廢棄菌渣提升鹽堿地果園產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量研究

董亮 田慎重 張玉鳳 宮志遠 劉兆輝 田葉 李瑞琴

摘要：為研究腐熟后廢棄菌渣對黃河三角洲鹽堿地果園土壤環(huán)境質(zhì)量的影響，通過田間試驗比較不同用量的廢棄菌渣對鹽堿地蘋果園的果品產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤肥力、微生物指標等的影響。結(jié)果表明，施用廢棄菌渣后蘋果產(chǎn)量增加20.66%～32.13%，VC含量增加46.81%～88.33%，可溶性固形物含量增加1.34～3.97個百分點，可溶性糖含量增加0.32～1.24個百分點，土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別增加5.38%～26.76%、16.04%～22.98%、6.67%～16.42%，有機質(zhì)增加0.05～0.18個百分點。表明施用菌渣能顯著提升鹽堿地果園產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量，且利于提升果品產(chǎn)量及品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：菌渣;鹽堿地;果園;產(chǎn)地環(huán)境

中圖分類號：S141.9：S66? 文獻標識號：A? 文章編號：1001-4942（2020）11-0126-04

Improvement of Producing Environment of Saline-Alkali

Orchards with Waste Mushroom Residue

Dong Liang1，2， Tian Shenzhong1，2， Zhang Yufeng1，3， Gong Zhiyuan1，

Liu Zhaohui2， Tian Ye1，3， Li Ruiqin1，2

（1.Institute of Agricultural Resources and Environment，

Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100， China;

2.Key Laboratory of Agro-Environment in Huanghe-Huaihe-Haihe Plain，

Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Jinan 250100， China;

3.Shandong Provincial Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer，? Jinan 250100， China）

Abstract In order to study the influence of fermented waste mushroom residue on saline-alkali orchard soil environment of the Yellow River Delta， the effects of different amounts of fermented mushroom residue on fruit yield， quality， soil fertility and microbial indexes of apple orchards in saline-alkali land were compared through field experiment. The results showed that the application of fermented waste mushroom residue increased apple production by 20.66%～32.13%， VCcontent by 46.81%～88.33%， soluble solid content by 1.34～3.79 percentage points and soluble sugar by 0.32～1.24 percentage points; the soil alkali-hydrolysable nitrogen， available phosphorus and available potassium also increased by 5.38%～26.76%， 16.04%～22.98% and 6.67%～16.42% respectively， and the organic matter increased by 0.05～0.18 percentage points. It was concluded that the application of fermented mushroom residue could significantly improve the environmental quality of saline-alkali orchards and was benefit to improving fruit output and quality.

Keywords Mushroom residue; Saline-alkali land; Orchard; Producing environment

從20世紀80年代開始，我國果樹種植面積迅速增加，尤其是1993年以后，國家啟動菜籃子工程，果樹種植面積以每年5%的速度增長[1]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前果樹施肥還是以氮磷鉀化肥為主，存在有機肥投入不足的問題。我國果園氮肥平均用量超過450 kg/hm2，磷肥超過300 kg/hm2，鉀肥超過195 kg/hm2，是國外投入量的2～4倍，是推薦用量的2.5倍以上[2]。長期大量化肥的不合理投入不僅造成果樹增產(chǎn)效應下降，而且造成土壤板結(jié)、土傳病害嚴重等問題，導致果品變差，嚴重影響果樹生產(chǎn)[3]。因此化肥減量及有機物料的增投對果樹生產(chǎn)意義重大。

