城市餐厨垃圾厌氧消化液对番茄产量和品质的影响

卢艳阳，张又弛，孙 健，万顺刚，罗文邃 (中国科学院城市环境研究所，福建厦门361021)

厨厨垃圾是家庭、宾馆、饭店及机关企事业等饮食单位抛弃的剩余饭菜的通称。目前主要处理方式有填埋、堆肥和生产饲料3种方法［1］，但处理成本较高，且易产生各种污染隐患。为了实现城市厨厨垃圾的减量化、资源化、无害化，人们正在积极、努力地寻找新的解决方法。厌氧消化工艺被认为是处理餐厨垃圾的可行模式之一。全封闭的生物反应器能够减少处理过程对环境带来的污染风险，在处理废弃物的同时还能回收生物质能(氢气、甲烷)［2］，带来具有再利用价值的厌氧消化液。

厌氧消化液含有丰富的营养成分［3］。如果能够将其作为肥料应用于农业生产，不仅解决大量厌氧消化液带来的污染风险，而且提升农产品的产量和品质，实现废弃物资源化再利用。但是，目前大多数研究集中在农业畜禽粪便/农作物秸秆厌氧消化液的应用上［4-6］，而对城市餐厨垃圾厌氧消化液的应用研究甚少。笔者通过田间试验，将城市餐厨垃圾厌氧消化液作为叶面肥施用于番茄生长过程中，研究城市餐厨垃圾厌氧消化液对番茄产量与品质的影响，以期为城市餐厨厌氧消化液的资源化利用提供重要参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试消化液为城市餐厨垃圾厌氧消化后所得，通过真空抽滤后稀释到适当倍数，备用。供试消化液营养成分:pH 6.19，COD 6 276 mg/L，NH4-N 782 mg/L，钾131.9 mg/L，钠 1 728.6 mg/L，镁 45.94 mg/L，钙 46.07 mg/L，铁26.10 mg/L，锌3.67 mg/L，铜0.24 mg/L。供试作物为番茄，品种为无限大果T-63。

1.2 试验设计 田间试验设在位于厦门的中国科学院城市环境研究所试验田内。该地区地处亚热带气候，温和多雨，年平均气温在20.8℃，夏无酷暑，冬无严寒。年平均降雨量在1 200 mm左右，土壤为红土，基本理化性质为:pH 6.6，总氮含量0.12% ±0.01%，总碳含量1.17% ±0.06%，总硫含量0.35% ±0.01%，速效钾100.6 mg/kg，速效磷29.83 mg/kg。

采用单因素随机区组试验法，设4个处理:处理①(CK)，清水对照;处理②(以下简称沼液)，清水稀释5倍的城市餐厨垃圾厌氧消化液;处理③(以下简称混合液)，10%城市餐厨垃圾厌氧消化液+10%营养液;处理④，营养液。其中，营养液配方如下:每升水中加入KH2PO4和KNO3各30 g配成母液，然后稀释300倍即为供试营养液。每个处理组设3个重复单元。每个单元内有5株番茄，株距30 cm。

1.3 田间管理 2013年1月1日在温室育苗盘育苗，2月7日定植并覆盖地膜。定植前，在试验地按每10 m2、开沟施入有机肥(“鹭盛”牌园林专用肥)10 kg，复合肥(“阿康”牌氮、磷、钾三元复合肥)0.5 kg作为基肥以供前期番茄植株正常生长发育。在果实膨大期(4月22日)和采收初期(5月10日)，分别喷洒上述4个处理的叶面肥，采用叶片正反面均匀喷洒，同时注意在傍晚进行，以避免阳光直射导致养分散失。

1.4 测定项目 番茄变红后采收鲜果称重，统计产量，并于番茄结果中期取样，检测第1穗果实维生素C(VC)含量。VC含量的测定采用荧光测定法［7］，植株采收后70℃烘干称重。数据处理使用Excel2000程序和SPSS11.0统计分析软件。

