徐四新 諸海燾 蔡樹美 張德閃 付子軾

（上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究所，上海 201403）

隨著我國(guó)垃圾分類工作的不斷推進(jìn)，濕垃圾的終端處置問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注。據(jù)報(bào)道，2015年我國(guó)城市垃圾產(chǎn)生量達(dá)1.86×108t，其中餐廚垃圾占37%～62%[1]。研究表明，餐廚垃圾是人們餐后的殘余廢物及烹調(diào)過(guò)程中的廢棄成分，主要來(lái)源于飯店、家庭、企事業(yè)單位食堂等[2]，具有產(chǎn)生量大、含水量高、有機(jī)物和養(yǎng)分含量豐富等特點(diǎn)，故它是一種寶貴的可利用資源[3-4]。目前，餐廚垃圾處理技術(shù)主要包括焚燒、填埋、厭氧發(fā)酵和堆肥等，其中堆肥處理作為一種生態(tài)環(huán)保的處理方式，因能最大限度地將餐廚垃圾無(wú)害化、資源化，而備受人們的青睞[5-6]。鑒于此，筆者進(jìn)行了不同工藝生產(chǎn)的餐廚有機(jī)廢棄物堆肥產(chǎn)品的大田應(yīng)用試驗(yàn)，對(duì)餐廚有機(jī)廢棄物堆肥產(chǎn)品對(duì)設(shè)施蔬菜產(chǎn)量和菜地土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究，以期為餐廚有機(jī)廢棄物的資源化利用提供科學(xué)依據(jù)。現(xiàn)將相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2019年12月下旬—2020年11月在上海市奉賢區(qū)上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院莊行農(nóng)業(yè)綜合試驗(yàn)站的設(shè)施蔬菜大棚內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)大棚的土壤類型為濱海鹽土，土壤肥力中等，地力均勻。土壤基礎(chǔ)理化狀況為有機(jī)質(zhì)含量15.48 g/kg、全氮含量1.37 g/kg、速效氮含量113.6 mg/kg、速效磷含量36.2 mg/kg、速效鉀含量178.3 mg/kg、總鹽含量2.07 g/kg、粗脂肪含量0.69 g/kg、pH 6.32。

1.2 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)共分3季進(jìn)行，第1季種植青菜，品種為“艷春”；第2季種植玉米，品種為“紫黑糯1號(hào)”；第3季種植南瓜，品種為“貝貝3號(hào)”。采用2種不同工藝生產(chǎn)出的餐廚有機(jī)廢棄物堆肥產(chǎn)品開展田間試驗(yàn)，其中，堆肥產(chǎn)品A為采用傳統(tǒng)好氧堆肥發(fā)酵工藝生產(chǎn)，堆肥產(chǎn)品B為采用高溫快速發(fā)酵工藝生產(chǎn)，對(duì)照有機(jī)肥為普通商品有機(jī)肥，3種有機(jī)肥產(chǎn)品養(yǎng)分含量見表1。同時(shí)，在玉米、南瓜移栽前施用45%復(fù)合肥（N-P-K=15-15-15）。

表1 供試有機(jī)肥的養(yǎng)分含量

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)施

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，每處理重復(fù)3次，每小區(qū)面積為30 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，3季試驗(yàn)各處理的小區(qū)排列保持不變，試驗(yàn)各處理的肥料施用量見表2。各處理有機(jī)肥均在試驗(yàn)開始前以基肥的形式一次性施入；各處理第1季種植的青菜，因有機(jī)肥用量充足，不再施用化肥；各處理第2季種植的玉米和第3季種植的南瓜，均在移栽前施用化肥（45%復(fù)合肥），施用方式均為作基肥一次性施入。

表2 各季試驗(yàn)不同處理的肥料用量

1.4 檢測(cè)項(xiàng)目和方法

采用重鉻酸鉀-外加熱容量法，測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量；采用半微量凱氏法，測(cè)定土壤全氮含量；采用堿解擴(kuò)散法，測(cè)定土壤速效氮含量；采用0.5 mol/L NaHCO3浸提和鉬銻抗比色法,測(cè)定土壤有效磷含量；采用1 mol/L乙酸銨浸提和火焰光度法，測(cè)定速效鉀含量；采用蒸餾水浸提和烘干法，測(cè)定土壤水溶性總鹽含量；采用索氏提取法，測(cè)定土壤粗脂肪含量；采用pH計(jì)法，測(cè)定土壤pH；參照NY/T 525-2012的相關(guān)方法，測(cè)定有機(jī)肥的養(yǎng)分含量。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用ExceL 2010軟件進(jìn)行初步處理，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并用最小顯著性差異法（LSD）比較處理間數(shù)據(jù)的差異顯著性（顯著性水平為P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)蔬菜產(chǎn)量的影響

