中圖分類號:S531.06 文獻標志碼:A 文章編號:1002-1302(2025)13-0123-08
易腐垃圾是指從事餐飲服務、集體供餐等活動的單位在生產經營中和居民在日常生活中產生的餐廚垃圾,以及農貿市場、農產品批發市場產生的易腐性垃圾[1]。隨著經濟的快速發展,居民生活水平的提高,生活垃圾中易腐垃圾的產生量逐年遞增,占比越來越高,占生活垃圾總量的 36.5% ~76.0%[2-4] 。目前,我國每年至少要處理9000 萬t易腐垃圾,由于具有高含水率和高有機質含量的特點,易腐垃圾極易腐爛變質,從而引起諸如病菌孳生、惡臭等一系列環境問題,垃圾處理處置問題已成為人們關注的焦點[5-7]。但是易腐垃圾含有豐富的營養元素和有機物質,具有很大的資源化利用價值,所以其減量化、無害化、資源化已成為當下亟待解決的重要問題[8-9]
堆肥是易腐垃圾處置的一種重要手段,不僅能實現易腐垃圾的無害化,還能生成有機肥實現資源化的利用[2]。堆肥是指通過微生物在高溫下好氧分解有機廢物,釋放熱量和二氧化碳產生具有高附加值的穩定類腐殖質物質,其產品可用作土壤改良劑或有機肥,這是目前易腐垃圾的主流處理方法之_[7,10-12]。所以將餐廚垃圾進行堆肥化處理進而還田利用是實現餐廚垃圾資源化利用的重要手段[13] 。
但目前堆肥產生的有機肥并沒有得到大規模推廣和利用,這樣限制了易腐垃圾的資源化進程,并且目前國內外的研究更多關注垃圾減量化工藝和設備的開發,較少關注資源利用和施肥技術的應用[13-14]。易腐垃圾有機肥在農用地上僅有少量應用及探索研究,并且大部分研究對象為人工配制成的垃圾肥料,甚至不少還是盆栽試驗,對產量、氮肥利用效率方面的影響研究較少[15-19]。另外,目前學者對有機肥的研究多集中在小麥、玉米、水稻和蔬菜栽培中,對甘薯研究較少,并且有機肥替代化肥對甘薯的品質和產量的影響方面的研究甚少,真正在等氮條件下研究有機肥替代的更是少之又少,而在等氮等鉀條件下易腐垃圾有機肥替代化肥對甘薯的影響未見報道[20 -23] 。
本研究以自主選育的甘薯杭薯2號為研究對象,針對餐前易腐垃圾和餐后易腐垃圾有機肥進行甘薯大田種植試驗,在等氮等鉀條件下探索易腐垃圾有機肥與化肥配施對甘薯產量、品質和土壤的影響,以期為易腐垃圾有機肥與化肥配施在農田間施用,為城市生活垃圾資源化高效利用和農業可持續發展提供理論基礎和借鑒。
1材料與方法
1.1 試驗區概況及肥料法
試驗在杭州轉塘街道基地( 120°09′96.28′′E ,30°15′68.29\"N )進行,土壤類型為黏質生土,基地0~20cm 土層土壤,有機質含量為 5.10g/kg ,全氮含量為 0.025% ,有效磷含量為 1.42mg/kg,pH 值為7.3,交換性鈣含量為 2 320.5mg/kg ,交換性鎂含量為 110.67mg/kg ,速效鉀含量為 61.57mg/kg 作物種類為甘薯。供試材料為杭州市農業科學研究院自主選育的淀粉型品種:杭薯2號。
有機肥:城市生活餐前和餐后易腐垃圾有機肥[蔚復來(浙江)科技股份有限公司];化肥:硫酸鉀復合肥( N,P,K 施用量均為 15% ,購自安徽省司爾特肥業股份有限公司)、硫酸鉀( K2O 含量 ?52% ,購自埃佩克有限責任公司)[14]
甘薯2022年5月14日移栽,甘薯間距 25cm !每個處理3個小區(3次重復),小區面積為 58m2 每個小區種植235株,肥料作為基肥一次性施入土中,其他田間管理措施均一致,生長過程中翻藤蔓3次,10月13日收獲。
1.2 試驗設計