菌渣是栽培食用菌的培養(yǎng)載體，其主要成分一般為農(nóng)副產(chǎn)品下腳料，如棉籽殼、玉米芯、稻草、木屑等。近年來，我國食用菌栽培越來越廣泛化、規(guī)?；浼幸?guī)?；a(chǎn)的結(jié)果即是采收之后的菌渣被大量廢棄，造成嚴重的資源浪費及環(huán)境問題[4]。而研究發(fā)現(xiàn)，廢棄菌渣中含有糖類、有機酸、酶、生物活性物質(zhì)、豐富的蛋白質(zhì)及氮、磷、鉀、維生素等多種有益成分，且物理性狀佳，已引起了許多農(nóng)業(yè)科研工作者的關(guān)注[5]。因此，本研究將平菇廢棄菌渣充分發(fā)酵腐熟后，從提升土壤肥力、改善果樹產(chǎn)地環(huán)境層面，通過栽培試驗研究菌渣還田施用對鹽堿地果園產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量的影響，建立以廢棄菌渣為主的果樹施肥方法，實現(xiàn)廢棄菌渣在果樹產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量方面的高值循環(huán)利用，以期為菌渣資源化利用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗在山東省東營市廣北農(nóng)場一分場二隊果園進行。供試土壤基本理化性狀見表1。

蘋果品種為紅富士，樹齡8年。

所用菌渣為廢棄平菇菌渣，成分（wt）為40%棉籽殼、30%玉米芯、30%麩皮。腐熟方法如下：取適量廢棄平菇菌渣，加入菌渣重量10%的牛糞、0.1%的發(fā)酵菌劑，噴灑適量水調(diào)節(jié)含水量至60%左右，混勻建堆發(fā)酵，至菌渣物料呈深褐色或黑褐色、有輕微菌香味時腐熟完成，攤堆風干后即可使用。所用廢棄平菇菌渣中營養(yǎng)物質(zhì)及活性成分含量分別為：有機質(zhì)62.12%，全氮1.81%，全磷1.22%，全鉀1.15%，粗寡糖5.80%，粗蛋白7.25%。

1.2 試驗設計

試驗設4個處理， T1：習慣施肥，市購腐熟牛糞，用量1 m3/hm2;T2：廢棄菌渣，用量3 750 kg/hm2;T3：廢棄菌渣，用量7 500 kg/hm2;T4：廢棄菌渣，用量15 000 kg/hm2。4個處理的化肥用量均為純N 120 kg/hm2，P2O5 225 kg/hm2，K2O 105 kg/hm2。2棵蘋果樹為一個處理，隨機排列，重復3次。

1.3 試驗方法

有機物料施用方法：牛糞、菌渣等有機物料于9月中下旬秋梢停長后開始施用。采用開放射溝施肥，在樹冠下離中干80 cm左右向外挖4～6條放射狀溝，里窄外寬，里淺外深，溝深25 cm、寬45 cm左右。施肥后及時覆土澆水，并保持土壤濕潤。

1.4 取樣及測定方法

蘋果取樣及計產(chǎn)方法：每處理的2棵蘋果樹全收計產(chǎn)，根據(jù)種植密度測算產(chǎn)量。按照商品性取出大、中、小果測試品質(zhì)性狀。

土壤取樣方法：用土鉆取0～20 cm表層土壤，多點充分混合，鮮樣用于測定土壤微生物，風干樣用于測定土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀等。環(huán)刀取樣測定容重。

土壤理化指標分析[6]：土壤容重采用環(huán)刀法，有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀-硫酸滴定法，堿解氮采用堿解擴散法，有效磷采用碳酸氫鈉浸提鉬銻抗比色法，速效鉀采用醋酸銨浸提火焰光度計法。

土壤微生物測定[7，8]：細菌培養(yǎng)基采用牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基;真菌采用馬丁氏培養(yǎng)基;放線菌采用改良高氏1號培養(yǎng)基。

果品品質(zhì)測定[9，10]：VC含量用2，6-二氯酚靛酚滴定法，可溶性糖含量用斐林法。

用DPS軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，用Duncans新復極差法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌渣對果園土壤養(yǎng)分的影響

