摘要：為了高效利用菌渣，并促進(jìn)菌渣有機肥的推廣使用。采用盆栽試驗的方法對施用菌渣有機肥后土壤理化特性、酶活以及菠菜生長的變化特征進(jìn)行了研究。試驗設(shè)置5個處理，分別為CK（0）、CL1（0.25%）、CL2（0.5%）、CL3（1%）、CL4（1.5%），開展為期70d的菌渣有機肥應(yīng)用盆栽試驗。結(jié)果表明，相較于CK，施用不同濃度（CL1、CL2、CL3、CL4）菌渣有機肥處理的土壤堿解氮平均含量分別增加了8.55mg/kg、35.22mg/kg、30.32mg/kg、78.69mg/kg，速效磷分別增加2.43mg/kg、11.64mg/kg、17.23mg/kg、22.78mg/kg，速效鉀和有機質(zhì)平均含量分別增加了7.18mg/kg、14.7mg/kg、12.03mg/kg、24.44mg/kg和0.2%、1%、1.5%、1.9%；土壤脲酶和過氧化氫酶平均活性分別提高了36.2%、57.8%、96.5%、116.4%和17.8%、34.2%、40.9%、55.9%，但對酸性磷酸酶活性無顯著影響；菠菜鮮重分別提升了6.3%、60.7%、71.4%、84%；干重分別提升了3.6%、7.2%、11.6%、21%；單株葉面積分別提升了18%、25.2%、42.8%、62.6%；株幅分別提升了2%、3%、8.3%、10%。施肥劑量在0.25%～1.5%之間，菌渣有機肥有增加土壤養(yǎng)分，促進(jìn)菠菜生長的效果，且隨著施用劑量的提高效果增強。

關(guān)鍵詞：菌渣；有機肥；菠菜；土壤理化

中圖分類號：S646

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1008－0457（2023）04－0078－05

國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2023.04.013

中國是世界上最大的食用菌生產(chǎn)國之一，根據(jù)中國食用菌協(xié)會統(tǒng)計，2016年全國食用菌產(chǎn)量達(dá)3600萬t，產(chǎn)值約為2700億元［1］。貴州主要食用菌有22科72屬268種，野生食用菌種類占全國的80%以上。主要特色品種有香菇、美味牛肝菌、蜜環(huán)菌、桑黃菌、金耳、木耳、銀耳、雞油菌、猴頭、馬勃等。食用菌產(chǎn)業(yè)已成為貴州省十二大優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一，不少縣市將其作為“億元級”產(chǎn)業(yè)，加大扶持發(fā)展力度，并作為脫貧摘帽后持續(xù)鞏固脫貧攻堅成果，為貴州鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施作出貢獻(xiàn)。2018年貴州省食用菌總產(chǎn)量為89.6萬t，菌渣產(chǎn)量高達(dá)35.84萬t［2］。目前，貴州省食用菌產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)35億棒，發(fā)展勢頭迅猛。由于食用菌產(chǎn)業(yè)鏈有多個環(huán)節(jié)產(chǎn)生大量的廢菌渣，如何對它們進(jìn)行資源化利用，避免環(huán)境污染，成為該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要制約因素，關(guān)系到該產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。

食用菌菌渣是收獲食用菌后殘留的培育基質(zhì)，其中含有大量殘留真菌孢子、木質(zhì)纖維素和蛋白質(zhì)等有機質(zhì)，此外，食用菌菌渣還含有許多殘留的蛋白酶、纖維素酶、半纖維素酶、漆酶等活性酶［3］。如果食用菌菌渣不能及時無害化處理，不僅浪費資源，還會腐爛發(fā)霉造成環(huán)境污染［4-5］。目前，食用菌菌渣的資源化利用已有相關(guān)研究，Lin等［6］使用食用菌菌渣、秸稈、園林廢棄物進(jìn)行混合厭氧消化，累積甲烷產(chǎn)量可達(dá)269L/kg；Ma等［7］利用食用菌菌渣熱解制造生物活性炭等，但這些利用方法往往工藝復(fù)雜，成本較高。而堆肥是一種廣泛使用的有機廢物資源利用方式，可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)和工業(yè)的清潔生產(chǎn)和可持續(xù)性［8］。

