城市易腐垃圾有機(jī)肥在蘿卜上的施用效果

牛天新 查 燕 馬華升

（杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 浙江杭州 310024）

隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展帶來(lái)的城市生活垃圾問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重， 大量垃圾造成的環(huán)境污染將制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展,嚴(yán)重危害城鄉(xiāng)居民的健康。 因此,對(duì)城市生活垃圾的科學(xué)處理已成為各級(jí)政府不可忽視的重要課題[1-3]。 2020年11月《浙江省城鎮(zhèn)生活垃圾分類標(biāo)準(zhǔn)》 正式施行， 明確了生活垃圾主要分可回收物、有害垃圾、易腐垃圾和其他垃圾四大類。

垃圾分類使生活易腐垃圾大量產(chǎn)生， 易腐垃圾的成分由單糖、蛋白質(zhì)、脂類、纖維素和半纖維素及木質(zhì)素等以不同比例構(gòu)成[4]，營(yíng)養(yǎng)豐富，但是易腐垃圾具有高有機(jī)質(zhì)、高含鹽量和高含水率特點(diǎn)，其不當(dāng)處置會(huì)對(duì)水、土壤和大氣環(huán)境產(chǎn)生明顯負(fù)面影響，甚至危害人體健康[5]。 國(guó)內(nèi)外處理易腐垃圾主要采用填埋、焚燒、飼料化、堆肥和厭氧發(fā)酵等方式[6-8]。 易腐垃圾好氧發(fā)酵加工成有機(jī)肥是較好的處理方式， 不少學(xué)者進(jìn)行了大量的研究[9-11]，但是易腐垃圾加工成有機(jī)肥因其技術(shù)不成熟等原因， 未能得到大規(guī)模的應(yīng)用。 堆肥得到的大量有機(jī)肥找不到合適的出路，限制了堆肥的進(jìn)一步發(fā)展， 急需相配套的施肥技術(shù)來(lái)引導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

蘿卜是人們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ?jiàn)的蔬菜種類之一，目前我國(guó)蘿卜栽培面積約120 萬(wàn)hm2[12]，僅次于馬鈴薯和大白菜，位居第3 位[13]。但因其生育期短，對(duì)肥料的需求量大， 要達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)， 需提供足量的營(yíng)養(yǎng)[14]。施肥是保證蔬菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要技術(shù)措施之一[15-16]，生物有機(jī)肥部分替代化肥可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，有機(jī)肥和化肥配合施用，能夠在保證產(chǎn)量的同時(shí)改善土壤環(huán)境，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展[17]。

因此本研究針對(duì)易腐餐前垃圾和餐后垃圾加工成的有機(jī)肥進(jìn)行垃圾有機(jī)肥種植蘿卜試驗(yàn)， 探索易腐垃圾有機(jī)肥與化肥配施比例， 在垃圾復(fù)合有機(jī)肥施用量及施用效果等方面進(jìn)行田間探索， 為推進(jìn)城市生活垃圾資源化利用提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本試驗(yàn)在杭州轉(zhuǎn)塘鎮(zhèn)之江試驗(yàn)基地（30°15′68.29″N、20°09′96.28″E）進(jìn)行，亞熱帶季風(fēng)氣候，供試土壤為黏質(zhì)土，pH 8.44、有機(jī)質(zhì) 5.12 g/kg、全氮0.035%、有效磷1.19 mg/kg、速效鉀 289.822 mg/kg。

供試作物蘿卜，品種為靚冠。

1.2 肥料種類

有機(jī)肥：城市生活易腐垃圾有機(jī)肥（杭州蔚復(fù)來(lái)科技股份有限公司），為好氧堆肥腐熟餐前和餐后有機(jī)肥（含氮量2.0%）。

化肥： 硫酸鉀復(fù)合肥 （15∶15∶15，N+P2O5+K2O≥45%，安徽省司爾特肥業(yè)股份有限公司生產(chǎn)）、硫酸鉀（K2O≥52%，埃佩克有限責(zé)任公司生產(chǎn)）。