由表2看出，施用腐熟廢棄菌渣可提高果園土壤養(yǎng)分含量。與習慣施肥T1處理相比，施用3 750、7 500、15 000 kg/hm2菌渣處理土壤堿解氮含量分別增加5.38%、22.46%、26.76%，有效磷含量分別增加16.04%、19.41%、22.98%，速效鉀含量分別增加6.67%、10.85%、16.42%，有機質(zhì)含量分別增加0.05、0.11、0.18個百分點。分析原因可能是菌渣含有豐富的有機物和多種礦質(zhì)元素，在土壤中除了為作物提供平衡的氮和碳外，還進一步分解形成具有良好通氣蓄水能力的腐殖質(zhì)，使得土壤有機質(zhì)含量增高[11]。說明菌渣作為一種有機物料有益于果園土壤養(yǎng)分的提升。

2.2 菌渣對果園土壤微生物數(shù)量的影響

土壤微生物是土壤肥力的重要組成部分，參與土壤有機碳分解、腐殖質(zhì)形成、土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)[12，13]。由表3可以看出，施用腐熟菌渣后，土壤細菌、真菌、放線菌數(shù)量增多，土壤微生物豐富度提高。與習慣施肥相比，T2、T3、T4處理的土壤細菌數(shù)量分別增加2.47%、3.70%、7.41%，真菌數(shù)量分別增加1.43%、2.86%、5.71%，放線菌數(shù)量分別增加1.96%、3.92%、6.86%。基本趨勢是隨著菌渣用量增多，微生物豐富度增加，其中，以15 000 kg/hm2處理土壤微生物數(shù)量最多。

2.3 菌渣對蘋果產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

由表4可以看出，與習慣施肥T1相比，施用3 750、7 500、15 000 kg/hm2菌渣處理的蘋果產(chǎn)量增幅分別為20.66%、22.47%、32.13%。說明在本試驗條件下，菌渣作為有機物料與牛糞相比更有益于蘋果產(chǎn)量的增加。

施用廢棄菌渣的蘋果品質(zhì)明顯提高。與習慣施肥相比，施用3 750、7 500、15 000 kg/hm2菌渣處理的蘋果VC含量分別增加46.81%、70.64 %、88.33%，可溶性固形物含量分別增加1.34、3.21、3.97個百分點，蘋果可溶性糖含量分別增加0.32、0.93、1.24個百分點。

3 討論

隨著蘋果生產(chǎn)商品化程度的提高，市場、種植戶對果品品質(zhì)提出了更高要求，而土壤環(huán)境是影響果品質(zhì)量的重要因素。研究發(fā)現(xiàn)，有機物料的施用能改善土壤理化性狀，提高土壤的生物活性、酶活性，使土壤元素有效性提高。菌渣作為一種優(yōu)質(zhì)的有機肥原料還田可以提升土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分含量，增加團粒結(jié)構(gòu)，降低土壤容重，改善土壤理化性質(zhì)[14-16]。本研究結(jié)果與前人結(jié)果一致，菌渣在土壤養(yǎng)分及土壤微生物含量提升方面表現(xiàn)出良好的應用效果。

施用菌渣后蘋果產(chǎn)量增加，原因可能是菌渣自身營養(yǎng)的釋放，改善了土壤環(huán)境及作物根系吸收能力，從而在土、水、氣等方面保證了地上部生長發(fā)育所需的水分、礦質(zhì)元素等的供應。菌渣通過改善土壤理化性質(zhì)來影響作物對養(yǎng)分的吸收，進而影響植株體內(nèi)碳水化合物的合成與分配，從而提高作物品質(zhì)[17，18]。

4 結(jié)論

在本試驗條件下，施用菌渣能顯著提升果園產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量，提高果品產(chǎn)量及品質(zhì)。施用廢棄菌渣后蘋果產(chǎn)量增加20.66%～32.13%，VC增加46.81%～88.33%，可溶性固形物增加1.34～3.97個百分點，可溶性糖增加0.32～1.24個百分點;土壤養(yǎng)分與有機質(zhì)含量增加，堿解氮、速效磷、速效鉀分別增加5.38%～26.76%、16.04%～22.98%、6.67%～16.42%，有機質(zhì)增加0.05～0.18個百分點。表明廢棄菌渣具有良好的推廣應用價值。

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