試驗按田間小區試驗設計,設不施肥、化肥、生活餐前和餐后易腐垃圾有機肥共7個處理。不同處理的 N,K 用量根據肥料用量按純氮配施化肥后調整為等氮等鉀處理。不同基肥施用量詳見表1。
表1不同處理肥料施用量
在甘薯生長過程中進行甘薯生物學性狀調查,收獲后測作物產量等指標,并對甘薯品質進行檢測分析,最后取土壤進行理化性質測定,比較各處理的培肥效果,揭示不同易腐垃圾有機肥施用量對土壤肥力及農產品品質的影響。
1.3樣品采集與測定
1.3.1甘薯生物學性狀調查在生長過程中測量蔓長、分枝數,觀察葉色,收獲時用葉綠素儀測定葉綠素相對質量分數(SPAD值),并將莖葉烘干磨碎測其中氮含量。作物產量:收獲時測5株長勢正常的植株,測地上和地下生物量鮮重等指標,包括薯數量,大中小薯個數,商品數和重量、鮮重、莖葉重、根重等,計算商品薯率、藤薯比和大中薯率,并計算產量。
1.3.2土壤理化性質指標測定收獲后,在各小區用多點取樣法采集耕層( 0~20cm) 土樣并混合均勻,土樣風干后研磨粉碎后測定。檢測指標:土壤養分和重金屬含量,包括 pH 值、有機質含量、全氮含量、有效磷含量、速效鉀含量,交換性鈣量、交換性鎂量。pH值的測定采用pH計法(NY/T1121.2—2006《土壤檢測第2部分:土壤pH的測定》),有機質含量采用重鉻酸鉀氧化-外加熱度法(NY/T1121.6—2006《土壤檢測第6部分:土壤有機質的測定》),全氮含量采用凱氏定氮法[GB7173—1987《土壤全氮測定法(半徽量開氏法)》]測定、有效磷含量用分光光度法(NY/T1121.7—2014《王壤檢測第7部分:土壤有效磷的測定》)測定、速效鉀含量用原子吸收法(NY/T889—2004《土壤速效鉀和緩效鉀含量的測定》)測定、交換性鈣和鎂含量采用原子吸收法(NY/T1121.13—2006《土壤檢測第13部分:土壤交換性鈣和鎂的測定》)測定。1.3.3甘薯品質測定維生素 B1 含量采用GB5009.84—2016《食品安全國家標準食品中維生素 B1 的測定》測定,維生素 B2 含量采用GB5009.85—2016《食品安全國家標準食品中維生素B2 的測定》測定,維生素C含量采用GB5009.86—2016《食品安全國家標準食品中抗壞血酸的測定》測定,維生素E含量采用GB5009.82—2016《食品安全國家標準食品中維生素A、D、E的測定》測定,粗纖維含量采用GB/T5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測定》測定,蛋白質含量采用GB5009.5—2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》測定,可溶性糖含量采用NY/T1278—2007《蔬菜及其制品中可溶性糖的測定銅還原碘量法》測定,淀粉含量采用GB5009.9—2016《食品安全國家標準食品中淀粉的測定》測定,氨基酸含量采用GB5009.124—2016《食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》測定。
1.4數據處理及分析方法
采用SPSS21和Excel2010軟件對試驗數據進行方差和顯著性分析與制圖。采用單因素方差分析法(ANOVA)進行方差分析,多重比較采用Duncan's新復極差檢驗法,采用Pearson法進行相關性分析。
2 結果與分析
2.1不同處理對甘薯地上部分生長的影響