菌渣有機肥對土壤肥力特性以及生物環(huán)境的影響，我們知之甚少，這制約了菌渣有機肥的推廣使用。因此，本研究使用食用菌菌渣制備生物有機肥，并以菠菜作為代表植物進(jìn)行為期70d的盆栽試驗，探討菌渣有機肥對土壤肥力、菠菜生長的影響。

1材料與方法

1.1供試材料

試驗所需菌渣生物有機肥的制備借助貴州世農(nóng)肥業(yè)有限公司的生產(chǎn)車間完成。具體步驟如下：將食用菌渣、牛糞、油枯分別破碎后按質(zhì)量比5∶3∶2進(jìn)行混合，并控制含水率為60%左右，按2%用量添加金正大有機肥發(fā)酵菌劑，然后將混合物料置于車間進(jìn)行堆垛發(fā)酵，定時檢測堆體溫度，當(dāng)發(fā)酵溫度達(dá)到65℃時進(jìn)行翻堆，反復(fù)多次直至堆體溫度不再升高，徹底腐熟。發(fā)酵完成后再進(jìn)行破碎篩分，得到菌渣有機肥。經(jīng)檢測，菌渣有機肥的理化性質(zhì)為：有機質(zhì)為33%、總氮為1.7%、總磷為2.3%、總鉀為2.9%、含水率為12%、pH為6.4，符合《有機肥料》NY/T525-2021標(biāo)準(zhǔn)［9］。

供試土壤采自貴州省黔西南州興義市某農(nóng)田，采集深度為15～20cm的土壤，挑出其中較大的石塊和植物殘體，在室內(nèi)陰涼通風(fēng)處攤平自然風(fēng)干，將風(fēng)干后的土壤砸碎混勻后進(jìn)行檢測與后續(xù)的盆栽種植。經(jīng)檢測，供試土壤的理化性質(zhì)具體如下：pH為6.48、電導(dǎo)率為152.3μs/cm、有機質(zhì)為4.4%、堿解氮為20.8mg/kg、速效磷為10.21mg/kg、速效鉀為17.59mg/kg。

供試菠菜種子采購于興義市黔農(nóng)匯農(nóng)產(chǎn)品營銷有限公司，菠菜品種為‘荷蘭668’。

1.2盆栽試驗

試驗設(shè)置5個處理，菌渣有機肥施用量分別為土壤重量（以風(fēng)干重量計）的0%（不施肥）、0.25%（微量施肥）、0.5%（低量施肥）、1%（常量施肥）和1.5%（過量施肥），分別記為CK、CL1、CL2、CL3和CL4，每個梯度設(shè)置3組平行，共15個處理。分別稱取2.5kg土壤放入塑料花盆內(nèi)（口徑為16.8cm，高為15.5cm）。依次添加不同比例的菌渣有機肥，充分混勻，播種10～15粒菠菜種子，采用重量法［10］用純水進(jìn)行澆灌，培養(yǎng)過程中保持適當(dāng)?shù)暮?。分別于7、14、21、35、50和70d取土樣進(jìn)行分析，每個處理3次重復(fù)，采集的土壤樣品自然風(fēng)干，挑選出雜物后過100目篩進(jìn)行理化性質(zhì)與酶活分析。待菠菜出苗后的第7天進(jìn)行間苗處理，每個處理留3株生長情況相似的菠菜，在第70天收獲菠菜，用自來水洗滌3次后，再用去離子水沖洗3次，用濾紙快速擦干水分后，進(jìn)行菠菜農(nóng)藝指標(biāo)的測量。

1.3測定項目與方法

土壤速效鉀采用中性乙酸銨溶液浸提后，使用上海元析AA-3300F型原子吸收分光光度計測量；有效磷經(jīng)碳酸氫鈉溶液浸提后采用鉬銻抗比色法進(jìn)行測量；堿解氮采用堿解擴散法進(jìn)行測定；有機質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法進(jìn)行測定。土壤脲酶活性、過氧化氫酶活性、酸性磷酸酶活性均使用上海紀(jì)寧實業(yè)有限公司生產(chǎn)的ELISA試劑盒測定，具體操作按照試劑盒說明書進(jìn)行。