1.3 田間管理

蘿卜于10月22日播種，每小區(qū)面積為20 m2（20 m×1 m），株行距 20 cm，種 400個(gè)穴，每穴 2 粒種子，出苗后間苗留1 株，肥料按壟稱量，均勻撒施，翻入土中。 整個(gè)生育期不打除草劑，雜草人工拔除，就地還田，次年2月28日收獲。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)按田間小區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，隨機(jī)區(qū)組排列。 共設(shè)7個(gè)處理。 處理 1（空白對(duì)照，CK1）：不施基肥；處理 2（CK2）：?jiǎn)问┗?；處?3（Q1）: 畝施用城市生活餐前易腐垃圾有機(jī)肥300 kg；處理4（Q2）：畝施用餐前易腐垃圾有機(jī)肥 600 kg；處理 5（Q3）： 畝施用餐前易腐垃圾有機(jī)肥900 kg； 處理6（Q4）：畝施用餐前易腐垃圾有機(jī)肥1 200 kg；處理7（H）：餐后易腐垃圾有機(jī)肥786 kg。 每個(gè)處理3 次重復(fù)，有機(jī)肥和化肥作基肥一次性施入，不同處理除基肥施用量不同外，其他田間管理措施均相同。

處理2、處理4 和處理7 為等氮條件，化肥配施有機(jī)肥區(qū)的N、P、K 用量根據(jù)不同商品有機(jī)肥用量折氮后進(jìn)行調(diào)整。 不同原料的有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施試驗(yàn)設(shè)7個(gè)處理，基肥施用量見(jiàn)表1。

表1 不同處理肥料施用量試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.5 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.5.1 蘿卜農(nóng)藝性狀調(diào)查 在蘿卜不同生長(zhǎng)時(shí)期進(jìn)行生長(zhǎng)形態(tài)指標(biāo)測(cè)量， 每重復(fù)隨機(jī)選取10 株測(cè)定。在蓮座期測(cè)量株高、最大葉長(zhǎng)和葉寬、開(kāi)展度、葉片數(shù)及葉片的葉綠素含量， 在肉質(zhì)根膨大期測(cè)量蘿卜的開(kāi)展度、根長(zhǎng)、根直徑、蘿卜長(zhǎng)度和鮮重。 株高為根莖處至葉片自然生長(zhǎng)最高點(diǎn)的距離； 葉長(zhǎng)為最長(zhǎng)葉片葉基部至葉片頂端的距離； 葉寬為葉片最寬處的距離；蘿卜長(zhǎng)度為膨大形成肉質(zhì)根部分的根系長(zhǎng)度；根直徑為肉質(zhì)根膨大最大處橫向直徑和縱向直徑的平均值； 根長(zhǎng)為膨大根下部的根長(zhǎng)度。 用直尺測(cè)長(zhǎng)度，游標(biāo)卡尺測(cè)蘿卜直徑。 生物量測(cè)定：植株在105℃下殺青30 min，80℃烘至恒重，測(cè)量其干重。 葉片葉綠素含量： 每處理取相同部位的葉子， 每片葉子測(cè)3個(gè)點(diǎn)，取平均值。

1.5.2 作物產(chǎn)量 分別測(cè)地上部分鮮重和干重、蘿卜的鮮重和干重、處理小區(qū)總鮮重，并折合畝產(chǎn)量，以比較各處理的肥效差別。

1.5.3 測(cè)定儀器及方法 pH 用2.5∶1 水土比浸提pH計(jì)測(cè)定；有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀容量法測(cè)定；全氮測(cè)定用半微量凱氏法； 速效鉀采用乙酸銨溶解火焰光度計(jì)法測(cè)定，原子吸收儀；有效磷用鉬銻抗分光光度法測(cè)定, UV-2550 型紫外分光光度儀 （島津Shimadzu 有限公司）；葉綠素測(cè)定采用葉綠素測(cè)定儀TYS-4N（北京中科維科技發(fā)展有限公司）。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析

