李 丹，王京文，袁杭杰，商小蘭，黃 越，尉吉乾

（杭州市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，杭州 310020）

0 引言

土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，巨大的人口基數(shù)使得中國(guó)人均土地資源十分匱乏。高強(qiáng)度、超負(fù)荷的耕作模式導(dǎo)致土壤退化嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為耕性變差、鹽漬化、酸化、養(yǎng)分匱乏等，直接影響土壤的生產(chǎn)力[1-2]。為解決這些問(wèn)題，很多企業(yè)開始研究和推廣土壤調(diào)理劑，在農(nóng)業(yè)部登記備案的產(chǎn)品從2014年的40多個(gè)增加到現(xiàn)在的212 個(gè)（截至2022 年5 月6 日）[3]。土壤調(diào)理劑原料豐富，主要包括天然礦物質(zhì)、人工提取或合成高分子化合物、固體廢棄物、有機(jī)類等[4]。眾多學(xué)者研究表明，合理施用土壤調(diào)理劑能改善土壤pH，降低或減少鋁毒危害[5-7]；改良鹽漬化現(xiàn)象，調(diào)節(jié)土壤鹽基飽和度和陽(yáng)離子交換量[8-9]；鈍化重金屬活性，修復(fù)污染土壤[10-13]；調(diào)節(jié)微生物區(qū)系，保持良好微環(huán)境[14-15]等。更有研究表明，調(diào)理劑配合有機(jī)物料不僅能改善土壤障礙因子，還能調(diào)節(jié)養(yǎng)分體系，促進(jìn)養(yǎng)分有效供應(yīng)，使之能進(jìn)行優(yōu)質(zhì)高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)[16-18]。

目前，將有機(jī)廢棄物資源化利用制備新型土壤調(diào)理劑，用于改善土壤障礙因子，提高地力水平，已成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[19-22]。餐廚廢棄物富含氮、磷、鉀、鈣等植物所需的營(yíng)養(yǎng)元素，是制備新型土壤調(diào)理劑的理想原料之一[23]，但采用餐廚廢棄物土壤調(diào)理劑進(jìn)行土壤改良的研究卻鮮有報(bào)道。為此，本研究以水稻為供試作物開展田間試驗(yàn)，探討餐廚廢棄物土壤調(diào)理劑對(duì)改良土壤質(zhì)量、促進(jìn)作物生長(zhǎng)的綜合效果，旨在為水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2021年在富陽(yáng)東洲街道進(jìn)行，種植地塊為新墾水田，土壤肥力較貧瘠，供試作物為水稻，品種為‘甬優(yōu)1540’。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用田間小區(qū)試驗(yàn)，各小區(qū)面積為28 m2。試驗(yàn)設(shè)置7 個(gè)處理：（1）對(duì)照（CK，不施任何肥料和調(diào)理劑）；（2）化肥-有機(jī)肥7500 kg/hm2配施(T1)；（3）調(diào)理劑7500 kg/hm2+化肥(T2)；（4）調(diào)理劑15000 kg/hm2+化肥(T3)；（5）調(diào)理劑30000 kg/hm2+化肥(T4)；（6）調(diào)理劑45000 kg/hm2+化肥(T5)；（7）調(diào)理劑60000 kg/hm2+化肥(T6)。每個(gè)處理設(shè)置3 個(gè)重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。除CK外，每個(gè)處理化肥施用量一致，有機(jī)肥和調(diào)理劑均作為底肥，施用方法為水稻種植前1周施用，與土壤旋耕混勻。各處理田間管理措施均一致。水稻于7月初移栽，11月初收獲，每小區(qū)測(cè)定水稻產(chǎn)量。

1.3 檢測(cè)項(xiàng)目與方法

水稻收割后采集各小區(qū)耕層土壤樣品，用常規(guī)方法對(duì)土樣進(jìn)行預(yù)處理。土壤pH 及有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、水溶性鹽含量采用常規(guī)方法分析[24]。采用Microsoft Excel 2010 對(duì)所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；統(tǒng)計(jì)分析采用DPS 完成；采用LSD 法進(jìn)行差異多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)土壤酸堿性的影響

pH是衡量土壤酸堿性的最常用指標(biāo)之一，pH 6.5左右時(shí)，各種營(yíng)養(yǎng)元素的有效度都較高，適宜多數(shù)作物生長(zhǎng)[25]。由圖1 可知，對(duì)照CK 土壤pH 最高，為pH 7.06，呈弱堿性，施用有機(jī)肥和調(diào)理劑后，土壤pH都略有降低。在調(diào)理劑各處理中，土壤pH隨調(diào)理劑的用量呈先下降后上升的趨勢(shì)。

2.2 不同處理對(duì)土壤鹽分的影響

土壤鹽分是評(píng)價(jià)作物安全生長(zhǎng)的重要指標(biāo)，也是農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的重要指標(biāo)。從圖2可知，總體上土壤水溶性鹽含量較低，對(duì)照CK土壤水溶性鹽含量最低，為0.43 g/kg；施用有機(jī)肥后，土壤水溶性鹽含量也較低，為0.47 g/kg；施用調(diào)理劑后，土壤水溶性鹽含量均有不同程度的上升，且整體隨調(diào)理劑用量的增加呈上升的趨勢(shì)，T4和T6土壤水溶性鹽含量最高，均為0.57 g/kg。

