陳劍，齊文，蔣海凌，檀國印

(臺州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 臨海 317000)

臺州市作為全國最大的冬春西蘭花生產(chǎn)中心，西蘭花種植面積常年穩(wěn)定在6 700 hm2左右，在帶來巨大經(jīng)濟效益的同時，每年也產(chǎn)生了超過30萬 t的西蘭花莖葉廢棄物[1-3]。由于當?shù)胤柿仙a(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)能有限，因此，將西蘭花莖葉廢棄物以肥料方式還田成了當前處理的主要途徑[4]。而與直接還田相比，堆肥還田還具有減少病害發(fā)生、有利于肥料在土壤中的均勻分布、提高有機肥的利用率等明顯優(yōu)點，是處理蔬菜廢棄物的較好選擇[5]。

我國是蔬菜生產(chǎn)和消費大國，農(nóng)民在蔬菜生產(chǎn)過程中為保證產(chǎn)量往往施用大量的化肥，不僅增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，也加劇了土壤環(huán)境惡化和水體污染，影響農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[6-7]。為了解決臺州當?shù)匚魈m花秸稈養(yǎng)分資源利用率低與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要培肥土壤而投入大量化肥的矛盾，本研究將通過添加不同的輔料配比對西蘭花莖葉進行堆肥，并在青菜上進行還田應(yīng)用，比較不同處理的堆肥效果以及對青菜產(chǎn)量的影響，以期為臺州當?shù)貙崿F(xiàn)農(nóng)田的可持續(xù)生產(chǎn)提供理論和實踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

西蘭花莖葉堆肥及還田試驗均于2020年在臺州市農(nóng)科院天臺基地開展，堆肥使用的西蘭花莖葉均為新鮮的粉碎樣，使用的堆肥輔料包含雞糞、豬糞、牛糞和蘑菇渣等，均為干樣。青菜種植品種為蘇州青，種植地土壤pH值6.8，有機質(zhì)含量31.1 g·kg-1，全氮含量1.69 g·kg-1，全磷含量0.63 g·kg-1，全鉀含量1.71 g·kg-1。

1.2 處理設(shè)計

堆肥試驗采用不同材料層層堆疊的方式，每層堆完后噴灑適量的EM菌液，部分處理適量噴灑清水提高含水率，堆體高度約為1.2 m，堆疊完成后覆蓋塑料薄膜，7 d后進行翻堆，并根據(jù)不同堆體實際情況適量添加水分，25 d后堆體溫度降至環(huán)境溫度，堆肥結(jié)束后采樣送檢。堆肥試驗設(shè)10個處理：T1西蘭花葉∶蘑菇渣4∶1；T2西蘭花葉∶雞糞∶蘑菇渣3∶1∶1；T3西蘭花葉∶雞糞∶蘑菇渣2∶2∶1；T4西蘭花葉∶雞糞∶蘑菇渣1∶3∶1；T5西蘭花葉∶豬糞∶蘑菇渣3∶1∶1；T6西蘭花葉∶豬糞∶蘑菇渣2∶2∶1；T7西蘭花葉∶豬糞∶蘑菇渣1∶3∶1；T8西蘭花葉∶牛糞∶蘑菇渣3∶1∶1；T9西蘭花葉∶牛糞∶蘑菇渣2∶2∶1；T10西蘭花葉∶牛糞∶蘑菇渣1∶3∶1。

堆肥還田試驗中，以每667 m2復(fù)合肥用量50 kg當基肥作為CK，每個堆肥處理均按每667 m2復(fù)合肥1.5 t的量作為基肥還田，重復(fù)3次，小區(qū)面積20 m2，青菜種植密度約為30 cm×40 cm，期間不再追肥并采用相同田間管理，待青菜長到成熟期時進行采樣調(diào)查。

1.3 測定項目

每天下午3點左右測量堆體內(nèi)部溫度，不同部位測量3次取平均值。

堆肥過程中每5 d取一次樣測含水率，堆肥結(jié)束后委托杭州綠城農(nóng)科檢測技術(shù)公司進行pH、有機質(zhì)、養(yǎng)分元素含量等指標的測定。

青菜于3月20日移栽，5月5日收獲，每個小區(qū)選取10株長勢適中的植株進行產(chǎn)量、株高、葉幅、葉片厚度、SPAD等指標的測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 堆肥過程中堆體溫度變化

堆體溫度是判斷堆肥是否已經(jīng)達到無害化要求的重要參數(shù)之一，也是影響堆肥品質(zhì)的重要指標[8]，目前我國對無害化堆肥的溫度標準是50 ℃以上持續(xù)10 d或者60 ℃以上持續(xù)5 d。由圖1可知，不同處理的堆體溫度由于受環(huán)境溫度的影響，均呈現(xiàn)鋸齒形變化；7 d由于受翻堆影響，各堆體的溫度均出現(xiàn)明顯下降；各處理堆體溫度整體均呈現(xiàn)先升溫、再高溫持續(xù)、最后降溫至環(huán)境溫度的過程。堆肥開始后2 d不同處理的溫度均迅速上升，T2、T3、T4和T6的溫度在3 d均已達到50 ℃，其余處理到5 d后溫度也都達到50 ℃。T1～T10各處理在高溫期的持續(xù)天數(shù)分別為7、15、17、17、13、14、14、10、12和12 d，除T1外均符合我國對無害化堆肥的溫度要求。不同處理堆體在高溫期的平均溫度為52.8～61.5 ℃，期間T2處理達到的最高溫度為71 ℃。由高溫期的持續(xù)天數(shù)以及平均溫度可以看出，添加不同輔料的堆肥效果為雞糞>豬糞>牛糞，堆肥效果與輔料的添加比例沒有明顯關(guān)系。