菠菜的農(nóng)藝指標(biāo)用電子天平、卷尺、坐標(biāo)紙進(jìn)行測量。

1.4數(shù)據(jù)處理與分析

用Excel2020統(tǒng)計和處理數(shù)據(jù)，運用Origin2018軟件繪圖，采用SPSS22軟件進(jìn)行相關(guān)性和單因素方差分析（Plt;0.05）。

2結(jié)果與分析

2.1菌渣有機肥對土壤理化性質(zhì)的影響

如圖1所示，施用菌渣有機肥后，CL1、CL2、CL3、CL4處理較CK的土壤堿解氮平均含量分別提高了8.55mg/kg、35.22mg/kg、30.32mg/kg、78.69mg/kg，速效磷平均含量分別提高了2.43mg/kg、11.64mg/kg、17.23mg/kg、22.78mg/kg，速效鉀平均含量分別提高7.18mg/kg、14.7mg/kg、12.03mg/kg、24.44mg/kg，有機質(zhì)平均含量分別提高0.2%、1%、1.5%、1.9%。各處理土壤堿解氮含量均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，其中CL4處理堿解氮下降幅度較小，且土壤堿解氮、速效磷、速效鉀和有機質(zhì)的促進(jìn)效果均表現(xiàn)為CL4效果最佳?？傮w表明，施用菌渣有機肥可有效提高土壤肥力，且隨著施用劑量增大，促進(jìn)效果提高。

2.2菌渣有機肥對土壤酶活性的影響

如圖2所示，菌渣有機肥可以顯著增強土壤中脲酶、過氧化氫酶的活性，但對酸性磷酸酶活性無顯著影響。與CK相比，施用菌渣有機肥的各處理脲酶活性均值分別提高了36.2%、57.8%、96.5%、116.4%，土壤脲酶活性可以反映土壤氮素的轉(zhuǎn)化，說明菌渣有機肥的施用加強了土壤氮素的循環(huán)；過氧化氫酶活性均值分別提高了17.8%、34.2%、40.9%、55.9%，土壤過氧化氫酶活性反映了土壤中微生物的生化反應(yīng)強弱，菌渣有機肥的施入顯著加強了土壤微生物的生物活性。

2.3菌渣有機肥對菠菜農(nóng)藝指標(biāo)的影響

施用不同劑量的菌渣有機肥，菠菜的農(nóng)藝指標(biāo)存在一定差異，如表1所示。各處理菠菜農(nóng)藝性狀整體表現(xiàn)為CKlt;CL1lt;CL2lt;CL3lt;CL4，鮮重、干重、葉數(shù)、單株葉面積、株幅均表現(xiàn)為CL4處理效果最好，CL1、CL2、CL3、CL4處理與CK相比，菠菜鮮重分別提高了6.3%、60.7%、71.4%、84%，菠菜干重分別提高了3.6%、7.2%、11.6%、21%，單株葉面積分別提高了18%、25.2%、42.8%、62.6%，株幅分別提高了2%、3%、8.3%、10%；CL2、CL3、CL4處理相較CK平均葉片數(shù)增加了1～2片，但均無顯著差異?？傮w上看，CL1處理對菠菜生長的促進(jìn)效果不顯著，CL2、CL3、CL4處理均顯著增加了菠菜的重量與葉面積，但對株幅的影響不顯著。說明菌渣有機肥的施用可有效促進(jìn)菠菜生長，增加菠菜葉面積，從而提高菠菜產(chǎn)量。

