梁天财，王德全

（宁夏大学土木与水利工程学院，银川 750021）

中国是一个农业大国，农作物产量巨大［1］，产生的农业废弃物量也巨大。农业废弃物是一种丰富的可再生资源，主要包括各类作物秸秆、蔬菜类秸秆、废弃菌渣、废弃果实和修剪的树枝等。有研究认为农业废弃物中含有丰富的有机碳和大量的木质素、纤维素，还包含大量的氮、磷、钾等植物必需的多种营养元素，在农业生产中具有很高的利用价值［2，3］。中国农业废弃物具有量大、种类多、占土地资源等特点，大量的农业废弃物被丢弃和焚烧，而焚烧农业废弃物会造成大气污染，随意丢弃在田间地头，会污染环境，传播病菌，产生严重的环境问题［4］。若能将这些隐形资源合理利用，可促进社会经济发展，同时改善生态环境，对保护生态环境，实现农业可持续发展具有重要意义。

近年来，大多学者集中于研究农业废弃物中作物秸秆还田对土壤理化性状、作物产量和土壤微生物数量等方面的影响［5］，但关于蔬菜秸秆、废弃菌渣和枝条还田的研究较少。为此，以农业废弃物中菌渣、蔬菜秸秆、锯末为材料，研究菌渣、蔬菜秸秆和锯末还田对小白菜农艺性状的影响，以探明最佳的还田量和最适宜的还田方式，为进一步推广菌渣、蔬菜秸秆和锯末还田提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2020—2021 年在宁夏回族自治区贺兰县习岗镇新平园区农业试验区进行。农业废弃物有菌渣、锯末、西红柿秸秆；作物为小白菜，品种为结球白菜。

1.2 试验设计

试验共设3 个处理：菌渣还田、锯末还田、西红柿秸秆粉碎腐熟还田，每处理设置3 个还田量水平，菌渣按 30 000 kg/hm2（L）、60 000 kg/hm2（M）、90 000 kg/hm2（H）还田；锯末按 22 500 kg/hm2（L）、33 750 kg/hm2（M）、45 000 kg/hm2（H）还田；西红柿秸秆按 37 500 kg/hm2（L）、75 000 kg/hm2（M）、112 500 kg/hm2（H）粉碎还田，不做处理的为对照（CK）。每处理按还田量（高、中、低）不同分3 个小区，共9 个小区，每个小区设3次重复，小区之间间隔0.2 m，小区长4 m，宽6 m。试验在温棚进行，温棚长50 m，宽6 m。采用人工还田的方式，将菌渣、锯末和粉碎好的西红柿秸秆称重并按不同还田量（高、中、低）均匀平铺在对应的小区，每个小区铺3 垄，所有处理铺设完毕后进行机械旋耕，使铺设的锯末、菌渣和西红柿秸秆与0～20 cm 耕层土壤均匀混合。

1.3 试验过程

小白菜于2020 年8 月20 日播种，人工撒播，每667 m2用种0.8～1.2 kg；种植前施基肥碳酸氢铵50 kg，8 月25 日小白菜长出地面进行杀菌处理，25 g 杀菌剂（丙森锌）对水40 kg 进行喷施；8 月30 日进行第2次喷施，10 g 杀菌剂（烯酰吗啉）对水30 kg；9 月8 日进行杀虫处理，500 g 杀虫剂（四聚乙醛）对水40 kg进行叶面喷施；9 月15 日，用含氨基酸水溶肥料30 mL 对水 30 kg进行叶面喷施；9 月 28 日收获。