由表2可知,在甘薯的不同生長階段,不同處理對甘薯的主蔓長和分枝數有明顯的影響,在甘薯莖葉生長期CF處理的主蔓長顯著高于其他處理,CQ1、CQ2比CK處理顯著增高 33.9%.22.1% ,僅CQ4與CH處理低于CK,但差異并不顯著。施肥處理的莖葉生長期分枝數都顯著高于CK和CF處理,其中CQ1、CH和CQ2處理之間無顯著差異,依次比CK處理顯著提高 94.4%.83.3%.85.0% 。
甘薯收獲期所有處理的主蔓長均超過了CK處理,除CH處理外其他都與CK有顯著差異。CF處理的主蔓長最高,并與其他處理有顯著差異,與CQ2處理無顯著差異,CF與CQ2處理分別比CK顯著提高 84.9% 和 66.1% 。CQ1、CQ2比CH處理顯著增高,但CQ3、CQ4與CH處理無顯著差異。甘薯收獲期各易腐垃圾有機肥的分枝數都顯著高于CF和CK處理,CF和CK處理無顯著差異,CH、CQ1、CQ2處理無顯著差異,分別比CF處理顯著提高 60.5% 60.2% 和 50.4% 。
相關性分析表明,甘薯莖葉生長期和收獲期的主蔓長在0.01水平上呈極顯著正相關,另外莖葉生長期和收獲期的分枝數也呈極顯著正相關。本研究中無肥處理的甘薯在初期莖葉生長期主蔓長高于餐前垃圾CQ4和餐后垃圾CH處理,但是收獲期無肥處理主蔓長為最低值。
表2不同肥料處理的莖葉生長情況
注:同列不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著。下表同。
2.2不同處理對甘薯葉綠素含量的影響
由表3可知,收獲期不同肥料處理對甘薯葉片的葉綠素含量有一定影響,葉綠素質量分數與甘薯藤葉烘干磨粉測得其氮含量趨勢基本一致。
除CH處理提升效果不顯著外,甘薯CQ2、CQ4、CQ1、CQ3處理比CF處理的葉綠素含量分別顯著增加 23.9%19.1%16.2%14.0% ,均比CK處理顯著增高。CQ2與CQ4處理無顯著差異,CH與CF處理無顯著差異。除CH處理外,CF與各餐前垃圾有機肥的甘薯藤葉氮含量無顯著差異。餐前比餐后易腐垃圾有機肥的葉綠素SPAD值高。相關分析結果表明,在等氮等鉀情況下莖葉生長期分枝數與葉綠素含量和氮含量顯著正相關,但收獲期的分枝數與葉綠素含量和氮含量并無顯著相關性。
2.3不同處理對甘薯產量及相關性狀的影響
由表4可知,收獲時CH、CQ1、CQ2處理的甘薯單株商品薯數比CF處理分別顯著增加 66.1% !64.3%.53.6% ,與其他處理均有顯著差異。
甘薯CF處理單株莖葉重顯著高于其他處理,CQ2、CQ1、CQ3、CQ4、CH分別比CF處理顯著降低12.0% ) 19.3% .27.5% (20 ,37.6% 。CQ2與CQ1處理無顯著差異,CQ1、CQ2顯著高于CQ3、CQ4、CH、CK處理,CQ3、CQ4、CH處理無顯著差異,施肥處理的莖葉重顯著高于不施肥處理,純化肥處理單株莖葉重最高,易腐垃圾有機肥CQ2與CQ1處理次之。
表3不同肥料處理的葉綠素等情況
CQ2與CQ3處理的單株根重無顯著差異,顯著高于其他處理,CK與CF處理的單株根重無顯著差異,CK單株根重顯著低于其他處理。
甘薯單株薯塊重從高到低分別為 CQ2,CF,CH 、CQ1、CQ3、CQ4、CK處理,分別比CK處理顯著增高69.2% 、 66.9% 、43. 3% 、 43.1% 、39. 1% 、37.2%各肥料處理顯著高于CK處理。CQ2的單株薯塊重比CF處理增加 1.4% ,與CF處理無顯著差異,但顯著高于其他處理,CH、CQ1、CQ3與CQ4無顯著差異。