圖1 不同處理堆體溫度隨時間變化情況

2.2 堆肥過程中含水率變化

水分含量是堆肥過程中的一個重要因素，將直接影響堆體結(jié)構(gòu)、通氣孔隙及堆肥中微生物代謝等，進而決定好氧堆肥的反應(yīng)速度、腐熟程度和產(chǎn)品質(zhì)量，研究表明[9-10]，最適宜的堆肥含水量為45%～65%。由圖2可知，由于T1處理添加的西蘭花葉較多，因此，初始含水量達到76.7%，其余處理基本處于堆肥的適宜含水量范圍內(nèi)；由于7 d時進行了翻堆，部分處理噴灑了清水，10 d時部分處理的含水率出現(xiàn)了增長情況；所有處理含水率整體呈現(xiàn)下降趨勢，到堆肥結(jié)束的25 d，各處理的含水率為37.1%～50.2%。

圖2 不同處理堆體含水率隨時間變化情況

2.3 不同處理堆體的有機質(zhì)及養(yǎng)分含量

由表1結(jié)果可知，10個不同處理的堆肥pH為7.2～8.4，有機質(zhì)含量為51.8%～74.5%，總養(yǎng)分含量為3.29%～13.08%，除T1外的其余處理，有機質(zhì)和總養(yǎng)分含量均符合我國堆肥相關(guān)標準NY/T 3442—2019 《畜禽糞便堆肥技術(shù)規(guī)范》。添加雞糞作為主要輔料的處理，總養(yǎng)分含量要高于豬糞處理，添加牛糞的處理總養(yǎng)分含量最低，這與資料顯示的3種動物糞便的養(yǎng)分含量高低順序基本一致；相同輔料的3個處理間，總養(yǎng)分含量間并不成比例關(guān)系；由于在實際應(yīng)用當中需考慮到畜禽糞便的成本，因此，3種輔料的最佳處理分別為T2、T6和T8。

2.4 不同處理對青菜產(chǎn)量的影響

由表2可知，不同肥料處理下青菜的產(chǎn)量間存在一定的差異，其中有6個處理的青菜產(chǎn)量要高于CK，差異均達到顯著水平；T4處理的產(chǎn)量最高，比CK增產(chǎn)了44.49%；除T1外，其余肥料處理的青菜產(chǎn)量高低順序與表1中不同堆肥的養(yǎng)分含量順序基本一致；T1處理的總養(yǎng)分含量最低，但是還田后青菜的產(chǎn)量較高，可能與該處理含水量較高，在田間容易被分解吸收有關(guān)。

表1 不同處理堆肥的養(yǎng)分含量

表2 不同肥料處理下青菜的產(chǎn)量

由表2可知，以雞糞為主要輔料的T2、T3、T4處理，還田后的青菜產(chǎn)量要明顯高于以豬糞為輔料的T5、T6、T7處理，而以牛糞為主要輔料的T8、T9、T10處理的青菜產(chǎn)量最低，這一規(guī)律與堆肥的養(yǎng)分含量檢測結(jié)果一致。

2.5 青菜不同農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析

由于不同處理間的青菜農(nóng)藝性狀差異均不顯著，因此，只對不同農(nóng)藝性狀的相關(guān)性進行分析。由表3可知，青菜的產(chǎn)量與株高、葉幅之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，產(chǎn)量與SPAD值之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系，株高與葉幅、SPAD值之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，SPAD值與葉片厚度之間呈顯著負相關(guān)關(guān)系。

表3 青菜不同農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析

3 小結(jié)與結(jié)論

西蘭花莖葉由于水分含量較高，在堆肥過程中需要添加其他干物料以增加孔隙度，從而保證微生物活動所需的氧氣含量。由不同處理堆肥過程中的溫度變化可知，T1處理的堆體溫度在高溫期只保持了7 d，這是由于添加的干物質(zhì)過少導(dǎo)致后期有氧發(fā)酵無法充分進行；添加不同的輔料對堆體的溫度存在一定的影響，堆肥效果為雞糞>豬糞>牛糞，不同輔料的添加比例與堆體溫度沒有明顯關(guān)系。

西蘭花莖葉在添加雞糞、豬糞和牛糞等不同輔料堆肥后，經(jīng)檢測可知，除T1外的不同處理的有機質(zhì)及養(yǎng)分含量均符合我國關(guān)于堆肥的相關(guān)標準要求，其中添加雞糞的堆肥總養(yǎng)分含量最高，添加牛糞的堆肥總養(yǎng)分含量最低；由于在實際應(yīng)用當中需考慮到畜禽糞便的成本，因此，在西蘭花莖葉堆肥時選擇不同畜禽糞便作為輔料，最佳的比例分別為西蘭花葉∶雞糞∶蘑菇渣為3∶1∶1，西蘭花葉∶豬糞∶蘑菇渣為2∶2∶1，西蘭花葉∶牛糞∶蘑菇渣為3∶1∶1。

不同的堆肥還田后對青菜的產(chǎn)量存在較大影響，其中產(chǎn)量最高的為T4處理，比CK增產(chǎn)了44.49%；T1處理雖然總養(yǎng)分含量最低，但是還田后青菜的產(chǎn)量較高，比CK增產(chǎn)21.21%，可能是由于青菜在生長過程中整體需肥量不高，另外T1處理的含水量較高，因此，在田間容易被分解吸收；其余堆肥處理還田后，青菜的產(chǎn)量順序與不同堆肥的養(yǎng)分含量順序基本一致。

不同處理間青菜的農(nóng)藝性狀差異均不顯著，分析農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性后可知，青菜的產(chǎn)量與株高、葉幅之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，產(chǎn)量與SPAD值之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系，株高與葉幅、SPAD值之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，SPAD值與葉片厚度之間呈顯著負相關(guān)關(guān)系。