徐四新 诸海焘 蔡树美 张德闪 付子轼

（上海市农业科学院生态环境保护研究所，上海 201403）

随着我国垃圾分类工作的不断推进，湿垃圾的终端处置问题越来越受到关注。据报道，2015年我国城市垃圾产生量达1.86×108t，其中餐厨垃圾占37%～62%[1]。研究表明，餐厨垃圾是人们餐后的残余废物及烹调过程中的废弃成分，主要来源于饭店、家庭、企事业单位食堂等[2]，具有产生量大、含水量高、有机物和养分含量丰富等特点，故它是一种宝贵的可利用资源[3-4]。目前，餐厨垃圾处理技术主要包括焚烧、填埋、厌氧发酵和堆肥等，其中堆肥处理作为一种生态环保的处理方式，因能最大限度地将餐厨垃圾无害化、资源化，而备受人们的青睐[5-6]。鉴于此，笔者进行了不同工艺生产的餐厨有机废弃物堆肥产品的大田应用试验，对餐厨有机废弃物堆肥产品对设施蔬菜产量和菜地土壤有机质含量的影响进行了试验研究，以期为餐厨有机废弃物的资源化利用提供科学依据。现将相关试验结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019年12月下旬—2020年11月在上海市奉贤区上海市农业科学院庄行农业综合试验站的设施蔬菜大棚内进行，试验大棚的土壤类型为滨海盐土，土壤肥力中等，地力均匀。土壤基础理化状况为有机质含量15.48 g/kg、全氮含量1.37 g/kg、速效氮含量113.6 mg/kg、速效磷含量36.2 mg/kg、速效钾含量178.3 mg/kg、总盐含量2.07 g/kg、粗脂肪含量0.69 g/kg、pH 6.32。

1.2 试验概况

试验共分3季进行，第1季种植青菜，品种为“艳春”；第2季种植玉米，品种为“紫黑糯1号”；第3季种植南瓜，品种为“贝贝3号”。采用2种不同工艺生产出的餐厨有机废弃物堆肥产品开展田间试验，其中，堆肥产品A为采用传统好氧堆肥发酵工艺生产，堆肥产品B为采用高温快速发酵工艺生产，对照有机肥为普通商品有机肥，3种有机肥产品养分含量见表1。同时，在玉米、南瓜移栽前施用45%复合肥（N-P-K=15-15-15）。

表1 供试有机肥的养分含量

1.3 试验设计及实施

试验设4个处理，每处理重复3次，每小区面积为30 m2，随机区组排列，3季试验各处理的小区排列保持不变，试验各处理的肥料施用量见表2。各处理有机肥均在试验开始前以基肥的形式一次性施入；各处理第1季种植的青菜，因有机肥用量充足，不再施用化肥；各处理第2季种植的玉米和第3季种植的南瓜，均在移栽前施用化肥（45%复合肥），施用方式均为作基肥一次性施入。

表2 各季试验不同处理的肥料用量

1.4 检测项目和方法

采用重铬酸钾-外加热容量法，测定土壤有机质含量；采用半微量凯氏法，测定土壤全氮含量；采用碱解扩散法，测定土壤速效氮含量；采用0.5 mol/L NaHCO3浸提和钼锑抗比色法,测定土壤有效磷含量；采用1 mol/L乙酸铵浸提和火焰光度法，测定速效钾含量；采用蒸馏水浸提和烘干法，测定土壤水溶性总盐含量；采用索氏提取法，测定土壤粗脂肪含量；采用pH计法，测定土壤pH；参照NY/T 525-2012的相关方法，测定有机肥的养分含量。

1.5 统计分析

试验数据采用ExceL 2010软件进行初步处理，用SPSS 19.0软件进行统计分析，并用最小显著性差异法（LSD）比较处理间数据的差异显著性（显著性水平为P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同处理对蔬菜产量的影响