甘薯單株商品薯重CQ2處理最高,CH的商品薯重比單株薯塊重排位下降明顯,餐前易腐垃圾單株商品薯重高于餐后處理。CQ2、CF、CQ1、CQ4處理無顯著差異,CQ2顯著高于CQ3處理,除CQ3增高不夠顯著外,其他肥料處理顯著高于CH處理。所有肥料處理顯著高于CK處理。易腐垃圾的商品薯率在 95.3%~100.0% 之間,無顯著差異,但顯著高于CF、CK處理,其中以CQ1和CQ2處理為最高。
甘薯藤薯比CF處理最高,CF、CQ1、CQ2處理間無顯著差異,CQ1、CQ2與CQ3處理無顯著差異,但顯著高于 CH,CK,CQ4 處理,CH、CK、CQ4 處理間無顯著差異。甘薯大中薯率與藤薯比變化趨勢基本一致,可見化肥比例的增高可提高甘薯的大中薯率。
對產量進行方差分析表明,甘薯CF、CQ2、CQ1、CH、CQ3、CQ4處理的鮮薯產量分別比CK處理顯著增加 80. 0%.78. 1%.61. 2%.60. 4%.53.7% 和51.6% 。CQ2與CF處理無顯著差異, !CQ3、CQ4處理間無顯著差異,分別比CF處理顯著降低 10.5% 、 10.9% .14.6% ,15.8% 。
表4不同處理的甘薯產量相關性狀
2.4甘薯地上部分與地下部分相關性分析
相關性分析結果表明,等氮等鉀條件下,在莖葉生長期主蔓長與產量無顯著正相關,而在收獲期主蔓長與產量在0.05水平上呈顯著正相關。收獲期的主蔓長與產量其他相關指標的相關性更高,與單株莖葉重、藤薯比、大中薯率在0.01水平上呈極顯著正相關,與單株薯塊重、單株商品重和鮮薯產量在0.05水平上顯著正相關。莖葉生長期分枝數與葉綠素含量和葉氮含量呈顯著正相關,與單株商品薯數和商品率在0.01水平上呈極顯著正相關。但收獲期的分枝數與葉綠素含量和葉氮含量并無顯著相關性,僅與單株商品薯數和商品率顯著相關。
由表5可知,葉綠素含量和商品率在0.01水平上極顯著正相關,與單株商品薯重在0.05水平上顯著相關。甘薯單株莖葉重與單株薯塊重、藤薯比、大中薯率在0.01水平上極顯著相關,與單株商品重在0.05水平上顯著相關。單株薯塊重與單株商品薯重、鮮薯產量在0.01水平上極顯著相關,與藤薯比、大中薯率在0.05水平上顯著相關。單株商品薯重與鮮薯產量在0.01水平上極顯著相關,單株商品薯重與鮮薯產量極顯著相關,藤薯比與大中薯率極顯著相關,大中薯率與鮮薯產量呈顯著相關。
表5甘薯地上部分與地下部分性狀相關系數
注: ** / * 分別表示在 0.01,0.05 水平上顯著相關。
2.5不同處理對甘薯品質的影響
由表6可知,不同施肥方式下甘薯的品質有明顯不同,甘薯CQ2處理的維生素 B1 分別比 CH )CQ1、CQ4、CF、CQ3、CK處理顯著增加21. 7% 、24.4%.33.3%.40.0%.75.0%.86.7% 。CH、CQ1、CQ4無顯著差異。
甘薯的維生素 B2 含量CH處理最高, 、CQ3、CQ2無顯著差異,隨著有機肥投加量的增加,維生素 B2 含量也隨之略有增加,餐后比餐前維生素B2 含量高,除CQ1外,有機肥處理維生素 B2 含量顯著超過CF處理,CH、CQ4、CQ3、CQ2分別比CF處理顯著增加 25.0%.25.0%.25.7%.16.7% 。所有施肥處理維生素 B2 含量比CK處理顯著增加。
甘薯維生素C含量CQ1處理最高,CQ1、 CH 、CQ2無顯著差異,CK、CF、CQ3處理無顯著差異,CQ1、CH、CQ2、CQ4處理比CF處理顯著增加39.1%.34.8%.28.9%.23.9% 。