利用SPSS 軟件進(jìn)行方差和顯著性分析，比較各處理之間的差異性。

2 結(jié)果與分析

2.1 蓮座期不同肥料處理對(duì)蘿卜農(nóng)藝性狀的影響

從蘿卜蓮座期田間長(zhǎng)勢(shì)來(lái)看（表2），各施肥處理與空白對(duì)照（CK1）相比最大葉長(zhǎng)、株高、葉寬、開(kāi)展度、和葉片數(shù)都明顯增加，說(shuō)明蘿卜的生長(zhǎng)與肥料關(guān)系密切。 蘿卜葉長(zhǎng)從高到低分別為處理2、處理6、處理5、處理4、處理7、處理3、處理1。蘿卜在株高表現(xiàn)上從高到低分別為處理6、處理2、處理7、處理5、處理4、 處理3、 處理1。 蘿卜葉寬從大到小分別為處理 6、處理 5、處理 2、處理 4、處理 7、處理 3、處理 1。蘿卜開(kāi)展度從大到小分別為處理6、處理2、處理5、處理4、處理7、處理3、處理1。 蘿卜單株葉片數(shù)從大到小分別為處理6、處理5、處理 4、處理7、處理 3、處理 2、處理 1。

表2 蓮座期不同肥料處理下蘿卜的農(nóng)藝性狀

化肥及時(shí)在蘿卜生長(zhǎng)初期提供了速效養(yǎng)分，所以在蓮座期純化肥處理CK2 在蘿卜葉長(zhǎng)、 株高、葉寬、開(kāi)展度方面表現(xiàn)出色，植物生長(zhǎng)狀態(tài)比其他處理好。 但是其葉片數(shù)在幾個(gè)施肥處理中是最低的，可見(jiàn)其后勁沒(méi)有有機(jī)肥處理強(qiáng)。 在3個(gè)等氮處理中， 處理2 表現(xiàn)最出色，其次為處理4，除株高外，處理4 都超過(guò)了處理7 的各性狀指標(biāo), 餐前垃圾有機(jī)肥比餐后垃圾有機(jī)肥葉長(zhǎng)增加10.89%，葉寬增加5.79%，開(kāi)展度增加2.04%， 葉片數(shù)增加1.32%， 表明餐前垃圾有機(jī)肥比餐后垃圾有機(jī)肥更能促進(jìn)蘿卜的生長(zhǎng)。 從4個(gè)餐前處理來(lái)看， 在化肥投入量相同的情況下，隨著有機(jī)肥施用量的增加， 蘿卜性狀指標(biāo)如葉長(zhǎng)、株高、葉寬、開(kāi)展度和葉片數(shù)也隨之增加。

2.2 蓮座期不同肥料處理對(duì)蘿卜葉綠素含量的影響

由表3 可知， 蓮座期青蘿卜不同肥料處理葉綠素相對(duì)含量從高到低分別為處理2、處理7、處理6、處理 5、處理 4、處理 3、處理 1。 方差分析表明，各施肥處理與對(duì)照CK1 相比有顯著差異，處理2、處理3、處理4、處理6 與各處理之間都有顯著差異，處理2葉綠素相對(duì)含量最高， 處理6 與處理7 之間無(wú)顯著差異，處理7 比處理4 葉綠素相對(duì)含量增加25.72%，比處理2 降低11.75%。

表3 蓮座期不同肥料處理蘿卜的葉綠素相對(duì)含量

在相同氮投入情況下， 蘿卜容易吸收利用化肥處理中的無(wú)機(jī)氮，可使光合作用加強(qiáng)，所以處理2 蘿卜葉片的葉綠素相對(duì)含量較高。 易腐垃圾餐后有機(jī)肥處理中可利用的速效氮比純化肥少，但比餐前4個(gè)處理要多， 應(yīng)該是餐前垃圾有機(jī)肥難降解的有機(jī)氮部分較多，植物難以迅速分解利用的緣故。 餐前垃圾有機(jī)肥4個(gè)處理葉綠素相對(duì)含量與肥料投入量成正比，表明葉綠素相對(duì)含量與肥料是息息相關(guān)的。

