蔬菜废弃物肥料化处理对土壤生态环境和蔬菜品质的影响

常芳红

（定西市农业生态与资源保护技术推广站，甘肃定西743000）

土壤是人类生存的基本资源，也是农业发展的基础。施肥是农业生态系统中的重要一环，长期配施有机肥能显著调节土壤营养环境，提高土壤微生物碳含量，降低代谢呼吸商值，提高多种土壤酶的活力和土壤生物多样性，为蔬菜稳产高产创造良好的土壤生态环境。近年来，随着蔬菜集约化种植的快速发展和城镇居民生活水平的日益提高，蔬菜废弃物（尾菜）大量产生和富集，对农田、水体和其他人居环境造成严重威胁。因此，对蔬菜废弃物（尾菜）的处理利用成为消除污染、实现资源化利用的必然途径。本试验旨在研究定西旱作农业区有机肥施用对土壤生态环境和作物品质的影响，通过不同有机肥用量试验探寻土壤肥力快速提升的途径。

1 材料与方法

1.1 试验设计

1.1.1 试验地概况 试验地位于定西市安定区香泉镇，土壤类型为黄绵土。

1.1.2 田间试验设计 以蔬菜废弃物（尾菜）为原料，以微生物菌剂和沼肥为接种剂，按照尾菜肥料化利用技术规程，堆制新型生物有机肥，使尾菜得到资源化利用。用堆制的新型有机肥（以下称有机肥）按照不同施肥方式进行田间试验，T1：高肥（有机肥10 080 kg/hm2）；T2：中肥（有机肥6 720 kg/hm2）；T3：低肥（有机肥3 360 kg/hm2）；T4：不施肥；T5：施化肥（450 kg/hm2），共5个处理，每个处理3次重复，共15个试验小区，随机区组排列。每个小区面积为15 m2，试验总面积为225 m2。供试蔬菜为辣椒。

蔬菜废弃物堆制有机肥全氮37.3 g/kg，全磷14.7 g/kg，全钾8.30 g/kg，速效氮1 211.7 mg/kg，速效磷847.6 mg/kg，pH6.3。2017年10月及2018年4月各小区按要求分别施入有机肥、化肥，在蔬菜生长期内追肥、灌溉相同。

1.2 采样及测定

1.2.1 土壤采样 于2017年8月和2018年7月分别进行采样，各小区内随机采集1个样点，将相同处理的3个重复土壤样混合为1个土壤样品，采土深度分别为0 cm、15 cm、30 cm。共5个土壤样，即高肥T1、中肥T2、低肥T3、不施肥T4、施化肥T5。常温保存，待测。

1.2.2 蔬菜品质测定采样 蔬菜成熟时采集食用部分，各小区内随机采集1个样，将相同处理的3个重复样混合为1个样品，标记为高肥A1、中肥A2、低肥A3、不施肥A4、施化肥A5，分别待测。本试验土壤及蔬菜品质测定由甘肃省农科院完成。

2 结果与分析

2.1 测定结果

2.1.1 有机肥施用量对土壤生物性状的影响 由图1可以看出，土壤T2有机质含量最高，其他处理下土壤有机质含量差异不显著，说明加入适量的生物有机肥（6 720 kg/hm2）能提高土壤有机质的含量，较T4不施肥处理有机质增加4.06 g/kg，增幅为51.8%。施入化肥降低了土壤有机质含量，但影响不明显。

图1 生物有机肥施用量对土壤有机质的影响

由图2可以看出，施用生物有机肥有降低土壤碱解氮含量的作用。

图2 生物有机肥对土壤碱解氮的影响

从图3和图4可以看出，施入适当的生物有机肥（6 720 kg/hm2）能有效增加土壤有效磷和速效钾的含量，跟T4对照组相比，有效磷和速效钾的含量分别增加了61.7 mg/kg和360 mg/kg，高肥组和低肥组含量差异不明显；施入化肥土壤有效磷和速效钾的含量则分别增加了41 mg/kg和56 mg/kg。

图3 生物有机肥对土壤有效磷的影响

图4 生物有机肥对土壤速效钾的影响

图5 生物有机肥对土壤全氮的影响

图6 生物有机肥对土壤全磷的影响

从图5和图6可以看出，施入适当的生物有机肥（6 720 kg/hm2）能提高土壤全氮和全磷的含量，可能是因为有机肥本身带入了较多的氮和磷。施入化肥同样有提高土壤全氮和全磷含量的作用，但没有施入有机肥的影响作用明显。

从图7可以看出，施入生物有机肥能够降低土壤全钾的含量，且随着施入量的增加土壤全钾的含量也随之减少。

图7 生物有机肥对土壤全钾含量的影响

2.1.2 施入生物有机肥对农作物营养物质含量的影响 从图8、图9可以看出，施入生物有机肥能有效增加辣椒蛋白质和可溶性糖的含量，施入的量越多影响也越明显。在高肥处理下，蛋白质和可溶性糖较不施肥处理含量分别增加0.52 g/100 g、0.1 g/100 g。

图8 施入生物有机肥对辣椒蛋白质含量的影响

图9 施入生物有机肥对辣椒可溶性糖含量的影响

2.2 结果分析

施入适量生物有机肥（6 720 kg/hm2）能提高土壤有机质、有效磷、速效钾、全磷、全氮的含量，施入化肥也能提高土壤有效磷、速效钾、全氮、全磷的含量，但没有施入适量生物有机肥对其含量提高的影响显著。施入生物有机肥能降低土壤碱解氮的含量，土壤碱解氮含量在高肥条件下较不施肥条件减少8.7 mg/kg，减幅为45.8%，辣椒的蛋白质含量反而增加了0.52 g/100 g，增幅为31.1%。

施入高肥（10 080 kg/hm2）对土壤有机质、有效磷、速效钾、全氮和全磷含量的影响并不明显，但能够显著提高辣椒可溶性糖和蛋白质的含量。

综上所述，施入适量生物有机肥（6 720 kg/hm2）与不施肥和施入化肥相比，更能改善土壤活性，提高辣椒蛋白质、可溶性糖的含量，是农作物种植生产中较好的施肥选择。

3 讨论

本试验设计中计划使用土壤微生物量、微生物商、代谢商以及各种土壤酶活性等指标来确定新型有机肥对土壤性状的影响。在实际试验过程中，由于检测机构检测项目的变更及检测费用方面等原因，实际使用并检测了N、P、K和有机质等指标，这些指标对环境的响应较为缓慢，不能在短期内灵敏检测，导致对试验结果有一定的影响。

部分试验结果显示，施入生物有机肥反而会降低土壤碱解氮和全钾的含量，较不施肥T4处理碱解氮和全钾分别降低8.7 mg/kg、1.3 g/kg，减幅分别为45.8%和6%。分析其原因：一是本试验选择的耕地土壤中本来的有机物质含量较低；二是新型的生物有机肥料进入土壤后，与化肥相比，肥效相对缓慢，导致部分指标与试验预想不一致。