李赫桐 韋榮耀 農艷豐 李 健*

（1百色學院，廣西 百色 533000；2華南農業(yè)大學，廣東 廣州 510642）

食用菌菌渣是以農業(yè)廢棄物（如米糠、木屑、棉籽殼、玉米芯等）為主要原料種植食用菌，蘑菇采收之后殘留的培養(yǎng)基[1]。食用菌菌渣是由食用酵母菌絲殘體經食用菌酵解、結構上發(fā)生變質后的粗纖維、粗蛋白質、多糖及其他多種營養(yǎng)物質所組成的復合體[2]，不經再處理很難在農作物上直接使用[3]。菌渣隨意排放不僅會污染環(huán)境，還可能產生鐮孢霉、蚊蠅和農作物害蟲等[4]，影響作物發(fā)育。將菌渣與動物糞便混合漚肥[5]，既可以解決廢棄菌渣處理問題，又能降低栽培成本、增加農作物產量。

發(fā)酵后的雞糞是一種優(yōu)質的生物有機肥，其中有機質含量約為23.8%、氮素約為1.57%、磷素約為1.51%、鉀素約為0.85%，且富有多種有益的生態(tài)功能細菌組和酶類。在禽畜糞便作為主要原料的有機肥料中，雞糞能大幅度改善土地中的重金屬鉛的形態(tài)，具有降低土壤重金屬污染的效果，還可有效抑制根結線蟲病、枯萎病和青枯病等[6]。雞糞中的高效有益微生物菌群可以活化環(huán)境和調節(jié)土壤微量元素平衡，溶解難溶性的磷鉀養(yǎng)分，還可提高土壤的抗氧化功能，使土壤保持疏松，從而增加土壤孔隙度，促進植株根系的正常生長發(fā)育，同時增強土壤抗雨、保肥功能，減少土地淋洗損失。使用雞糞堆肥不僅可以有效解決養(yǎng)殖場的糞便處理問題，還能大幅度改善養(yǎng)殖場生態(tài)環(huán)境，降低禽畜疫病的發(fā)病率，提高禽畜產品質量，減緩農業(yè)有機廢棄物對生態(tài)環(huán)境的污染和資源的浪費。

為降低農業(yè)廢棄物對環(huán)境的污染，更有效地利用菌渣與禽畜糞便，降低農戶種植投入成本，本研究用食用菌菌渣復配雞糞，利用一定量的發(fā)酵菌劑堆制有機肥料[7]，作用于南方主要經濟作物甘蔗上，比較甘蔗的農藝特征、光合指標，探究不同的堆肥時間和不同濃度配比對甘蔗生長的影響。分析最優(yōu)堆肥時間和濃度配比，為菌渣復配雞糞有機肥的比例、堆肥時間與對甘蔗的應用提供技術參考，在解決禽畜糞便與食用菌菌渣的后續(xù)處理問題的同時，降低農戶種植成本，提高生物資源利用率和轉換價值。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

使用百色學院食用菌基地的廢棄食用菌菌渣和河北省木森肥業(yè)的干雞糞，加入地衣芽孢桿菌有機肥腐熟劑進行堆肥；使用甘蔗苗為桂糖21 號甘蔗品種。

1.2 試驗處理

試驗于2022年6月—2022年11月在百色學院食用菌基地進行。設置4種不同配比，分別為菌渣∶雞糞=7∶3，記作T1；菌渣∶雞糞=6∶4，記作T2；菌渣∶雞糞=5∶5，記作T3；菌渣∶雞糞=4∶6，記作T4。在堆肥容器中加入250 mL 提前激活的地衣芽孢桿菌有機肥腐熟劑激活液，每個配比分別設置15、25 和35 d 的堆肥時間。甘蔗種植試驗設計13個處理，每個處理4 盆，每盆3 株，選用長勢一致的甘蔗苗作為試驗材料。其中第1組為CK處理：使用0.5 kg木屑、磚紅壤5 kg 和育苗基質2 kg 混合裝入栽培盆中，并將長勢一致的甘蔗苗移栽進盆中，每日正常澆水，保持水分充足。第2—13組分別用堆肥15 d的4個濃度、堆肥25 d 的4 個濃度和堆肥35 d 的4 個濃度的菌渣雞糞有機肥0.5 kg、磚紅壤5 kg 和育苗基質2 kg 混合裝入栽培盆中，將長勢一致的甘蔗幼苗移栽進花盆中，每日正常澆水，并每隔15 d進行追肥，每次追肥用量應在1 kg。