圖2 不同處理對(duì)土壤水溶性鹽總量的影響

2.3 不同處理對(duì)土壤肥力狀況的影響

不同處理對(duì)土壤肥力的影響如表1所示。T6土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，為19.60 g/kg；CK土壤有機(jī)質(zhì)含量最低，為12.57 g/kg；T6 土壤全氮含量最高，為1.21 g/kg；CK 土壤全氮含量最低，為0.78 g/kg。總體來(lái)看，各處理土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量變化趨勢(shì)一致：調(diào)理劑各處理土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量均要高于空白對(duì)照和有機(jī)肥處理；在調(diào)理劑各處理中，土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量整體上隨著調(diào)理劑用量的增加而增加。

表1 不同處理對(duì)土壤肥力的影響

總體上土壤有效磷含量中等水平，T6土壤有效磷含量最高，為44.49 mg/kg；T2土壤有效磷含量最低，為29.96 mg/kg；在調(diào)理劑各處理中，土壤有效磷含量整體上隨著調(diào)理劑用量的增加而增加。T6 土壤速效鉀含量最高，為155.90 mg/kg；T3 土壤速效鉀含量最低，為117.47 mg/kg。在調(diào)理劑各處理中，土壤速效鉀含量與調(diào)理劑用量無(wú)明顯相關(guān)性。

2.4 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響如圖3所示。T3產(chǎn)量最高達(dá)到8892.55 kg/hm2，T1產(chǎn)量排第2為8839.10 kg/hm2，T6 產(chǎn)量最低，僅為5296.75 kg/hm2。與有機(jī)肥處理相比，T3 水稻產(chǎn)量略高，但其余調(diào)理劑處理均低于有機(jī)肥處理，尤其是T6 處理，水稻產(chǎn)量顯著降低。施用同樣量情況下，施用調(diào)理劑的T2 處理，水稻產(chǎn)量明顯低于施用有機(jī)肥的T1 處理。在調(diào)理劑各處理中，T3 產(chǎn)量最高，隨著調(diào)理劑用量的增加，水稻產(chǎn)量呈先增加后降低趨勢(shì)。

圖3 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論

施用餐廚廢棄物土壤調(diào)理劑能有效改善土壤pH，對(duì)土壤養(yǎng)分的調(diào)節(jié)也具有較好的效果，可顯著增加土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷等養(yǎng)分含量，但不同用量對(duì)不同指標(biāo)具有不一樣的效果。T4 和T5 改善土壤pH 效果最佳，T4、T5 和T6 提升土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和有效磷含量效果較好，T4 和T6 增加土壤速效鉀含量效果較好。土壤水溶性鹽總體較低，但施用調(diào)理劑后，土壤水溶性鹽含量均有不同程度的上升，T4 和T6 鹽分累積風(fēng)險(xiǎn)最大。從水稻產(chǎn)量來(lái)看，T3增產(chǎn)效果最佳。

基于土壤改良、鹽分積累和水稻增產(chǎn)的綜合分析，效果較好的是T3和T4處理。

4 討論

4.1 餐廚廢棄物土壤調(diào)理劑對(duì)土壤理化性狀的影響

賈旋等[23,26]研究表明餐廚廢棄物土壤調(diào)理劑能調(diào)節(jié)土壤酸堿度，改善土壤養(yǎng)分的存在形態(tài)，顯著提高土壤中的總有機(jī)碳，增加0.5～5 mm粒級(jí)團(tuán)聚體有機(jī)質(zhì)含量。本研究結(jié)論與其一致，施用調(diào)理劑后，土壤pH略有改善，尤其是T4和T5處理，分別降至pH 6.44和pH 6.55，適宜大多數(shù)作物生長(zhǎng)；施用調(diào)理劑后，土壤有機(jī)質(zhì)含量均高于空白對(duì)照和有機(jī)肥處理，與有機(jī)肥處理相比，增幅在4.4%～51.6%之間，T4和T6處理增幅最為明顯，分別高達(dá)50.2%和51.6%。

過(guò)量的鹽分積累可能影響土壤的理化性質(zhì)及生物學(xué)性質(zhì)，造成土壤鹽堿化，嚴(yán)重影響作物生長(zhǎng)[27]。餐廚廢棄物鹽分含量較高，因此在餐廚廢棄物土壤調(diào)理劑的使用過(guò)程中，必須關(guān)注土壤中的鹽分積累問(wèn)題。本研究通過(guò)比較各處理土壤的水溶性鹽總量發(fā)現(xiàn)，施用該調(diào)理劑后，土壤水溶性鹽含量均高于空白對(duì)照和有機(jī)肥處理。由此可見，該調(diào)理劑的大量施用存在土壤鹽分累積的風(fēng)險(xiǎn)。

本研究發(fā)現(xiàn)，施用餐廚廢棄物調(diào)理劑后，土壤氮、磷養(yǎng)分均高于空白對(duì)照和有機(jī)肥處理，與有機(jī)肥處理相比，T4、T5和T6處理效果較為明顯，氮、磷增幅都在20%以上，這與崔恒等[28]的研究結(jié)果一致。

4.2 餐廚廢棄物土壤調(diào)理劑對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

本研究結(jié)果表明，與空白對(duì)照相比，除用量較高處理外，施用調(diào)理劑都能增加水稻產(chǎn)量，但與有機(jī)肥處理相比，施用調(diào)理劑對(duì)水稻增產(chǎn)效果不明顯，這與前人研究[5-6,9,16]略有不同。分析原因，可能與該調(diào)理劑中氮含量較高有關(guān)，水稻存在貪青晚熟、倒伏較嚴(yán)重等情況，導(dǎo)致產(chǎn)量下降。