2.3 肉質(zhì)根膨大期不同處理對(duì)蘿卜農(nóng)藝性狀的影響

從蓮座期到肉質(zhì)根膨大期， 地上光合產(chǎn)物逐漸向根部轉(zhuǎn)移，青蘿卜肉質(zhì)根開(kāi)始膨大，各處理根鮮質(zhì)量快速增長(zhǎng)。 從蘿卜田間長(zhǎng)勢(shì)來(lái)看（表4），各施肥處理與空白對(duì)照相比，開(kāi)展度、蘿卜直徑、根長(zhǎng)、蘿卜長(zhǎng)度和鮮重差異明顯。 蘿卜的開(kāi)展度從高到低分別為處理 2、處理 5、處理 6、處理 4、處理 3、處理 7、處理1，純化肥處理的蘿卜開(kāi)展度最高。

表4 肉質(zhì)根膨大期不同處理蘿卜的農(nóng)藝性狀

青蘿卜肉質(zhì)根的長(zhǎng)度和粗度是青蘿卜產(chǎn)量的直接反映，也是青蘿卜增產(chǎn)的生物學(xué)基礎(chǔ)[18]。 蘿卜直徑從高到低分別為處理 6、處理 5、處理 3、處理 4、處理7、 處理3、 處理1， 蘿卜根長(zhǎng)從長(zhǎng)到短分別為處理 6、處理 5、處理 4、處理 3、處理 2、處理 7、處理 1，蘿卜長(zhǎng)度從高到低分別為處理4、處理6、處理5、處理7、處理3、處理2、處理7、處理1，單株蘿卜鮮重從高到低分別為處理6、處理5、處理4、處理3、處理2、處理7、處理1。 餐前垃圾肥料處理幾乎所有指標(biāo)都超過(guò)了易腐垃圾餐后有機(jī)肥處理， 餐前垃圾有機(jī)肥4個(gè)處理的開(kāi)展度、蘿卜直徑、根長(zhǎng)、蘿卜長(zhǎng)度和平均單株蘿卜鮮重與肥料投入量成正相關(guān)。

肉質(zhì)根膨大期，蘿卜的各農(nóng)藝性狀趨向一致，從高到低分別為易腐垃圾餐前有機(jī)肥、純化肥、易腐垃圾餐后有機(jī)肥處理， 說(shuō)明肉質(zhì)根膨大期易腐垃圾餐前有機(jī)肥處理比化肥處理更能促進(jìn)蘿卜的生長(zhǎng)，促使根部膨大。

2.4 收獲期不同肥料處理對(duì)蘿卜生物量及產(chǎn)量的影響

由表5 可知，蘿卜纓鮮重從高到低分別為處理2、處理 6、處理 5、處理 4、處理 3、處理 7、處理 1，對(duì)應(yīng)蘿卜纓干重與鮮重趨勢(shì)一致， 蘿卜鮮重與干重從高到低分別為處理6、處理5、處理4、處理3、處理2、處理7、處理1。 隨著青蘿卜根長(zhǎng)和根粗的緩慢增加，鮮質(zhì)量和干質(zhì)量也在逐漸增加[18]。根鮮重和干重從高到低分別為處理 7、處理 6、處理 5、處理 4、處理 3、處理2、處理 1。

表5 收獲期不同肥料處理小區(qū)蘿卜的生物量及產(chǎn)量性狀（單位：kg）

易腐餐前垃圾有機(jī)肥各處理的肉質(zhì)根干物質(zhì)生物量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)純化肥處理，其干物質(zhì)積累量較大，生物量與產(chǎn)量也密切相關(guān)。 統(tǒng)計(jì)中的蘿卜根其實(shí)包括蘿卜可食用肉質(zhì)根部分和肉質(zhì)根下部的根兩部分，餐后垃圾有機(jī)肥處理肉質(zhì)根部分與化肥處理相差不大，但肉質(zhì)根下部的根質(zhì)量達(dá)到最高值。 純化肥處理的地上部分是各處理中最高的， 但是地下部分卻表現(xiàn)比較差。 純化肥處理在蘿卜生長(zhǎng)初期表現(xiàn)較好，提供植物速效養(yǎng)分，但是在生長(zhǎng)后期，明顯沒(méi)有易腐垃圾有機(jī)肥處理表現(xiàn)好，迅速被其他有機(jī)肥處理趕超。