1.4 测定项目

收获时，以小区为单位进行测定并收获，每小区随机连续取10 株小白菜，测定株高、叶片长、叶片宽、叶柄长和单株鲜重等5 项指标。

1.5 数据处理

采用Excel 2016 与SPSS 26.0 软件对试验数据进行方差分析和显著性检验。

2 结果与分析

2.1 菌渣不同还田量对小白菜农艺性状的影响

由表1 可知，施用菌渣的小白菜农艺性状指标整体上优于对照，且不同施用量对小白菜农艺性状的影响不同，与对照相比，高量还田处理小白菜株高、叶片长、叶片宽、叶柄长、单株鲜重的增长幅度分别为20.8%、15.8%、26.1%、26.2%、35.9%；中量还田处理小白菜的株高、叶片长、叶片宽、叶柄长、单株鲜重的增长幅度分别为9.9%、6.5%、15.8%、7.9%、15.6%；低量还田处理小白菜的株高、叶片长、叶片宽、叶柄长、单株鲜重的增长幅度分别为6.2%、1.4%、13.3%、9.5%、14.7%。高量菌渣还田处理整体效果最优，施用菌渣后，小白菜的农艺性状较对照均有不同程度的增加，其中高量还田处理小白菜的农艺性状增加幅度最大，中量还田处理次之（除叶柄长），低量还田处理小白菜农艺性状增幅最小。高量还田处理与中、低量还田处理及对照之间小白菜的农艺性状均存在显著差异，说明菌渣还田处理对小白菜生长及单株鲜重有明显的促进作用。低量还田与中量还田处理叶片长差异不显著，但中量还田处理与其他两个处理量的株高差异显著；中量还田与低量还田处理的叶片宽、单株鲜重差异不显著，与高量还田处理、对照存在显著差异；中量还田与低量还田处理、对照的叶柄长差异不显著。结果表明，菌渣还田具有一定的肥力效果，其肥效释放缓慢，可持续为植物生长提供所需的营养成分，且高量还田处理对小白菜农艺性状的促进作用比其他还田量处理效果更好。

表1 菌渣不同还田量对小白菜农艺性状的影响

2.2 锯末不同还田量对小白菜农艺性状的影响

由表2 可知，锯末不同量还田处理对小白菜单株鲜重无显著影响，锯末低量还田处理和对照小白菜的株高、叶片长、叶片宽和叶柄长的生长状况优于高、中量还田处理。整体上，低量还田处理、对照小白菜各农艺性状均明显高于高、中量还田处理。锯末还田处理对小白菜的农艺性状影响不大，甚至高量还田处理会对小白菜农艺性状产生不利影响，主要原因是锯末属木质类，其腐烂速度缓慢，对于小白菜这种生长周期短的作物促进效果不明显，另外，有些制作家具所用木材经过防腐处理，其产生的锯末含有有害物质，其还田处理对作物生长无帮助，反而严重危害作物生长。因此，锯末在还田处理之前最好进行发酵处理，有助于其养分快速释放，还田量不宜过高。

表2 锯末不同还田量对小白菜农艺性状的影响

2.3 西红柿秸秆不同还田量对小白菜农艺性状的影响

由表3 可知，西红柿秸秆还田对小白菜株高、叶片长、叶片宽、叶柄长和单株鲜重均有不同程度的促进作用。当还田量为中量时，株高增加最大，比对照增加15.7%，差异达显著水平，高量还田处理次之，比对照增加7.3%，高、低量还田处理间小白菜株高差异不显著；当还田量为高、中、低量时，小白菜叶片长差异不显著，但均显著高于对照，与对照相比，增加幅度分别为10.1%、11.5%和10.8%；还田量为高、中量时，小白菜叶片宽分别比对照增加38.8%和39.4%，与对照差异显著；当还田量为中量时，小白菜叶柄长比对照增加15.1%，差异达显著水平，高量还田处理小白菜叶柄长较对照增幅最小，为2.4%；当还田量为中量时，小白菜单株鲜重增加最大，比对照增加19.8%，差异显著，低量还田处理次之，与对照相比增幅为11.2%，高量还田处理小白菜单株鲜重增加最小，且高、低量还田处理间小白菜单株鲜重差异不显著。说明西红柿秸秆中量还田处理对小白菜农艺性状促进作用最明显。

表3 西红柿秸秆不同还田量对小白菜农艺性状的影响

2.4 不同处理对小白菜农艺性状的影响

试验结果（表4）表明，与对照相比，以施菌渣处理的整体效果最好，株高、叶片长、叶片宽、叶柄长和单株鲜重分别较对照提高了12.4%、7.9%、18.2%、14.3%和22.0%，且差异均达显著水平；其次是西红柿秸秆还田处理，小白菜的农艺性状相比对照增幅分别为9.5%、10.8%、33.3%、7.9%和13.0%；锯末还田处理对小白菜农艺性状无显著促进作用。说明菌渣还田对小白菜的农艺性状具有良好的改善作用，因为菌渣含有丰富的纤维素、木质素等富碳物质以及氮、磷、钾等多种营养元素，为小白菜整个生长过程提供可持续利用的营养物质。另外，菌渣还田可以提高土壤有机质含量和养分含量，增加土壤团粒结构的形成，降低土壤容重，能够影响小白菜生存环境中水、肥、气、热的状况，进而影响小白菜的生长。

