牛糞發(fā)酵生物有機(jī)肥對3種蔬菜生長及品質(zhì)的影響

龐天德 李銘 姚娜 梁永良 鄧素媛 賴大偉

摘 要 為提高有機(jī)蔬菜的種植栽培技術(shù)以及解決養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展帶來的禽畜糞便污染問題，試驗(yàn)運(yùn)用經(jīng)生物菌劑發(fā)酵處理的牛糞生物有機(jī)肥（A）和未經(jīng)發(fā)酵的普通牛糞有機(jī)肥（B）分別種植生菜、油麥菜及茼蒿菜。結(jié)果表明：施用經(jīng)生物菌劑發(fā)酵處理的牛糞生物有機(jī)肥（A）較施用未經(jīng)發(fā)酵的普通牛糞有機(jī)肥（B）的蔬菜各形態(tài)指標(biāo)和品質(zhì)指標(biāo)均有不同程度的提高，單位面積鮮產(chǎn)提高3.54%～14.71%，硝態(tài)氮指標(biāo)降低7.67%～72.43%，效果顯著。利用生物發(fā)酵牛糞不僅解決了養(yǎng)殖場糞污問題，還能為農(nóng)業(yè)發(fā)展增產(chǎn)增效，是未來中國循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)重大舉措。

關(guān)鍵詞 牛糞 ；有機(jī)肥 ；蔬菜 ；生物產(chǎn)量 ；品質(zhì)

中圖分類號 S649 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.07.003

隨著中國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也帶來了如蔬菜農(nóng)藥殘留、長期施用化肥引起的硝酸鹽沉淀以及養(yǎng)殖業(yè)糞便排放污染等諸多問題。為了合理解決種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展所帶來的問題，最直接且最有效的一種處理方式是將畜禽糞便作為肥料施用于農(nóng)作物的耕種，畜禽糞便中含有大量的N、P、K等營養(yǎng)成分，能夠促進(jìn)農(nóng)作物生長和增產(chǎn)，還有助于土壤化學(xué)、物理性狀的改良，提高微生物活性，增加土壤有機(jī)質(zhì)。但傳統(tǒng)的畜禽糞便施用也存在著例如重金屬超標(biāo)、藥物殘留等諸多問題[1]。因此，將畜禽糞便合理地進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，不僅能提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，還能增加土壤肥力，保護(hù)土壤中的有益微生物群體，促進(jìn)土壤的可持續(xù)利用，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。本研究從南方常見的3種蔬菜入手，通過利用生物菌劑發(fā)酵牛糞等固體廢棄物來制備微生物有機(jī)肥，并將其應(yīng)用于生菜、油麥菜以及茼蒿菜的栽培試驗(yàn)，對蔬菜的生長性能、形態(tài)特征以及生化品質(zhì)等進(jìn)行研究。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于廣西南寧市北郊廣西畜牧研究所境內(nèi)，地理位置E 22°50′，N 108°21′，海拔88.1 m，年均溫21.7℃左右，年均降雨量1 341 mm，平均相對濕度為79%，屬亞熱帶季風(fēng)氣候。土壤為磚紅壤，肥力中等。據(jù)廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所測試分析顯示，土壤pH 5.22，有機(jī)質(zhì)26.1 g/kg，全氮0.114%，全磷0.025%，全鉀0.720%，速效氮102 mg/kg，速效磷2.2 mg/kg，速效鉀48 mg/kg。

1.1.2 試驗(yàn)材料

供試肥料為經(jīng)EM生物菌劑發(fā)酵處理的牛糞生物有機(jī)肥（A）和未經(jīng)發(fā)酵的普通牛糞有機(jī)肥（B），對照為未發(fā)酵的普通牛糞有機(jī)肥。供試的3種蔬菜種子均購于廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院，分別為奶油生菜、大葉茼蒿和“極品”油麥菜。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2015年3月15日對生菜、油麥菜及茼蒿菜進(jìn)行播種育苗，待菜苗長至4～5片真葉時(shí)進(jìn)行定植移栽，株行距15 cm×15 cm。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，分為6組，其中3組施用經(jīng)微生物菌劑發(fā)酵處理的牛糞生物有機(jī)肥（A），另3組施用未經(jīng)發(fā)酵的牛糞生物有機(jī)肥（B），每組3個(gè)重復(fù)，小區(qū)面積1.5 m×4 m=6 m2，小區(qū)間距50 cm。所有生物有機(jī)肥均作為基肥，于定植移栽時(shí)一次性施用，遇旱期每日淋水1次。