由表3可知，与化肥处理（CK）相比，施用有机肥的3个处理的青菜产量增加7.4%～19.7%、玉米产量增加2.9%～3.4%、南瓜产量增加-1.9%～2.9%，蔬菜产量增加幅度随时间的推移呈明显下降的趋势。对各处理的产量进行统计分析可知，3季蔬菜各处理间的产量差异均未达到显著水平（P＜0.05）。经综合分析，施用餐厨有机废弃物堆肥产品可以提高蔬菜产量，餐厨有机废弃物堆肥产品对蔬菜的增产效果与普通商品有机肥类似，其中，堆肥产品A的肥效略优于堆肥产品B，即采用传统好氧堆肥发酵工艺生产出的餐厨有机废弃物堆肥产品的性能更接近于普通商品有机肥。

表3 不同处理对蔬菜产量的影响

2.2 不同处理对菜地土壤有机质含量的影响

由图1可知，施用有机肥可显著提高土壤有机质含量，其中，化肥+普通商品机肥处理的土壤有机质含量最高，平均为17.77 g/kg，其他从高到低依次为化肥+堆肥产品A处理（17.63 g/kg）、化肥+堆肥产品B处理（16.78 g/kg）、化肥处理（CK）（15.16 g/kg）。化肥+普通商品有机肥处理和化肥+堆肥产品A处理的土壤有机质含量均显著高于化肥处理（CK）（P＜0.05）。与化肥处理（CK）相比，化肥+普通商品有机肥处理的土壤有机质含量平均增加17.2%，化肥+堆肥产品A处理的土壤有机质含量平均增加16.3%，化肥+堆肥产品B处理的土壤有机质含量平均增加10.7%。总的来说，餐厨有机废弃物堆肥产品在提高土壤有机质含量方面的作用与普通商品有机肥基本一致，其中堆肥产品A的效果优于堆肥产品B，即采用传统好氧堆肥发酵工艺生产出的餐厨有机废弃物堆肥产品在提高土壤有机质含量的作用上更接近于普通商品有机肥。

图1 不同处理对菜地土壤有机质含量的影响

2.3 不同处理对菜地土壤pH、水溶性总盐含量和粗脂肪含量的影响

由表4可知，化肥+堆肥产品A处理和化肥+堆肥产品B处理的土壤水溶性总盐含量和粗脂肪含量均高于化肥处理（CK）和化肥+普通商品有机肥处理，其中，化肥+堆肥产品A处理和化肥+堆肥产品B处理的土壤水溶性总盐含量均比化肥处理（CK）高8.2%，粗脂肪含量分别比化肥处理（CK）高16.0%和9.3%，但各处理间差异均不显著，说明施用餐厨有机废弃物堆肥产品会导致土壤盐分含量和粗脂肪含量积累，存在一定的潜在风险。同时，试验各处理间土壤pH差异不显著，说明施用餐厨有机废弃物堆肥产品对土壤pH的影响不大。

表4 不同处理对菜地土壤pH、水溶性总盐含量和粗脂肪含量的影响

3 结论与讨论

试验结果表明，施用餐厨有机废弃物堆肥产品可提高蔬菜产量，但产量增加幅度随时间的推移呈明显下降的趋势，这与王站付等[7]在水稻上的试验结果（施用餐厨垃圾堆肥产品能显著增加水稻产量）、平原野等[8]在盆栽菜心上的试验结果（施用餐厨废弃物与烟杆堆肥可以促进菜心的生长发育）基本一致。同时，本试验得出的施用餐厨有机废弃物堆肥产品可显著提高土壤有机质含量这一结论，可能与餐厨有机废弃物富含大量脂肪、蛋白质、碳水化合物等有机物质，经堆肥及施入土壤后能提高土壤肥力有关[9]；贾璇等[10]的研究结果也表明，施用湿垃圾堆肥产品，可显著提高土壤有机碳含量，并随着施用年份的增加，深层土壤有机碳含量呈增加的趋势。此外，餐厨有机废弃物是一种盐分含量和粗脂肪含量均较高的有机肥原料[4]，施用餐厨有机废弃物有机肥会导致土壤盐分含量和粗脂肪含量积累，存在一定的潜在风险，但对土壤pH的影响不大。综上，在本试验条件下，餐厨有机废弃物堆肥产品与普通商品有机肥的肥效基本一致，采用传统好氧堆肥发酵工艺生产出的堆肥产品的性能更接近于普通商品有机肥。