废弃菌渣提升盐碱地果园产地环境质量研究

2020-12-28董亮田慎重张玉凤宫志远刘兆辉田叶李瑞琴

山东农业科学 2020年11期

董亮田慎重张玉凤宫志远刘兆辉田叶李瑞琴

摘要：为研究腐熟后废弃菌渣对黄河三角洲盐碱地果园土壤环境质量的影响，通过田间试验比较不同用量的废弃菌渣对盐碱地苹果园的果品产量、品质及土壤肥力、微生物指标等的影响。结果表明，施用废弃菌渣后苹果产量增加20.66%～32.13%，VC含量增加46.81%～88.33%，可溶性固形物含量增加1.34～3.97个百分点，可溶性糖含量增加0.32～1.24個百分点，土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量分别增加5.38%～26.76%、16.04%～22.98%、6.67%～16.42%，有机质增加0.05～0.18个百分点。表明施用菌渣能显著提升盐碱地果园产地环境质量，且利于提升果品产量及品质。

关键词：菌渣;盐碱地;果园;产地环境

中图分类号：S141.9：S66 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2020）11-0126-04

Improvement of Producing Environment of Saline-Alkali

Orchards with Waste Mushroom Residue

Dong Liang1，2， Tian Shenzhong1，2， Zhang Yufeng1，3， Gong Zhiyuan1，

Liu Zhaohui2， Tian Ye1，3， Li Ruiqin1，2

（1.Institute of Agricultural Resources and Environment，

Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100， China;

2.Key Laboratory of Agro-Environment in Huanghe-Huaihe-Haihe Plain，

Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Jinan 250100， China;

3.Shandong Provincial Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer， Jinan 250100， China）

Abstract In order to study the influence of fermented waste mushroom residue on saline-alkali orchard soil environment of the Yellow River Delta， the effects of different amounts of fermented mushroom residue on fruit yield， quality， soil fertility and microbial indexes of apple orchards in saline-alkali land were compared through field experiment. The results showed that the application of fermented waste mushroom residue increased apple production by 20.66%～32.13%， VCcontent by 46.81%～88.33%， soluble solid content by 1.34～3.79 percentage points and soluble sugar by 0.32～1.24 percentage points; the soil alkali-hydrolysable nitrogen， available phosphorus and available potassium also increased by 5.38%～26.76%， 16.04%～22.98% and 6.67%～16.42% respectively， and the organic matter increased by 0.05～0.18 percentage points. It was concluded that the application of fermented mushroom residue could significantly improve the environmental quality of saline-alkali orchards and was benefit to improving fruit output and quality.

Keywords Mushroom residue; Saline-alkali land; Orchard; Producing environment

从20世纪80年代开始，我国果树种植面积迅速增加，尤其是1993年以后，国家启动菜篮子工程，果树种植面积以每年5%的速度增长[1]。调查发现，目前果树施肥还是以氮磷钾化肥为主，存在有机肥投入不足的问题。我国果园氮肥平均用量超过450 kg/hm2，磷肥超过300 kg/hm2，钾肥超过195 kg/hm2，是国外投入量的2～4倍，是推荐用量的2.5倍以上[2]。长期大量化肥的不合理投入不仅造成果树增产效应下降，而且造成土壤板结、土传病害严重等问题，导致果品变差，严重影响果树生产[3]。因此化肥减量及有机物料的增投对果树生产意义重大。

菌渣是栽培食用菌的培养载体，其主要成分一般为农副产品下脚料，如棉籽壳、玉米芯、稻草、木屑等。近年来，我国食用菌栽培越来越广泛化、规模化，其集中规模化生产的结果即是采收之后的菌渣被大量废弃，造成严重的资源浪费及环境问题[4]。而研究发现，废弃菌渣中含有糖类、有机酸、酶、生物活性物质、丰富的蛋白质及氮、磷、钾、维生素等多种有益成分，且物理性状佳，已引起了许多农业科研工作者的关注[5]。因此，本研究将平菇废弃菌渣充分发酵腐熟后，从提升土壤肥力、改善果树产地环境层面，通过栽培试验研究菌渣还田施用对盐碱地果园产地环境质量的影响，建立以废弃菌渣为主的果树施肥方法，实现废弃菌渣在果树产地环境质量方面的高值循环利用，以期为菌渣资源化利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验在山东省东营市广北农场一分场二队果园进行。供试土壤基本理化性状见表1。

苹果品种为红富士，树龄8年。

所用菌渣为废弃平菇菌渣，成分（wt）为40%棉籽壳、30%玉米芯、30%麸皮。腐熟方法如下：取适量废弃平菇菌渣，加入菌渣重量10%的牛糞、0.1%的发酵菌剂，喷洒适量水调节含水量至60%左右，混匀建堆发酵，至菌渣物料呈深褐色或黑褐色、有轻微菌香味时腐熟完成，摊堆风干后即可使用。所用废弃平菇菌渣中营养物质及活性成分含量分别为：有机质62.12%，全氮1.81%，全磷1.22%，全钾1.15%，粗寡糖5.80%，粗蛋白7.25%。

1.2 试验设计

试验设4个处理， T1：习惯施肥，市购腐熟牛粪，用量1 m3/hm2;T2：废弃菌渣，用量3 750 kg/hm2;T3：废弃菌渣，用量7 500 kg/hm2;T4：废弃菌渣，用量15 000 kg/hm2。4个处理的化肥用量均为纯N 120 kg/hm2，P2O5 225 kg/hm2，K2O 105 kg/hm2。2棵苹果树为一个处理，随机排列，重复3次。

