生物干化污泥有机肥对大白菜生长和品质的影响

朱敏聪 李萌 黄明强 谢小青 黄强 卢昌义

摘要 通过大田试验开展了生物干化污泥有机肥对大白菜生长和品质的影响研究。结果表明，生物干化污泥有机肥作为基肥能有效促进大白菜的生长，提高株高、叶球直径和单株重量，生物干化污泥有机肥能够降低大白菜硝酸盐的含量，提高粗纤维、VC含量，从而提升大白菜的品质；大白菜重金属的含量在《农产品安全质量无公害蔬菜安全要求》范围内。

关键词 生物干化污泥有機肥；大白菜；肥效；品质

中图分类号 S634.1；S606+.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）22-0057-02

Abstract The effects of biological drying sludge organic fertilizer on the growth and quality of Chinese cabbage were studied through field experiment.The results showed that biological drying sludge organic fertilizer，as a base fertilizer，could effectively promote the growth of Chinese cabbage，increase plant height，leaf ball diameter and single-plant weight.The fertilizer could reduce the content of nitrate in Chinese cabbage and increase the content of crude fiber and vitamin C，so that the quality of Chinese cabbage was improved.The content of heavy metals in Chinese cabbage was within the scope of "safety quality of agricultural products and safety requirements for pollution-free vegetables ".

Key words biological drying sludge organic fertilizer；Chinese cabbage；fertilizer efficiency；quality

来源于城市生活污水处理厂的污泥含有丰富的氮、磷、钾等植物营养元素和丰富的有机物质，将其制成有机肥加以利用，可改善土壤的理化性质，提高作物的产量。然而，污泥含有的镉、铬、铅等重金属带来的潜在环境问题一直是被广泛关注的焦点之一[1]。因此，污泥有机肥在避开食物链的绿地草坪、园林苗木、速生林木等方面应用比较广泛[2]，在农作物中的应用较少。李淑芹等[3]和邵 蕾等[4]分别研究了污泥有机肥对大豆和油菜产量、品质和重金属含量的影响，结果表明，在短期施用的情况下，可以提高大豆和油菜的品质，而且镉、铬、铅等重金属含量均未超过国家食品卫生标准允许范围；而长期偏施或过量施用无机氮肥会造成蔬菜等农作物硝酸盐含量剧增、品质退化。因此，在施用无机肥的基础上，可尝试配施污泥有机肥，以提高产量和经济效益。

大白菜为十字花科芸薹属叶用蔬菜，是人们生活中不可缺少的一种重要蔬菜，味道鲜美可口，营养丰富，素有“菜中之王”的美称，为广大群众所喜爱。大白菜由芸薹演变而来，以柔嫩的叶球、莲座叶或花茎供食用，其栽培面积和消费量在中国居各类蔬菜之首。但大白菜也是一种容易富集硝酸盐的蔬菜。无公害蔬菜生产则要求改善蔬菜品质，包括外观品质、营养品质及卫生品质。施用有机肥是改善蔬菜品质的重要手段。传统的污泥有机肥是采用堆肥的方式制备而成，重金属和有机毒物的含量较高。厦门水务集团生物科技股份有限公司利用微生物固氮、解磷、解钾和好氧堆肥快速腐熟等高新技术制备得到生物干化污泥有机肥[5]，其pH值、含水率、有机质、总养分的含量都达到《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》（GB/T 23486—2009）标准[6]的要求，而镉、铬、铅等重金属的含量则远低于该标准规定的重金属污染物浓度限值，可以在各种土壤中施用。因此，本试验研究了生物干化污泥有机肥对大白菜产量、营养品质的的影响，为生物干化污泥有机肥在蔬菜种植中的推广使用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于厦门翔安庄家宝蔬菜合作社大白菜种植园，供试土壤pH值为6.65，含有机质18.7 g/kg、总养分（N+P+K）2.95%、As 0.72 mg/kg、Hg 0.041 mg/kg、Pb 9.96 mg/kg、Cd 0.039 mg/kg、Cr 47.97 mg/kg。

1.2 供试肥料

生物干化污泥有机肥，由厦门水务集团生物科技股份有限公司研制生产；鸡粪有机肥，市售。二者理化性质如表1所示。

1.3 试验设计

试验共设3个处理，即用生物干化污泥有机肥60 t/hm2作底肥（A）、鸡粪有机肥6 t/hm2作底肥（B），以不施肥作对照（CK）。5次重复，随机区组排列，小区面积30 m2（1.0 m×30 m）。生物干化污泥有机肥和鸡粪有机肥一次性撒施后耕翻入土。按照正常的生产程序播种、出苗、齐苗和定苗，株距0.5 m，行距0.4 m。在定苗后1个月撒施1次俄罗斯无机肥90 kg/hm2，其他管理按正常生产进行，全生长期80 d。

