雙孢蘑菇廢料還田對(duì)土壤和糯玉米生產(chǎn)的影響*

沈新芬，沈 淵

（上海市金山區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，上海 201599）

食用菌廢料，又稱菌渣、菌糠、菇渣等，是指栽培各種食用菌后的固體廢物[1]。研究發(fā)現(xiàn)，菌糠中含有食用菌菌絲蛋白、次生代謝產(chǎn)物、微量元素等多種水溶性養(yǎng)分及豐富的有機(jī)物質(zhì)，不僅可以作為食用菌的栽培料再利用，而且還有利于保持和改造土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和理化性能，是一種能夠改良土壤功能的優(yōu)質(zhì)肥料[2]。

近年來，雙孢蘑菇（Agaricus bisporus） 工廠化生產(chǎn)發(fā)展迅速，上海市雙孢蘑菇工廠主要集中在金山區(qū)，2020年生產(chǎn)面積達(dá)到了33.95×104m2，產(chǎn)量達(dá)到10 115.8 t，同時(shí)每年產(chǎn)生約2.3×104t生產(chǎn)廢料[3]。雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)原料為麥草、雞糞、豆粕、石膏等，各材料按一定比例混合經(jīng)隧道三次發(fā)酵后作為基質(zhì)，進(jìn)入菇房后，覆蓋草炭土進(jìn)行出菇生產(chǎn)。生產(chǎn)結(jié)束后的廢料含有蛋白質(zhì)、氨基酸、菌絲體蛋白、酶等可再利用的成分[4]。目前，上海市雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料利用途徑主要有2條：1）直接還田用于種植蘆筍等綠葉蔬菜作物；2）作為有機(jī)肥原料生產(chǎn)有機(jī)肥[5]。國內(nèi)關(guān)于雙孢蘑菇廢料利用的報(bào)道中多采用的是傳統(tǒng)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢料，傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝及覆土材料與工廠化生產(chǎn)有較大差異，關(guān)于研究工廠化生產(chǎn)廢料利用的報(bào)道較少。因此，為充分利用本地雙孢蘑菇生產(chǎn)廢料，促進(jìn)資源循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)生態(tài)高值化，特開展試驗(yàn)，研究雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料還田對(duì)土壤理化性質(zhì)和鮮食糯玉米生產(chǎn)的影響。

1 材料和方法

1.1 材料

鮮食糯玉米供試品種為申科糯601，由上海市農(nóng)科院提供。

雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料由上海聯(lián)中食用菌專業(yè)合作社提供。經(jīng)檢測(cè)，該廢料pH為6.4，有機(jī)質(zhì)為361g·kg-1，全氮為 1.84×104mg·kg-1，全磷為 8.87×103mg·kg-1，全鉀為 2.08×104mg·kg-1。

常規(guī)有機(jī)肥，由上海憶南昌綠精制有機(jī)肥廠生產(chǎn)?！癗+P2O5+K2O”含量≥5%，有機(jī)質(zhì)含量≥45%。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，每個(gè)處理面積為667 m2。處理1：施用雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料，每667平方米施用量為1 000 kg；處理2（CK）：施用常規(guī)有機(jī)肥，每667平方米的施用量為1 000 kg。

糯玉米采用穴盤育苗移栽種植方式，寬窄行種植，寬行70 cm，窄行40 cm，株距27 cm，每畦種4行，密度為每667平方米種植3 000株。各處理采用統(tǒng)一田間管理措施，于2020年7月30日將雙孢蘑菇廢料及有機(jī)肥分別施入田塊并翻耕，8月20日完成鮮食糯玉米移栽，10月20日完成采收。

試驗(yàn)調(diào)查項(xiàng)目為鮮食糯玉米生育期、植株性狀、果穗性狀。每個(gè)處理隨機(jī)抽取10株進(jìn)行植株性狀的測(cè)定，重復(fù)3次，采收100個(gè)鮮果穗計(jì)算產(chǎn)量，并隨機(jī)抽取30個(gè)果穗進(jìn)行果穗性狀的測(cè)定。

1.3 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)在金山區(qū)朱涇鎮(zhèn)上海楨霖果蔬專業(yè)合作社的生產(chǎn)基地內(nèi)，試驗(yàn)地塊設(shè)置在連棟大棚內(nèi)，已連續(xù)種植鮮食糯玉米、西蘭花、甘藍(lán)等蔬菜作物3年，出現(xiàn)了輕度的土壤板結(jié)及連作障礙。前茬作物為鮮食甜玉米，地塊平整均勻，土壤為粘壤土。