1.3 试验方法

有机物料施用方法：牛粪、菌渣等有机物料于9月中下旬秋梢停长后开始施用。采用开放射沟施肥，在树冠下离中干80 cm左右向外挖4～6条放射状沟，里窄外宽，里浅外深，沟深25 cm、宽45 cm左右。施肥后及时覆土浇水，并保持土壤湿润。

1.4 取样及测定方法

苹果取样及计产方法：每处理的2棵苹果树全收计产，根据种植密度测算产量。按照商品性取出大、中、小果测试品质性状。

土壤取样方法：用土钻取0～20 cm表层土壤，多点充分混合，鲜样用于测定土壤微生物，风干样用于测定土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等。环刀取样测定容重。

土壤理化指标分析[6]：土壤容重采用环刀法，有机质含量采用重铬酸钾-硫酸滴定法，碱解氮采用碱解扩散法，有效磷采用碳酸氢钠浸提钼锑抗比色法，速效钾采用醋酸铵浸提火焰光度计法。

土壤微生物测定[7，8]：细菌培养基采用牛肉膏蛋白胨琼脂培养基;真菌采用马丁氏培养基;放线菌采用改良高氏1号培养基。

果品品质测定[9，10]：VC含量用2，6-二氯酚靛酚滴定法，可溶性糖含量用斐林法。

用DPS软件进行数据统计分析，用Duncans新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 菌渣对果园土壤养分的影响

由表2看出，施用腐熟废弃菌渣可提高果园土壤养分含量。与习惯施肥T1处理相比，施用3 750、7 500、15 000 kg/hm2菌渣处理土壤碱解氮含量分别增加5.38%、22.46%、26.76%，有效磷含量分别增加16.04%、19.41%、22.98%，速效钾含量分别增加6.67%、10.85%、16.42%，有机质含量分别增加0.05、0.11、0.18个百分点。分析原因可能是菌渣含有丰富的有机物和多种矿质元素，在土壤中除了为作物提供平衡的氮和碳外，还进一步分解形成具有良好通气蓄水能力的腐殖质，使得土壤有机质含量增高[11]。说明菌渣作为一种有机物料有益于果园土壤养分的提升。

2.2 菌渣对果园土壤微生物数量的影响

土壤微生物是土壤肥力的重要组成部分，参与土壤有机碳分解、腐殖质形成、土壤养分转化和循环[12，13]。由表3可以看出，施用腐熟菌渣后，土壤细菌、真菌、放线菌数量增多，土壤微生物丰富度提高。与习惯施肥相比，T2、T3、T4处理的土壤细菌数量分别增加2.47%、3.70%、7.41%，真菌数量分别增加1.43%、2.86%、5.71%，放线菌数量分别增加1.96%、3.92%、6.86%。基本趋势是随着菌渣用量增多，微生物丰富度增加，其中，以15 000 kg/hm2处理土壤微生物数量最多。

2.3 菌渣对苹果产量及品质的影响

由表4可以看出，与习惯施肥T1相比，施用3 750、7 500、15 000 kg/hm2菌渣处理的苹果产量增幅分别为20.66%、22.47%、32.13%。说明在本试验条件下，菌渣作为有机物料与牛粪相比更有益于苹果产量的增加。

施用废弃菌渣的苹果品质明显提高。与习惯施肥相比，施用3 750、7 500、15 000 kg/hm2菌渣处理的苹果VC含量分别增加46.81%、70.64 %、88.33%，可溶性固形物含量分别增加1.34、3.21、3.97个百分点，苹果可溶性糖含量分别增加0.32、0.93、1.24个百分点。

3 讨论

随着苹果生产商品化程度的提高，市场、种植户对果品品质提出了更高要求，而土壤环境是影响果品质量的重要因素。研究发现，有机物料的施用能改善土壤理化性状，提高土壤的生物活性、酶活性，使土壤元素有效性提高。菌渣作为一种优质的有机肥原料还田可以提升土壤有机质和养分含量，增加团粒结构，降低土壤容重，改善土壤理化性质[14-16]。本研究结果与前人结果一致，菌渣在土壤养分及土壤微生物含量提升方面表现出良好的应用效果。

施用菌渣后苹果产量增加，原因可能是菌渣自身营养的释放，改善了土壤环境及作物根系吸收能力，从而在土、水、气等方面保证了地上部生长发育所需的水分、矿质元素等的供应。菌渣通过改善土壤理化性质来影响作物对养分的吸收，进而影响植株体内碳水化合物的合成与分配，从而提高作物品质[17，18]。

4 结论

在本试验条件下，施用菌渣能显著提升果园产地环境质量，提高果品产量及品质。施用废弃菌渣后苹果产量增加20.66%～32.13%，VC增加46.81%～88.33%，可溶性固形物增加1.34～3.97个百分点，可溶性糖增加0.32～1.24个百分点;土壤养分与有机质含量增加，碱解氮、速效磷、速效钾分别增加5.38%～26.76%、16.04%～22.98%、6.67%～16.42%，有机质增加0.05～0.18个百分点。表明废弃菌渣具有良好的推广应用价值。

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