表4 不同农业废弃物处理对小白菜农艺性状的影响

3 小结与讨论

3.1 菌渣不同还田量对小白菜农艺性状的影响

试验结果表明，与对照相比，菌渣不同还田量均明显提高小白菜株高、叶片长、叶片宽、叶柄长和单株鲜重。其中，高量还田处理小白菜农艺性状指标达到最大值，因为菌渣施入土壤后，养分释放缓慢，在小白菜生长后期，可持续为小白菜生长提供营养物质［6］。滕青等［7］研究了菌渣还田对生菜生长的影响，结果表明，生菜株高和茎秆直径增幅达到20.0%和34.7%。李岩杰等［8］研究表明，菌渣还田能有效促进黄瓜植株生长发育，平均株高提高8%以上，地上鲜重提高10%以上，根长增加2～3 cm，产量提高30%以上。相关研究发现，菌渣作为有机成分施加到土壤中，有利于土壤团粒结构的形成，提高土壤的保水能力，增加土壤的透气性，改善土壤的物理特性，促进植物生长［9，10］。

3.2 锯末不同还田量对小白菜农艺性状的影响

试验结果表明，锯末不同还田量对小白菜农艺性状没有明显的促进作用，可能是锯末中含有大量有害病菌和病原微生物，直接还田会使病菌和病原微生物带入土壤，土壤中有害病菌增加，造成小白菜在生长初期受到病害，以致整个生长过程受阻［11］。锯末中含有大量的木质纤维，直接还田使用，在短时间内很难被植物分解吸收利用，营养价值发挥不出来。因此，在锯末使用之前，应对锯末进行高温高压灭菌及发酵处理，如通过发酵腐熟技术进行处理［12］。研究表明，锯末腐熟发酵处理后，营养价值全面，而且疏松透气、吸湿保水性强、缓冲性能好等，还田后，作物生长效果明显，作物收益提高，可减少化肥的使用［13］。魏海蓉等［14］研究表明，土施锯末与覆盖结合处理，明显提高高灌蓝莓的株高、冠幅、叶面积、新梢数量和长度，增强了高灌蓝莓的光合能力，进而促进高灌蓝莓生长和综合品质改善。要使锯末最大可能地被有效利用，应做好杀菌、消毒处理，并进行相应的腐熟处理。

3.3 西红柿秸秆不同还田量对小白菜农艺性状的影响

有研究表明，秸秆腐熟还田可以促进作物的生长发育，改善作物农艺性状。株高、叶片大小、叶柄长和单株鲜重等指标是反映小白菜生长状况的重要指标。徐明发等［15］研究了秸秆腐熟还田对作物的生长、产量、抗性等方面的影响表明，幼苗返青快、分蘖强、长势旺、穗数多、熟相好和抗倒伏。丁亨虎等［16］研究秸秆腐熟对棉花农艺性状的影响表明，棉花株高、果枝、大桃、吐絮和单位面积成桃量不同程度地增加。同上述试验结果相似，本试验结果表明，经过腐熟后的西红柿秸秆，其不同还田量对小白菜农艺性状的影响不同，与对照相比，中量还田对小白菜农艺性状的促进效果最佳。

3.4 不同处理对小白菜农艺性状的影响

试验结果表明，施用菌渣、锯末、西红柿秸秆还田，对小白菜农艺性状影响不同，各处理效果排序为菌渣还田＞西红柿秸秆还田＞锯末还田，原因可能是在小白菜生长过程中，菌渣养分释放缓慢，可持续为小白菜生长提供所必需营养物质，西红柿秸秆在腐熟过程中没有完全腐熟，可能携带病菌与致病微生物，使小白菜产生病虫害，锯末在土壤中腐解缓慢，不能及时提供小白菜所需的营养物质。因此，导致小白菜生长缓慢，株高、叶片大小、叶柄长和单株鲜重等指标表现不如菌渣还田处理。

综上所述，菌渣不同还田量对小白菜农艺性状影响不同，高量还田处理效果最好，与对照相比，小白菜株高、叶片长、叶片宽、叶柄长和单株鲜重分别提高20.8%、15.8%、26.1%、26.2%、35.9%。锯末直接还田对小白菜农艺性状具有抑制作用，在还田之前需对锯末进行发酵腐熟处理。西红柿秸秆不同还田量对小白菜农艺性状改善作用不同，中量还田处理效果最优，与对照相比，株高、叶片长、叶片宽、叶柄长和单株鲜重增幅分别为15.7%、11.5%、39.4%、15.1%和19.8%。整体上，菌渣还田处理小白菜农艺性状表现最好，对于发展绿色产品，实现农业的可持续发展具有重要意义。