分別在移苗工作完成的當天和第30、60天進行株高、莖徑的測量，在第65～70天完成凈光合速率、分蘗率、葉綠素含量和氣孔導度的測量。對比所得數(shù)據，探究適宜堆肥時間、有機肥配比和各濃度有機肥對甘蔗生長的影響。

1.3 試驗方法

1.3.1 有機肥中氮含量測定取過1 mm 篩的風干菌渣雞糞有機肥0.7 g，放入100 mL開氏瓶或消煮管中，加入含水楊酸的硫酸10 mL，放置30 min 后，加入硫代硫酸鈉1.5 g 再加水10 mL，稍微加熱5 min，冷卻。加入3.5 g 混合催化劑，充分混合內容物，低溫加熱至泡沫停止后，在瓶口處放置1 個小漏斗，升高溫度至顏色變白。繼續(xù)消煮30 min，待消煮液冷卻后將其移至10 mL 容量瓶，冷卻后定容。吸取25 mL 消煮液進行蒸餾、滴定。試驗3 次重復，記錄數(shù)據，代入公式算出菌渣雞糞有機肥的全氮含量。

1.3.2 有機肥中磷含量測定稱取過1 mm 篩的菌渣雞糞有機肥試樣1.0 g 于100 mL 開氏瓶中，加入HSO4-HNO3混合液13 mL，先低溫加熱至棕色煙消失，然后再高溫煮至出現(xiàn)白煙后再消煮10 min。如果消煮液未全部變白，稍冷后再加5 mL 濃HNO3繼續(xù)消煮至殘渣全部變清為止。冷卻后沿瓶壁加入50 mL蒸餾水，加熱至微沸1 h后，冷卻并將溶液轉入100 mL容量瓶中定容。用干濾紙過濾于干的三角瓶中供磷、鉀測定。取上述待測液5 mL，置于50 mL容量瓶中，加100 g/L酒石酸鈉溶液2 mL，充分搖勻，再加入100 g/L KOH 溶液中和溶液中的酸，加水至40 mL 搖勻，加奈氏試劑2.5 mL，定容后充分搖勻。30 min 后用分光光度計比色，波長為420 nm。在樣品測定的同時需做空白試驗，以校正試劑誤差[8]。共重復3 次，記錄好數(shù)據，計算出有機肥中的磷含量。

1.3.3 有機肥鉀含量測定吸取待測液5～10 mL于50 mL容量瓶中，在火焰分光光度計上測定，記錄讀數(shù)，然后從標準曲線上查得待測液的K濃度，代入公式計算出鉀含量，試驗重復3次。

1.3.4 株高、莖徑測量在對甘蔗幼苗進行試劑處理之前分組做好標記，用軟尺測量每株甘蔗苗從土壤到第1 片完全葉的高度，記錄數(shù)據，用游標卡尺測量每株甘蔗距離地面6 cm 的莖徑并記錄。

1.3.5 葉綠素含量測定參考趙京東等[9]方法，具體步驟：取甘蔗的鮮嫩葉片，稱0.5 g，剪碎放置于試管中，加入10 mL 的80%丙酮溶液，塞上試管塞或用封口膜密封，并置于陰暗環(huán)境浸提至葉片完全發(fā)白，以80%的丙酮溶液作空白對照，在663、646 mm 吸光度的分光光度計上進行測定，試驗3 次重復，并記錄數(shù)據。計算出總葉綠素含量。

1.3.6 分蘗率計算記錄每株甘蔗除主干外其他分蘗的總數(shù)量：分蘗率（%）=分蘗苗數(shù)（含死苗數(shù)）/主苗數(shù)×100。

1.3.7 甘蔗葉片光合速率與氣孔導度測定使用LCpro-SD光合儀測定葉片的光合速率與氣孔導度，記錄數(shù)據，取平均值分析。

1.4 數(shù)據處理

本試驗采用Excel 2019 進行數(shù)據匯總，用SPSS 27.0 對試驗數(shù)據進行差異性分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對雞糞菌渣有機肥營養(yǎng)成分的影響