甘薯CQ2處理的維生素E含量分別比 CQ1、CQ4、CF、CQ3、CH、CK處理顯著增加8. 7% 、19. 1% .20.5% .23.5% (20 23.5% (204號 .58.7% 。CQ1顯著高于 CQ4,CF,CQ3,CH,CK 處理,CQ4、CF、CQ3、CH處理無顯著差異。
淀粉含量是淀粉型甘薯品質的核心,所有肥料處理的淀粉含量顯著高于CK處理,CQ2淀粉含量分別比CQ4、CQ3、CQ1、CH、CF、CK處理顯著增加了13. 9% 、18. 6% 、20. 3% 、27. 4% 、35. 3% 和71. 1% ,CQ4、CQ3和CQ1無顯著差異,CH和CF處理無顯著差異。
甘薯CH處理的粗纖維含量顯著高于其他處理。除CH處理外,CQ2顯著高于其他處理,CQ4和CF處理無顯著差異,CQ3、CQ1和CK處理無顯著差異。
甘薯CQ2可溶性糖含量分別比CQ3、CH、CQ4、CQ1、CK、CF處理顯著增加了 44. 0%?44. 8% 158.7%.64.2%.80.0% 和 138.8% ,除了CQ3和 CH無顯著差異外,其他處理之間都有顯著差異。
甘薯CQ2處理的蛋白質含量分別比CH、CQ3、CQ1、CQ4、CF、CK處理顯著增加 11.5% 、 19.9% !20.9%.24.9%.44.6% 和 69.3% 。除CQ2外,CH處理蛋白質含量比其他處理顯著提高,CQ3、CQ1、CQ4處理無顯著差異,CF和CK無顯著差異。有機肥處理的甘薯蛋白質含量顯著高于CF和CK處理。
甘薯的氨基酸含量從高到低分別為CQ2、CQ3、CQ4、CQ1、 CH 、CF、CK處理,CQ2處理顯著高于其他處理,分別比 處理顯著提升 15.5%.32.7%.44.4%.66.7%.87.3% 和118.9% ,除CQ2外,CQ3顯著高于其他處理,CQ4和CQ1處理無顯著差異,CF與CK處理無顯著差異,CH與CF處理無顯著差異。
2.6不同處理對土壤養分含量的影響
由表7可知,甘薯 CH,CQ4,CQ3,CQ2,CQ1 垃圾有機肥處理的土壤有機質含量分別比CF處理顯著增加 75.4% ! 49.6% 、42. 8% 、 37.3% 、19. 0% 。各有機肥處理的土壤有機質含量都超過了純化肥處理。CH比其他處理顯著提升了土壤中的有機質含量,CQ4、CQ3、CQ2處理間無顯著差異,CQ2和CQ1處理無顯著差異,CQ1和CF處理無顯著差異,施肥處理比CK顯著增加了土壤的有機質含量理,CQ2處理顯著高于CQ4、CQ3、CF和CK處理。
表6不同處理對甘薯品質的影響
表7不同施肥處理對土壤養分含量與pH值的影響
甘薯的全氮含量與有機質含量趨勢相同,CH、CQ4和CQ3處理無顯著差異,CQ3和CQ2處理無顯著差異,CQ2和CQ1處理無顯著差異,垃圾有機肥處理全氮含量顯著高于CF、CK處理。
甘薯CQ2的有效磷含量比CF、CQ3、CH、CQ4、CK處理顯著增加 28.2%.40.0%.45.5%.54.8% 和 156.5% 。CF和CQ3處理無顯著差異,CQ2和CQ1處理無顯著差異,CQ3、CH和CQ4處理無顯著差異。各施肥處理間速效鉀含量差異不顯著,垃圾有機肥處理與CK處理有顯著差異,CF與CK處理無顯著差異。
不同有機肥施肥處理的土壤pH值高于CF處理,但差異不顯著。除CF處理外,有機肥施肥處理的土壤pH值高于CK處理,可見有機肥可增加土壤pH 值。各施肥處理間土壤pH值無顯著差異。
甘薯CH和CQ1交換性鈣含量顯著高于其他各處理,CQ2、CQ4和CQ3處理無顯著差異,CF和CK處理無顯著差異。
甘薯的交換性鎂含量趨勢與交換性鈣含量相同,CH與CQ1處理無顯著差異,顯著高于其他處