由表3可知，與化肥處理（CK）相比，施用有機(jī)肥的3個(gè)處理的青菜產(chǎn)量增加7.4%～19.7%、玉米產(chǎn)量增加2.9%～3.4%、南瓜產(chǎn)量增加-1.9%～2.9%，蔬菜產(chǎn)量增加幅度隨時(shí)間的推移呈明顯下降的趨勢(shì)。對(duì)各處理的產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析可知，3季蔬菜各處理間的產(chǎn)量差異均未達(dá)到顯著水平（P＜0.05）。經(jīng)綜合分析，施用餐廚有機(jī)廢棄物堆肥產(chǎn)品可以提高蔬菜產(chǎn)量，餐廚有機(jī)廢棄物堆肥產(chǎn)品對(duì)蔬菜的增產(chǎn)效果與普通商品有機(jī)肥類似，其中，堆肥產(chǎn)品A的肥效略優(yōu)于堆肥產(chǎn)品B，即采用傳統(tǒng)好氧堆肥發(fā)酵工藝生產(chǎn)出的餐廚有機(jī)廢棄物堆肥產(chǎn)品的性能更接近于普通商品有機(jī)肥。

表3 不同處理對(duì)蔬菜產(chǎn)量的影響

2.2 不同處理對(duì)菜地土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

由圖1可知，施用有機(jī)肥可顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，其中，化肥+普通商品機(jī)肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，平均為17.77 g/kg，其他從高到低依次為化肥+堆肥產(chǎn)品A處理（17.63 g/kg）、化肥+堆肥產(chǎn)品B處理（16.78 g/kg）、化肥處理（CK）（15.16 g/kg）?；?普通商品有機(jī)肥處理和化肥+堆肥產(chǎn)品A處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量均顯著高于化肥處理（CK）（P＜0.05）。與化肥處理（CK）相比，化肥+普通商品有機(jī)肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量平均增加17.2%，化肥+堆肥產(chǎn)品A處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量平均增加16.3%，化肥+堆肥產(chǎn)品B處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量平均增加10.7%。總的來(lái)說(shuō)，餐廚有機(jī)廢棄物堆肥產(chǎn)品在提高土壤有機(jī)質(zhì)含量方面的作用與普通商品有機(jī)肥基本一致，其中堆肥產(chǎn)品A的效果優(yōu)于堆肥產(chǎn)品B，即采用傳統(tǒng)好氧堆肥發(fā)酵工藝生產(chǎn)出的餐廚有機(jī)廢棄物堆肥產(chǎn)品在提高土壤有機(jī)質(zhì)含量的作用上更接近于普通商品有機(jī)肥。

圖1 不同處理對(duì)菜地土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

2.3 不同處理對(duì)菜地土壤pH、水溶性總鹽含量和粗脂肪含量的影響

由表4可知，化肥+堆肥產(chǎn)品A處理和化肥+堆肥產(chǎn)品B處理的土壤水溶性總鹽含量和粗脂肪含量均高于化肥處理（CK）和化肥+普通商品有機(jī)肥處理，其中，化肥+堆肥產(chǎn)品A處理和化肥+堆肥產(chǎn)品B處理的土壤水溶性總鹽含量均比化肥處理（CK）高8.2%，粗脂肪含量分別比化肥處理（CK）高16.0%和9.3%，但各處理間差異均不顯著，說(shuō)明施用餐廚有機(jī)廢棄物堆肥產(chǎn)品會(huì)導(dǎo)致土壤鹽分含量和粗脂肪含量積累，存在一定的潛在風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，試驗(yàn)各處理間土壤pH差異不顯著，說(shuō)明施用餐廚有機(jī)廢棄物堆肥產(chǎn)品對(duì)土壤pH的影響不大。

表4 不同處理對(duì)菜地土壤pH、水溶性總鹽含量和粗脂肪含量的影響

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，施用餐廚有機(jī)廢棄物堆肥產(chǎn)品可提高蔬菜產(chǎn)量，但產(chǎn)量增加幅度隨時(shí)間的推移呈明顯下降的趨勢(shì)，這與王站付等[7]在水稻上的試驗(yàn)結(jié)果（施用餐廚垃圾堆肥產(chǎn)品能顯著增加水稻產(chǎn)量）、平原野等[8]在盆栽菜心上的試驗(yàn)結(jié)果（施用餐廚廢棄物與煙桿堆肥可以促進(jìn)菜心的生長(zhǎng)發(fā)育）基本一致。同時(shí)，本試驗(yàn)得出的施用餐廚有機(jī)廢棄物堆肥產(chǎn)品可顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量這一結(jié)論，可能與餐廚有機(jī)廢棄物富含大量脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物等有機(jī)物質(zhì)，經(jīng)堆肥及施入土壤后能提高土壤肥力有關(guān)[9]；賈璇等[10]的研究結(jié)果也表明，施用濕垃圾堆肥產(chǎn)品，可顯著提高土壤有機(jī)碳含量，并隨著施用年份的增加，深層土壤有機(jī)碳含量呈增加的趨勢(shì)。此外，餐廚有機(jī)廢棄物是一種鹽分含量和粗脂肪含量均較高的有機(jī)肥原料[4]，施用餐廚有機(jī)廢棄物有機(jī)肥會(huì)導(dǎo)致土壤鹽分含量和粗脂肪含量積累，存在一定的潛在風(fēng)險(xiǎn)，但對(duì)土壤pH的影響不大。綜上，在本試驗(yàn)條件下，餐廚有機(jī)廢棄物堆肥產(chǎn)品與普通商品有機(jī)肥的肥效基本一致，采用傳統(tǒng)好氧堆肥發(fā)酵工藝生產(chǎn)出的堆肥產(chǎn)品的性能更接近于普通商品有機(jī)肥。