不同的堆肥時間和不同濃度的雞糞菌渣有機肥的主要營養(yǎng)成分見表1。其中，全氮、全磷和全鉀含量在整個堆肥過程均隨著時間緩慢上升，這是因為隨著有機肥的發(fā)酵，相關物質被不斷分解，水分被蒸發(fā)，使有機肥得以濃縮，故全氮、全磷和全鉀含量緩慢提升。由于堆肥前期大量微生物在有機肥中繁殖，微生物消耗氮素速度大于有機肥濃縮速度，導致堆肥前期時全氮含量小幅度減少，在15 d之后才開始上升。研究發(fā)現(xiàn)，有機肥的全鉀含量隨著雞糞配比的增大而上升，這是因為雞糞中含有大量的鉀元素，這與周祖法等[10]的研究結果一致。由表1可知，有機肥在堆肥到25 d時各濃度的總養(yǎng)分都很高，而堆肥35 d 的各濃度總養(yǎng)分有所減少。pH 值也是影響有機肥質量的因素之一。在堆肥前測得各個處理的pH值均在6.0左右，經過15～35 d堆制，各個處理pH值為6.5～7.5，pH值也隨堆肥處理期限的增加而上升[11]。

表1 不同堆肥時間、不同濃度的有機肥主要營養(yǎng)成分（以風干基計）

2.2 不同處理的雞糞菌渣有機肥對甘蔗生長指標的影響

2.2.1 甘蔗株高由表2 可知，施用堆肥25 d T2濃度有機肥的甘蔗在第30、60天的株高與施用其他處理方法的有機肥下的甘蔗株高差異較大，且堆肥25 d T2濃度有機肥下甘蔗株高增長率也最大。但3個發(fā)酵時間的T3、T4濃度有機肥處理下甘蔗株高表現(xiàn)都較差，施用堆肥35 d 的4 個濃度有機肥下的甘蔗株高增長率遠不如其他2個堆肥時間的有機肥下的甘蔗株高增長率，施用堆肥35 d T4濃度有機肥的甘蔗長勢甚至沒有對照組高。

表2 施用各個處理的有機肥對甘蔗株高變化的影響

2.2.2 甘蔗莖徑由表3 可知，施用不同堆肥時間、不同濃度有機肥對甘蔗莖徑變化有很大影響。從配比濃度來看，各個堆肥時間的T2濃度有機肥比同一堆肥時間其他濃度有機肥對甘蔗莖徑增長率的影響要大，T1濃度有機肥下甘蔗莖徑稍遜色于T2濃度，T3、T4濃度有機肥下甘蔗莖徑遠不如T1、T2濃度。其中，施用堆肥25 d、T2濃度有機肥的甘蔗莖徑增長率最高。從堆肥時間來看，有機肥堆肥15 d 時甘蔗莖徑表現(xiàn)較好，堆肥25 d 時4 個濃度有機肥下甘蔗莖徑增長率均大于同濃度不同堆肥時間有機肥下甘蔗莖徑增長率，但堆肥35 d的有機肥對甘蔗莖徑增長率的影響遠低于其他兩個堆肥時間有機肥對甘蔗莖徑的影響。

表3 施用各個處理的有機肥對甘蔗莖徑變化的影響

2.3 甘蔗分蘗率

甘蔗側芽的萌發(fā)對有機肥中的氮、磷元素需求量較大，鉀元素需求量小，由圖1 可知，不同堆肥時間、不同濃度的雞糞菌渣有機肥對甘蔗分蘗率的影響小，只有施用了堆肥25 d T2濃度有機肥的甘蔗分蘗率在60%以上，施用堆肥了35 d T4濃度有機肥的甘蔗分蘗率較對照組甘蔗的分蘗率低。

圖1 施用不同堆肥時間、不同濃度的有機肥的甘蔗分蘗率

2.4 甘蔗光合指標

對施用不同堆肥時間、不同濃度配比有機肥甘蔗的凈光合速率、總葉綠素含量和氣孔導度進行測量，施用堆肥15、25 和35 d 不同配比濃度有機肥的光合指標結果如表4—6 所示。施用不同處理有機肥的甘蔗在光合指標上有很大的區(qū)別，施用T2濃度有機肥的甘蔗光合指標普遍比同發(fā)酵時間不同配比有機肥下甘蔗高，凈光合速率和氣孔導度最高的是施用堆肥25 d T2濃度有機肥的甘蔗，而總葉綠素含量最高的是施用堆肥15 d T2濃度有機肥的甘蔗，T3、T4濃度有機肥下甘蔗的光合指標差異不大。