1.4 項(xiàng)目測(cè)定

土壤取樣采用五點(diǎn)取樣法，去除表層浮土后取深度為15 cm～20 cm的土樣，5個(gè)取樣點(diǎn)土樣混勻后組成檢測(cè)土樣。取樣時(shí)間分別為廢料及有機(jī)肥施用前（7月23日），糯玉米生長中期（9月12日）和糯玉米采收結(jié)束后（10月20日）。

土壤pH用酸度計(jì)法測(cè)定[6]，有機(jī)質(zhì)、水溶性鹽、水解性氮、有效磷、速效鉀、全氮均采用常規(guī)方法測(cè)定[7]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)采用Excel 2007軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤理化性質(zhì)

不同處理下土壤理化性質(zhì)詳見表1。

表1 不同處理對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響Tab.1 Effects of different treatments on soil physicochemical properties

由表1可知，施用雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料或有機(jī)肥前，試驗(yàn)地塊土壤的pH、水溶性鹽、水解性氮、有效磷、速效鉀、全氮、有機(jī)質(zhì)含量一致。根據(jù)全國第二次土壤普查及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[8]，該地塊土壤酸堿度呈中性，弱鹽漬土，除有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到土壤肥力二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)外，其余指標(biāo)均達(dá)到土壤肥力一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

試驗(yàn)地塊分別施用雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料和有機(jī)肥后，在糯玉米生長過程中，土壤的理化性質(zhì)發(fā)生了明顯變化。施用雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料的地塊與施用有機(jī)肥的地塊相比，土壤pH在鮮食糯玉米生長過程中從施用前的6.73下降到6.30，下降幅度較大，原因可能是雙孢蘑菇廢料中含有較多的酸性物質(zhì)，在鮮食糯玉米生長過程中得到釋放，從而較大程度地影響了土壤的pH。

在鮮食糯玉米生長過程中，比較2個(gè)處理對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響可以得出，水溶性鹽呈下降趨勢(shì)，施用有機(jī)肥的處理比施用雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料的處理下降幅度更大，說明雙孢蘑菇廢料含鹽量較高，不利于降低土壤的鹽分，這與張秀珍等[9]的研究結(jié)果一致。

此外，在水解性氮和全氮的含量中，施用雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料的處理呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，而施用有機(jī)肥的處理出現(xiàn)下降趨勢(shì)，說明雙孢蘑菇廢料比常規(guī)有機(jī)肥含有更豐富的氮元素，除了滿足鮮食糯玉米生長對(duì)氮素的需求，還可增加土壤中的氮含量。

有效磷含量在施用雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料的處理中呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，而施用有機(jī)肥的處理出現(xiàn)先下降后上升趨勢(shì)，最后與施用前基本相同，說明雙孢蘑菇廢料比常規(guī)有機(jī)肥含有更豐富的磷元素。

速效鉀含量在施用雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料的處理中出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，最后與施用前基本相同，而施用有機(jī)肥的處理出現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)，這可能是有機(jī)肥中的鉀元素隨著鮮食糯玉米的生長逐步釋放，但兩者均可滿足鮮食糯玉米對(duì)鉀的需求。

有機(jī)質(zhì)的含量在施用雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料的處理中呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，而施用有機(jī)肥的處理呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，說明施用雙孢蘑菇廢料對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)增加不如施用有機(jī)肥，但土壤有機(jī)質(zhì)含量從39.20 g·kg-1下降到38.50 g·kg-1，下降幅度小，可以認(rèn)為雙孢蘑菇廢料基本滿足鮮食糯玉米生長過程中對(duì)有機(jī)質(zhì)的要求。

2.2 糯玉米的生育期

不同處理對(duì)鮮食糯玉米生育期的影響詳見表2。

表2 不同處理下鮮食糯玉米的生育期Tab.2 Growth period of fresh waxy corn with different treatments

從表2可知，不同處理對(duì)鮮食糯玉米的生育進(jìn)程基本沒有影響，除吐絲期施用雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料比使用有機(jī)肥提前1 d外，其余生育進(jìn)程完全相同，全生育期時(shí)長也一樣。

