和V4)相比OF處理顯著增加小油菜硝酸鹽含量和降低可溶性糖含量。V1和V2于OF間的小油菜硝酸鹽含量差異不顯著。相比OF，V1顯著降低了小白菜酸度，從而增加了糖酸比。V2相比OF，則是增加了可溶性糖含量，進而增加了糖酸比。綜合上述結果來，相比OF，V1和V2可以增加小油菜的品質，而V3和V4則會降低小油菜的品質。

表2 不同處理對小油菜品質的影響

3 討論

本研究結果表明，一定量蔬菜廢棄物堆肥相比商品有機肥會增加小油菜的產量和品質，這與其它研究結果類似。他們的研究結果認為：蔬菜廢棄物堆肥相比等量商品有機肥能增加雞毛菜對養分的吸收[11]；蔬菜廢棄物堆肥可以增加西芹的產量[18]；蔬菜廢棄物堆肥作為有機肥能提高辣椒產量和改善辣椒品質[19]；蔬菜廢棄物堆肥還田可以提高番茄的產量和品質[20]；蔬菜廢棄物堆肥添加到基質中還可以改善番茄幼苗的生長狀況[21]。但是本研究結果還表明隨著蔬菜廢棄物堆肥量的增多，小油菜的產量和品質都會下降。這可能是因為施肥量過多，抑制小油菜生長的原因。綜上，蔬菜廢棄物堆肥是一種效果比較好的有機肥，但要注意用量。

本研究研究果還表明，盡管商品有機肥的氮磷鉀含量均高于蔬菜廢棄物對分，但是蔬菜廢棄物堆肥相比商品有機肥并沒有降低小油菜對氮磷鉀的吸收，并且氮和鉀還有增加的趨勢。這可能是因為蔬菜廢棄物堆肥中增加了微生物菌劑，能夠加速有機質的礦化分解，并且釋放出對小油菜有效的養分[22-23]。研究表明較低的N/P 值有利于有機體的快速生長[24]，而本研究中高量蔬菜廢棄物堆肥會增加小油菜的N/P值，這可能是高量堆肥小油菜產量下降的原因之一。

4 結論

與商品有機肥相比，等量蔬菜廢棄物堆肥可提高基質栽培小油菜產量、品質和氮素利用率。高量蔬菜廢棄物堆肥會降低小油菜產量、品質和氮素利用率。總之，蔬菜廢堆肥在基質栽培中可以替代商品有機肥不僅可以有效降低肥料成本，還有效解決了蔬菜棄物處理問題，是實現其資源化的有效途徑。