3討論與結論
李學軍等的研究結果表明,有機肥處理可促進紫薯地上部藤蔓及塊根的生長,比CK處理分枝數、蔓長、地上部鮮重及薯塊根數明顯增高[24],本試驗研究結果與之一致。另外本研究結果表明,在等氮等鉀條件下,在甘薯莖葉生長期和收獲期純化肥處理的主蔓長都保持領先優勢,主蔓長與肥料有直接的關系,而易腐垃圾有機肥比CF處理顯著增加了甘薯的分枝數,并且餐后比餐前易腐垃圾有機肥更能增加甘薯的分枝數。收獲期甘薯主蔓長與產量直接相關。甘薯莖葉生長期和收獲期的主蔓長和分枝數呈極顯著正相關。有機肥有豐富的營養元素和微量元素及多種有機酸、肽類,可通過改善土壤的結構,增加土壤孔隙度和保水保肥能力,來促進地下根系的生長,進而影響到地上部分的生長。
葉片葉綠素含量反映了光合作用的強弱和植物的營養狀況[25-26]。甘薯產量的形成離不開葉片的光合作用,李敏等研究表明,不同施肥處理比CK更能夠提高甘薯葉片SPAD值,同樣本試驗中易腐垃圾有機肥的葉綠素含量比CF處理顯著增高,餐前易腐垃圾有機肥處理的葉綠素含量超過了餐后有機肥處理[27]
李敏等研究表明,有機無機配施處理單株蔓莖重和單株薯塊重明顯高于CK處理或單施肥處理[27]。本試驗卻是CF處理最高或次高,有機肥處理超過CK處理,這是因為在等氮等鉀條件下施肥量不同的原因,化學處理比有機肥提供更易被吸收的無機速效養分。魏猛等研究結果表明,有機無機配施顯著增加甘薯植株各器官的生物量[28]。趙吉霞等研究發現,等氮條件有機肥替代化肥可提高玉米籽粒生物量[29],李娟等研究發現,有機無機配施花生一甘薯輪作的產量均高于推薦化肥處理[30]本研究中除了CQ2處理的單株薯塊重和單株商品薯重能超過CF處理外,純化肥處理甘薯的單株商品薯數、單株莖葉重、藤薯比、大中薯率和鮮薯產量都是最高值,CF處理化肥施用較高速效氮,可迅速滿足甘薯的營養需要。楊毅等研究施加椰糠有機肥可顯著提高甘薯的產量和商品薯率,同樣本試驗中純化肥比所有有機肥處理降低了商品薯比率,并且氮肥施用過量會增高莖葉生長勢,CF處理的藤薯比已達到1.26,造成了地上部分徒長,易腐垃圾有機氮替代化學氮后,降低了地上部分莖藤的生長,隨著餐前易腐垃圾有機氮替代量增大[31],藤薯比逐漸降低,雖然地下薯的比重在增加,但薯總產量卻是先略有上升,之后開始下降,所以不能一味的提高有機肥施用量。只有有機肥與化肥的合理配施,才能相輔相成,共同提高甘薯產量,各垃圾有機無機配施比CK處理的甘薯產量提高了 51.6% ~78.1% ,本試驗以餐前易腐垃圾有機肥CQ2的產量達到有機肥處理中最高值,并且CQ2與純化肥處理的產量無顯著差異,說明此易腐垃圾有機肥配施處理可較好地替代純化肥處理,是適合的替代有機肥選擇。純餐前有機肥處理的藤薯比達到最低,表明易腐垃圾有機肥比化肥更能促進地下部分甘薯塊根的生長。
餐前易腐垃圾單株商品薯數、單株莖葉重高、單株商品薯重高于餐后易腐垃圾有機肥處理,餐后易腐垃圾單株薯塊重、商品薯比率、藤薯比、大中薯率高于餐前垃圾有機肥處理。
何文等研究表明,甘薯主蔓長與地上莖葉鮮重相關,與本試驗結果一致,另外本試驗還證明了等氮等鉀施肥量下,甘薯主蔓長還與藤薯比、大中薯率極顯著正相關,與產量顯著正相關[31]。收獲期分枝數與單株商品薯數和商品率顯著相關,葉綠素和葉氮含量、薯商品率極顯著正相關,與單株商品薯重顯著相關。本試驗中單株商品薯重與鮮薯產量極顯著相關,與何文研究結果[31]一致,另外本研究中甘薯單株莖葉重與單株薯塊重、藤薯比、大中薯率呈極顯著相關,與單株商品重顯著相關。單株薯塊重與單株商品薯重、鮮薯產量呈極顯著相關,與藤薯比、大中薯率顯著相關。藤薯比與大中薯率極顯著相關,大中薯率與鮮薯產量呈顯著相關。