2.3 糯玉米的植株及果穗性狀

不同處理對(duì)鮮食糯玉米植株性狀的影響詳見表3。

表3 不同處理鮮食糯玉米植株性狀Tab.3 Plant traits of fresh waxy corn with different treatments

從表3可知，鮮食糯玉米的植株性狀在不同的處理下有所不同。具體表現(xiàn)為施用雙孢蘑菇工廠化廢料的植株株高和穗位高均高于對(duì)照組，葉片數(shù)少于對(duì)照組，莖稈比對(duì)照組粗，倒伏率略高于對(duì)照組，原因主要是株高和穗位高過度，易倒伏。

不同處理對(duì)鮮食糯玉米果穗性狀的影響詳見表4。

表4 不同處理鮮食糯玉米果穗性狀Tab.4 Corn ear characters of fresh waxy corn with different treatments

由表4可知，施用雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料的鮮食糯玉米果穗較為粗壯，鮮果穗重量大于對(duì)照組。

2.4 糯玉米產(chǎn)量

不同處理對(duì)鮮食糯玉米產(chǎn)量的影響詳見圖1。

圖1 不同處理下鮮食糯玉米產(chǎn)量Fig.1 Yield of fresh waxy corn with different treatments

由圖1可知，每667平方米施用雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料的鮮食糯玉米產(chǎn)量（去苞葉）高于對(duì)照組，比對(duì)照增產(chǎn)2.4%。

3 小結(jié)與討論

雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料含有豐富的有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等元素，同時(shí)雙孢蘑菇生產(chǎn)過程中代謝出一些酸性物質(zhì)，導(dǎo)致其pH偏低。其作為有機(jī)肥施用到土壤后，能提高土壤氮、磷、鉀的含量，降低土壤pH。但需要注意的是，雙孢蘑菇生產(chǎn)廢料含鹽量較高，使用時(shí)每667平方米施用量應(yīng)低于1 000 kg，同時(shí)應(yīng)注意監(jiān)測(cè)對(duì)土壤含鹽量的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，施用雙孢蘑菇工廠化廢料的土壤經(jīng)過種植一茬鮮食糯玉米后，土壤的氮、磷仍有提高，鉀和有機(jī)質(zhì)含量略有下降，說明雙孢蘑菇生產(chǎn)廢料含有的養(yǎng)分可以滿足鮮食糯玉米生長過程中對(duì)肥料的需求。鮮食糯玉米是一種需肥量較多的作物，整個(gè)生育期吸收的養(yǎng)分以氮肥最多，其次是鉀、磷元素。一般每生產(chǎn)100 kg糯玉米籽粒，需吸收N、P2O5、K2O養(yǎng)分的量分別為3.94 kg、1.38 kg、5.41 kg[10]。根據(jù)鮮食糯玉米品種申科糯601的特性，鮮出籽率為73.5%，若每667平方米產(chǎn)660 kg，經(jīng)折算需吸收 N、P2O5、K2O養(yǎng)分分別為 19.1 kg、6.69 kg、26.24 kg。而雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料若每667平方米施用量為1 000 kg，則含全氮、全磷、全鉀的量分別為18.40 kg、8.87 kg、20.80 kg。因此，從數(shù)據(jù)上也可看出雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料中含有的養(yǎng)分可以滿足鮮食糯玉米生長過程中對(duì)肥料的需求。

有研究表明，食用菌廢料可以降低土壤容重，提高土壤透氣性，還可改善土壤中微生物的生存環(huán)境，促進(jìn)細(xì)菌繁殖[11]，本試驗(yàn)尚未進(jìn)行與此相關(guān)研究，后續(xù)試驗(yàn)可進(jìn)一步進(jìn)行探索。

從鮮食糯玉米的植株性狀、果穗性狀和產(chǎn)量來看，施用雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料的處理優(yōu)于施用常規(guī)有機(jī)肥的處理，表現(xiàn)為植株高大粗壯、果穗粗壯、產(chǎn)量稍高。

從經(jīng)濟(jì)效益來分析，雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料成本為80元/t，常規(guī)有機(jī)肥成本為200元/t，以每667平方米土地施用有機(jī)肥1 t來計(jì)算，每667平方米可節(jié)約生產(chǎn)成本120元。

綜上可以認(rèn)為雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)廢料完全可以代替常規(guī)有機(jī)肥使用，不僅能節(jié)約生產(chǎn)成本，提高作物種植的經(jīng)濟(jì)效益，而且可以促進(jìn)雙孢蘑菇廢料的有效利用，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄的物循環(huán)利用，變廢為寶，減少環(huán)境污染。同時(shí)將食用菌產(chǎn)業(yè)和農(nóng)作物種植業(yè)有機(jī)地結(jié)合起來，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。