3結(jié)論與討論

菌渣有機肥相較傳統(tǒng)化肥有機質(zhì)含量高，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定［9］，合格的有機肥有機質(zhì)含量需大于30%，正確施用有機肥可以顯著提高土壤有機質(zhì)含量。陳芬等［11］研究了不同施用量的中藥渣有機肥對土壤肥力的影響，發(fā)現(xiàn)施用中藥渣劑量與土壤有機質(zhì)含量成正向線性關(guān)系，有機肥施用量每增加1%，土壤有機質(zhì)含量平均增加2.93g/kg；關(guān)文義等［12］研究發(fā)現(xiàn)有機肥的施用明顯增加了土壤有機質(zhì)，并能緩解土壤酸化。有研究表明，有機肥的施入可以提高土壤離子交換位點，提高對營養(yǎng)元素的吸附能力，使?fàn)I養(yǎng)元素向速效態(tài)轉(zhuǎn)化，從而促進(jìn)植物的吸收［13］。本研究中菌渣有機肥的施入增加了土壤堿解氮、速效磷、速效鉀和有機質(zhì)含量，整個培養(yǎng)過程中，土壤堿解氮的含量均呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，與前人的研究結(jié)果相同［14-16］，這可能是由于培育初期菌渣有機肥能夠加速土壤氮循環(huán)，促進(jìn)土壤氮素向堿解氮轉(zhuǎn)換。隨著培育的時間延長，土壤堿解氮在14～35d含量逐漸降低，這是菠菜在發(fā)芽生長期高效利用土壤堿解氮導(dǎo)致的。但CL4（過量施肥）處理堿解氮下降幅度較小，說明1.5%施肥量有利于土壤堿解氮含量的保持。

土壤酶是由土壤動植物、微生物的生命活動分泌的活性物質(zhì)，是土壤生態(tài)環(huán)境中一個重要的組成部分，對土壤物質(zhì)循環(huán)起關(guān)鍵作用。土壤酶能夠促進(jìn)土壤有機質(zhì)分解，釋放植物能高效利用的養(yǎng)分［17］。酶促反應(yīng)是土壤中最主要的生化反應(yīng)，土壤中酶的活性反應(yīng)了土壤中微生物活動的強度，同樣也是土壤肥力的評價標(biāo)準(zhǔn)之一［18］。閻佩云等［19］研究了不同施肥方式對生菜土壤根際脲酶、酸性磷酸酶以及過氧化氫酶活性的影響，結(jié)果表明增施有機肥可以使土壤脲酶、過氧化氫酶活性提高，其中有機肥處理的土壤相較不施肥處理脲酶活性提高了47.9%～56.1%，而對酸性磷酸酶活性沒有顯著影響，這與本次研究結(jié)果相同。菌渣有機肥對土壤養(yǎng)分的促進(jìn)效果總體上呈現(xiàn)隨施用劑量增大而提高的趨勢。

本次研究中，除CL1（微量施肥）處理外，施用菌渣有機肥后菠菜的鮮重、干重和葉面積明顯高于空白處理。已有研究表明，微量或過量施用有機肥都會影響農(nóng)作物的產(chǎn)量［20］，但在本次試驗中并沒有出現(xiàn)隨有機肥劑量增加，菠菜產(chǎn)量減少的情況，在0.25%～1.5%施肥區(qū)間內(nèi)隨施用劑量的加大，對菠菜的生長促進(jìn)效果越好。

綜上，施肥劑量在0.25%～1.5%區(qū)間內(nèi)，菌渣有機肥可以有效地增加土壤養(yǎng)分，促進(jìn)菠菜的生長，增加菠菜產(chǎn)量，效果隨著施用劑量的提高而提高。本次研究結(jié)果表明，堆肥處理是實現(xiàn)菌渣資源化的一個有效途徑，且菌渣有機肥在促進(jìn)農(nóng)作物生產(chǎn)、改善土壤環(huán)境方面有較好的實際應(yīng)用前景，為貴州食用菌菌渣資源化提供了思路。但本研究仍留有許多待深入研究之處，后續(xù)可對農(nóng)作物進(jìn)行營養(yǎng)物質(zhì)含量的檢測，探討菌渣有機肥對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的提升效果，另一方面，本研究只在室內(nèi)進(jìn)行盆栽試驗，后續(xù)可選擇不同農(nóng)作物與土壤類型進(jìn)行田間試驗，擴大試驗范圍，進(jìn)一步探索菌渣有機肥在自然條件下對不同農(nóng)作物品質(zhì)和產(chǎn)量的影響。

（責(zé)任編輯：胡吉鳳）

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