1.4 测定方法

收获时每小区随机选取20株测量株高、株幅、叶球高度、叶球直径、单株重量等参数。每小区随机选取5株大白菜，组成混合样品，洗净、剪碎、匀浆、浸提过滤，检测鲜样中的NO3-N含量和主要营养成分。硝酸盐和VC含量依次采用酚二磺酸和2，6-二氯靛酚比色法测定，粗纤维含量采用酸碱水解、乙醇乙醚提取、分离烘干称重法测定[7]。同时，采集大白菜、土壤样品，大白菜重金属含量按照食品安全国家标准《食品中污染物限量》（GB2762—2012）的方法测定[8]，而土壤有机质、全氮、全磷含量采用《土壤农业化学常规分析方法》测定[9]。

2 结果与分析

2.1 生物干化污泥有机肥对大白菜生长的影响

由表2可知。株高、株幅、叶球高度和叶球直径以处理A最高，CK最低，但各处理间无显著差异。单株重量仍以处理A最高，各处理间差异显著。处理A的单株重量显著高于CK，比CK提高了26%。生物干化污泥有机肥对大白菜株高、株幅、叶球高度、叶球直径以及球形指数没有显著影响，但却显著提高了单株重量。这可能是因为生物干化污泥有机肥虽对单个指标无显著影响，但多个指标叠加则产生显著变化，具有明显的增产效果。

2.2 生物干化污泥有机肥对大白菜品质的影响

国家农产品安全质量无公害蔬菜安全要求规定硝酸盐含量≤3 000 mg/kg[10]。由图1可以看出，不同处理均符合无公害蔬菜要求。硝酸盐含量以处理A最少，这是因为生物干化污泥有机肥中含有植物生长所需的氮、磷等元素，有机肥料矿化速度缓慢，进入土壤后，需经微生物逐渐分解成速效态养分后才能被大白菜吸收利用，大白菜不会吸收过多的硝酸盐，同时硝酸盐又能有效地被同化而不会造成体内积累。施用生物干化污泥有机肥还能显著提高大白菜VC和粗纤维的含量。由图1可以看出，处理A大白菜的VC和粗纤维含量分别比CK提高11%和4%。VC和粗纤维含量的增加，使大白菜可食性增强，食用品质变好，大白菜的产值也就相应提高，在绿色蔬菜生产中更具有推广价值。

2.3 生物干化污泥有机肥对大白菜重金属含量的影响

污泥有机肥自身含有一定重金属，在农用过程中必然会给作物带来一定的重金属积累。由表3可知，处理B各种重金屬含量最高，其中除重金属Hg的含量略高于《农产品安全质量无公害蔬菜安全要求》（GB1840 6.1—2001）[10]规定的最大限定值外，Cr、Cd、As和Pb含量低于该标准规定的最大限定值；而处理A重金属含量均低于该标准规定的最大限定值，没有使大白菜受到重金属污染。因此，生物干化污泥有机肥作为底肥，施用量控制在6 t/hm2以内，不会对大白菜等蔬菜产生危害，可以保证蔬菜质量安全。

2.4 生物干化污泥有机肥对土壤肥力的影响

由表4可知，施用生物干化污泥有机肥和鸡粪有机肥都具有培肥效果。处理A的土壤有机质、全氮、全磷含量都高于CK和处理B。土壤有机质、氮、磷的提高将有助于提高土壤肥力，从而有利于大白菜等蔬菜的生长。

3 结论

试验结果表明，施用生物干化污泥有机肥6 t/hm2作基肥能促进大白菜生长、增强大白菜根系活力，有明显的增产作用。生物干化污泥有机肥含有大量有机质和氮、磷、钾等营养成分，能改善作物营养、促进养分平衡，从而提高大白菜品质，且大白菜中铅、汞等重金属含量均在《农产品安全质量无公害蔬菜安全要求》范围内。施用生物干化污泥有机肥具有较好的培肥效应，可提高土壤全量及速效氮、磷的含量。因此，生物干化污泥有机肥可在蔬菜种植中推广使用。

4 参考文献

[1] 张权，张有为，蒲港，等.污泥处理现状及资源化利用研究综述[J].山西建筑，2018（6）：192-194.

[2] 苟剑锋，李国梁，曾正中，等.城镇污泥土地利用与环境影响分析[J].兰州大学学报（自然科学版），2016，52（4）：564-570.

[3] 李淑芹，田仲鹤，金宏鑫，等.施用城市污泥堆肥对土壤和大豆器官重金属积累的影响[J].农业环境科学学报，2014，33（2）：352-357.

[4] 邵蕾，王丽霞，马元民，等.污泥有机肥在油菜上的应用研究[J].北方园艺，2013（23）：178-180.

[5] 黄明强，谢小青，黄强，等.污泥有机肥对马尼拉草坪生物效应的影响[J].现代农业科技，2010（4）：305-306.

[6] 中华人民共和国国家标准 城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质：GB/T 23486—2009[S].北京：中国国家标准化管理委员会，2009.

[7] 中华人民共和国国家标准 食品卫生检验方法：理化部分（一）[S].北京：中国标准出版社，2004：71-129.

[8] 食品安全国家标准 食品中污染物限量：GB2762—2012[S].北京：中国标准出版社，2012：1-17.

[9] 中国土壤学会农化专业委员会.土壤农业化学常规分析方法[M].北京：科学出版社，1983.

[10] 中华人民共和国国家标准 农产品安全质量无公害蔬菜安全要求：GB18406.1—2001[S].北京：中国标准出版社，2001：1-7.