表4 施用發(fā)酵15 d不同配比濃度有機肥的甘蔗光合指標

表5 施用堆肥25 d的不同配比濃度有機肥的甘蔗光合指標

表6 施用堆肥35 d的不同配比濃度有機肥的甘蔗光合指標

3 結論與討論

有機肥營養(yǎng)元素豐富，合理利用有機肥對農業(yè)可持續(xù)發(fā)展至關重要。本試驗食用菌菌渣有機肥采用地衣芽孢桿菌進行好氧發(fā)酵，好氧發(fā)酵溫度高、周期短、脫水速度快，可以有效殺滅致病菌[11-12]，且堆體溫度變化能直接反映堆肥進程和物料腐熟程度[13]，便于隨時檢查有機肥的堆制情況。試驗所堆制的雞糞菌渣有機肥的氮、磷、鉀含量以及pH 值都接近或者達到國家有機肥標準。

本試驗不同堆肥時間、不同濃度配比的雞糞菌渣有機肥均有利于甘蔗株高的生長和莖徑的增粗，對甘蔗生長影響最大的有機肥使甘蔗的株高增長率達到294%，且對甘蔗總葉綠素含量、凈光合速率等也有不小的加成，即有機肥對干物質積累的速度也是有利的，但在分蘗率等農藝特征上并未發(fā)現(xiàn)很大的差異。

雞糞菌渣有機肥可有效促進甘蔗的生長發(fā)育，顯著提高甘蔗的生長指標、農藝特征和光合指標。其中，堆肥時間為25 d、濃度配比為雞糞∶菌渣=4∶6的有機肥對甘蔗的株高、莖徑、分蘗率和光合指標的影響均大于其他堆肥時間和濃度配比的有機肥，其肥效表現(xiàn)也最好。同一濃度配比下，有機肥對甘蔗的肥效隨堆肥時間的增加呈先上升后下降的趨勢，堆肥25 d 時達到肥效最大值。同一堆肥時間下，有機肥對甘蔗株高、莖徑的影響基本上表現(xiàn)出T2濃度＞T1濃度＞T3濃度＞T4濃度，施用T2濃度有機肥的甘蔗分蘗率較高，利于甘蔗的產量增加。

植物光合作用對產量有著決定性的作用，其葉綠素含量與氣孔導度均與凈光合速率呈顯著正相關。高光合速率可以促進甘蔗糖分的積累，提高農作物質量。試驗結果表明，堆肥25 d 有機肥對甘蔗凈光合速率、總葉綠素含量和氣孔導度的影響與其他發(fā)酵時間有機肥的影響差異較大，T2濃度有機肥也比同時間的其他濃度有機肥肥效大，堆肥時間為25 d 濃度配比為雞糞∶菌渣=4∶6 的有機肥效果最為顯著，該條件下甘蔗凈光合速率達到了31.59 μmol/（m2·s），但施用堆肥25 d T2濃度有機肥的甘蔗總葉綠素含量表現(xiàn)卻不如堆肥15 d T2濃度有機肥，原因可能是獲取堆肥25 d T2濃度有機肥作用甘蔗的新鮮葉片時光強度太高，葉綠素受到光氧化而被破壞。綜合其他指標可知，堆肥25 d T2濃度的有機肥適合甘蔗生長需要。

用地衣芽孢桿菌好氧發(fā)酵的雞糞菌渣有機肥，堆肥25 d時具備較好肥效，該堆肥時間下濃度配比為雞糞∶菌渣=4∶6 時對甘蔗的生長指標、農藝特征和光合指標影響最大，可以滿足甘蔗生長的有機肥需要；堆肥15 d各個濃度有機肥對甘蔗的生長也起到加持作用；堆肥35 d的有機肥表現(xiàn)較差，可能是因為有機肥過分腐熟，養(yǎng)分揮發(fā)并伴有雜菌產生。因此，堆制雞糞菌渣有機肥除了堆肥時間與濃度配比外，還要注意通風與防水，盡量減少外部環(huán)境中雜菌對有機肥堆制的影響，料堆建議大于1 m3或不少于500 kg，還應注意施用量，避免出現(xiàn)燒苗、毒害等現(xiàn)象。