2 结果与分析

2.1 不同处理对番茄植株生长的影响 由图1可知，CK、沼液组、混合液组和营养液组4个处理组的地上部分平均干物质重量分别为47.17±1.76、73.44±5.19、66.00±5.20和56.97±2.41 g，沼液组、混合液组和营养液组分别比CK增加了55.69%、39.92%、20.78%。其中，喷洒城市餐厨垃圾厌氧消化液处理组的番茄地上部分重量增加最多，高达50%以上。喷洒城市餐厨垃圾厌氧消化液可以明显促进番茄的生长，显著提高番茄地上部分干物质重量。

图1 不同处理对番茄地上部分干重的影响

由图2可知，对于番茄地下部分，CK、沼液组、混合液组和营养液组的地下部分干重依次为3.55±1.40、5.04±1.13、4.08±0.49和3.68±0.76 g。虽然各处理间不存在显著差异，但喷洒城市餐厨垃圾厌氧消化液处理组的番茄地下部分干重仍为最高。

图2 不同处理对番茄地下部分干重的影响

2.2 不同处理对番茄产量的影响 由图3可知，番茄喷洒城市餐厨垃圾厌氧消化液后，其长势明显好于对照组，而且病害发生情况明显轻于其他处理。CK、沼液组、混合液组、营养液组的番茄平均单果重分别为101.4±16.65、117.9±16.43、111.2±21.54 和104.75 ±17.07 g。其中，沼液组、混合液组和营养液组的番茄平均单果重分别比CK增加了16.27%、9.66%和3.3%。沼液处理组的单果重较对照组增产最多，喷洒城市餐厨垃圾厌氧消化液对番茄单果重有显著提高作用。

2.3 不同处理对番茄VC含量的影响 番茄含有丰富的营养元素，其中VC含量居蔬菜之冠。由图4可知，CK、沼液组、混合液组和营养液组的番茄平均VC含量分别为224.8±9.7、264.8±38.3、248.3±24.8和251.4±9.5 mg/kg。尽管处理组间不存在显著差异，但沼液组的VC含量最高，比CK高出17.76%，而混合液和营养液分别仅提高了10.42%和11.82%。因此，适当喷洒叶面肥有利于提高番茄VC含量，而且喷洒沼液的效果要优于常规营养液。

图3 不同处理对番茄平均单果重的影响

图4 不同处理对番茄VC含量的影响

3 小结与讨论

叶面施肥是农业生产上强化作物营养、防治某些缺素症及调控生长发育的一种施肥措施［8］。番茄需肥量较大。果实膨大期和采收初期是营养吸收的旺盛期，两个时期养分的吸收量占全生育期吸收总量的60%以上，是叶面追肥的最佳时期［9］。生产上，主要通过施用化肥保证养分供应［10］。但是，大量化肥的使用不仅降低了番茄的品质，而且破坏了土壤生态系统。

试验中，在番茄果实膨大期和采收初期喷施沼液收到理想的效果，番茄植株生长旺盛，地上部分的生长量显著优于对照，而且喷施沼液后番茄平均单果重比对照组增加16.27%，显著优于混合液组;同时，番茄VC含量比对照组高出17.76%，效果优于其他处理组。所以，处理沼液组的番茄在产量和品质上的提高均优于其他处理组。这可能归功于沼液丰富的速效营养成分所带来的促进作用。沼液中含有氮、磷、钾等大量营养元素和钙、锌、锰等中微量营养元素以及大量的氨基酸与B族维生素［11-12］，可以显著提高农田土壤肥力，提高农产品产量和质量［13-15］。试验中，城市餐厨垃圾厌氧处理获得的消化液含有极高的氮素和钠钾元素，还含有不少的铁锌铜含量，可能会促进番茄植株的生长，并提高番茄的最终产量、品质。另外，在试验过程中沼液组番茄的病害明显轻于其他处理组，说明喷洒沼液后植物抗病能力增强，沼液对植物病害具备一定程度的抑制作用。张无敌等［16］统计出沼液可以对23种病害具有良好的防治作用，其防治效果与许多现行使用的农药相当。综上所述，以餐厨垃圾厌氧消化液作为叶面肥有利于提高番茄植株的产量和品质，为无公害番茄生产开辟一条新途径，促进了城市有机废弃物的资源化再利用。

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