徐承昱研究發現,等氮有機栽培較常規栽培顯著提高稻米精米率,改善了籽粒外觀和食味等品質[32]。唐忠厚等發現,生物有機肥顯著提高了甘薯中還原糖、可溶性糖和維生素C含量,并且配施有機肥處理在大部分品質上超過純有機肥處理[33]。鄧仁菊等研究發現,有機肥處理比CK提高了甘薯塊根中的蛋白質、粗纖維、粗脂肪、淀粉、還原糖和總糖含量,而對維生素C含量影響相對較小[34]。本試驗研究結果表明,在等氮等鉀條件下不同處理對甘薯品質的影響很大,大部分易腐垃圾有機肥配施處理比CF和CK顯著提高了甘薯中的維生素 B1 !維生素 B2 、維生素C、維生素E、粗纖維、可溶性糖、蛋白質、氨基酸、淀粉的含量,尤其是純化肥處理的維生素C和可溶性糖含量比CK處理低,其中可溶性糖含量顯著降低 24.6% ,可見有機肥配施比純化肥更能有效提高甘薯的品質[35]。餐前易腐垃圾有機肥CQ2處理在提升甘薯維生素 B1 、維生素E、可溶性糖、蛋白質、氨基酸、淀粉的含量方面居于首位,并且在提升甘薯維生素 B2 、維生素C、粗纖維含量方面表現也較為出色。并且餐后比餐前易腐垃圾有機肥處理更能顯著提高甘薯的品質,可能是因為餐后垃圾由廚余飯菜加工而成,所以比餐前垃圾富含更多糖類、淀粉、脂肪和蛋白質等有機物營養的緣故。
徐承昱研究中等氮有機栽培可提高水稻稻田土壤有機質、全氮、速效磷、速效鉀含量,降低土壤pH 值[32]。本試驗除pH值外,其他與之結果一致。王靜等研究表明,有機肥處理顯著提高了甘薯土壤有機質、全氮、有效氮和有效磷含量,化肥配施豬糞對土壤肥力提升的效果最好[23]。蘭孟焦等研究中非等氮條件有機無機配施處理中的甘薯土壤中的有機質、堿解氮、速效鉀含量及pH值比化肥施肥均有所提高[35],與本試驗等氮等鉀條件下的研究結果一致。易腐垃圾有機肥營養成分含量較高,經過有機肥的施加,土壤耕地地力比CK處理都有顯著提高,各易腐垃圾有機肥比純化肥更能有效增加土壤的有機質、全氮、速效鉀、交換性鈣和交換性鎂含量,并且餐前易腐垃圾有機肥與化肥配施的CQ2和CQ1處理比純化肥處理更能顯著提高土壤的有效磷水平,因此易腐垃圾有機肥在提高土壤耕地地力方面表現出色。并且除了有效磷外,餐后比餐前易腐垃圾有機肥更能提升土壤中的營養成分。
綜上所述,易腐垃圾有機肥作為一種新型肥料,可有效替代化肥提高甘薯的產量,提升甘薯的品質和土壤的養分,而純化肥處理僅在種植初期可提高產量,甘薯的品質有所降低,并造成地上部分的旺長使營養浪費,并因易溶可隨雨水或灌溉流失造成農業面源污染,并隨著長期施用造成土壤板結,不利于農業可持續發展,亟需采用合適的有機氮來部分替代無機氮配施種植。最后綜合考慮產量、品質和土壤養份的提升能力,在等氮等鉀條件下以餐前易腐垃圾有機肥替代 32.9% 化肥氮配施處理的效果最好,有機肥用量為 11 250kg/hm2 復合肥用量 330.0kg/hm2 ,鉀肥用量 74.5kg/hm2 。
易腐垃圾有機肥作為一種新型肥料,可提高土攘固碳能力,提高土壤養分利用的有效性,從而提升土壤耕地質量,減少化肥施用量,是土壤改良的有效施肥模式,可實現生活易腐垃圾的快速減量和資源化利用。本研究對易腐垃圾有機肥的研究結果可為貧瘠旱地土壤培肥改良和耕地質量提升提供參考依據,為促進甘薯產業提質增效和可持續發展提供科學依據。
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