折合蘿卜畝產(chǎn)量從高到低分別為處理6、 處理5、處理 4、處理 3、處理 2、處理7、處理 1，在等氮條件下餐前垃圾有機(jī)肥處理4 比純化肥處理產(chǎn)量增加22.96%，畝增產(chǎn) 445.47 kg；比 CK1 增加 138.72%，比餐后垃圾有機(jī)肥處理每畝增產(chǎn)581.10 kg， 增產(chǎn)率為27.74%。 餐后垃圾有機(jī)肥處理比純化肥處理產(chǎn)量減少3.74%，比CK1 增加86.88%。 餐前垃圾處理3、處理5、 處理6 分別比空白處理產(chǎn)量增加135.02%、150.34%、196.48%，比純化肥處理產(chǎn)量增加21.06%、28.94%、52.71%。 餐前垃圾有機(jī)肥4個(gè)處理的平均產(chǎn)量與肥料投入量成正比。

對(duì)蘿卜產(chǎn)量進(jìn)行方差分析表明， 處理6 與其他各處理有顯著差異， 處理4 與處理2 和處理7 有顯著差異， 處理 7 與處理 2 無(wú)顯著差異， 處理 3、處理4、處理5 之間無(wú)顯著差異。 可見(jiàn)餐前垃圾有機(jī)肥處理與餐后垃圾有機(jī)肥和純化肥處理產(chǎn)量差異明顯， 而餐后垃圾有機(jī)肥與純化肥處理無(wú)顯著差異?？赡苁遣秃罄炔颓袄孜眨?也更易流失， 而餐前垃圾可作為緩釋肥， 持續(xù)提供營(yíng)養(yǎng)， 以促蘿卜各生長(zhǎng)期的發(fā)育。

3 結(jié)論

對(duì)易腐餐前垃圾和餐后垃圾加工成的有機(jī)肥進(jìn)行蘿卜的種植試驗(yàn)，結(jié)果表明，隨著易腐垃圾餐前有機(jī)肥量施用量的增加，蘿卜的產(chǎn)量也隨之增加。 在等氮條件下，餐前垃圾有機(jī)肥與餐后垃圾有機(jī)肥相比可明顯提高蘿卜產(chǎn)量，比純化肥處理產(chǎn)量增加22.96%，畝增產(chǎn)445.47 kg；比空白對(duì)照增產(chǎn)138.72%，比餐后垃圾有機(jī)肥處理每畝增產(chǎn) 581.10 kg， 增產(chǎn)率為27.74%。 餐后垃圾有機(jī)肥與純化肥處理蘿卜產(chǎn)量無(wú)顯著差異， 表明易腐垃圾有機(jī)肥是一種優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料，可起到明顯的增產(chǎn)效果。

有機(jī)肥的施用可以減少化肥和農(nóng)藥的使用，降低蘿卜種植成本，提高蘿卜的品質(zhì)和產(chǎn)量，改善土壤生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)土地的可持續(xù)發(fā)展。 餐廚易腐垃圾有機(jī)肥是理想的貧瘠土壤調(diào)理劑， 具有較高的應(yīng)用價(jià)值[19]。 試驗(yàn)結(jié)果表明，施用餐廚易腐垃圾有機(jī)肥可提高蘿卜的產(chǎn)量。 所以，易腐垃圾有機(jī)肥是化肥減施和有機(jī)替代的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，可進(jìn)行推廣應(yīng)用。 易腐垃圾有機(jī)肥的加快利用可以消納大量的生活垃圾， 促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展， 并實(shí)現(xiàn)城市垃圾的快速減量和資源化利用。