1.2.2 測定項(xiàng)目

在蔬菜進(jìn)入收獲期時(shí)，每小區(qū)隨機(jī)抽取10株蔬菜，分別測量株高、葉片數(shù)、葉片鮮重、地上鮮重、地下鮮重以及單位面積生物產(chǎn)量等；將各部位鮮樣分別于105℃殺青10 min后，于70℃烘干至恒重并稱重；取干樣進(jìn)行可溶性蛋白、可溶性糖、維生素C（Vc）以及硝酸鹽含量測定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用Excel軟件建立原始數(shù)據(jù)庫，采用DPS13.5軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)和多重比較分析，分析結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤（Mean±LSE）表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 對3種蔬菜生長性能的影響

從表1可以看出，使用經(jīng)生物菌劑發(fā)酵處理的牛糞生物有機(jī)肥（A）較施用未經(jīng)發(fā)酵的普通牛糞有機(jī)肥（B）的蔬菜各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)均有不同程度的提高。其中生菜較為明顯，葉片數(shù)增加了18.27%，地上鮮重部分較對照提高47.21%，單位面積產(chǎn)量達(dá)到（60 063.35±968.87）kg/hm2，較對照提高10.97%，差異顯著（p<0.05）；油麥菜的葉片數(shù)較對照增加了10.91 %，地上鮮重部分較對照提高6.06%，單位面積產(chǎn)量達(dá)到（25 379.35±636.28）kg/hm2，較對照提高3.54%；茼蒿菜地上鮮重部分較對照提高11.03%，單位面積產(chǎn)量達(dá)到（18 209.10±360.74）kg/hm2，較對照提高了14.71%，差異顯著（p<0.05）。

2.2 對3種蔬菜生化品質(zhì)的影響

蔬菜是一種極易富集硝酸鹽的作物，硝酸鹽本身不致癌，但其在人體內(nèi)可以被還原成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽不僅會降低血液的輸氧能力，還能與仲胺結(jié)合生成亞硝胺強(qiáng)致癌物，過量地施用氮肥種植蔬菜，會使蔬菜體內(nèi)積累大量的硝酸鹽，從而對人體健康造成危害[2-3]。因此，研究蔬菜品質(zhì)中硝態(tài)氮含量的多少具有重要的意義。由表2可以看出，施用經(jīng)生物菌劑發(fā)酵處理的牛糞生物有機(jī)肥（A）后，生菜的可溶性蛋白較施用普通牛糞生物有機(jī)肥（B）提高12.22%，維生素C含量提高4.80%，硝態(tài)氮含量降低7.67%；油麥菜可溶性蛋白含量為（9.37±0.33）mg/g，較施用普通牛糞生物有機(jī)肥（B）提高了15.1 %，可溶性糖提高1.48%，維生素C含量提高2.09%，硝態(tài)氮含量降低了72.43%；同樣，茼蒿菜的可溶性蛋白含量比施用普通牛糞生物有機(jī)肥（B）提高10.91%，可溶性糖提高26.14%，維生素C含量提高2.92%，硝態(tài)氮含量降低11.17%，差異顯著（p<0.05）。由此可見，施用經(jīng)生物菌劑發(fā)酵處理的牛糞生物有機(jī)肥（A）能夠少量提升3種蔬菜的可溶性蛋白、可溶性糖以及維生素C的含量，能夠有效降低硝態(tài)氮含量，其中油麥菜、茼蒿菜效果尤為顯著（p<0.05）。

3 討論與結(jié)論

現(xiàn)代的生物有機(jī)肥是在傳統(tǒng)堆肥的基礎(chǔ)上演變而來的，它通過一定的工藝條件，向畜禽糞便以及養(yǎng)殖殘?jiān)刑砑庸δ苄缘奈⑸锞鷦ㄟ^厭氧、高溫或長時(shí)間的發(fā)酵工序制備而成，含有大量的功能性微生物有機(jī)肥，它區(qū)別于傳統(tǒng)的生物質(zhì)有機(jī)肥，肥效也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的堆肥[4]。本研究通過利用生物菌劑發(fā)酵牛糞等固體廢棄物來制備微生物有機(jī)肥，并將其應(yīng)用于生菜、油麥菜以及茼蒿菜的栽培試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，施用經(jīng)菌劑發(fā)酵的微生物有機(jī)肥對3種蔬菜的生長具有很好的增產(chǎn)效果，產(chǎn)量增幅可達(dá)14.71%，在葉片大小、葉片數(shù)量、葉片性狀以及最終產(chǎn)量等方面均明顯優(yōu)于普通牛糞施肥方案。再從3種蔬菜的品質(zhì)來看，施用生物質(zhì)有機(jī)肥較直接施用牛糞所種植的蔬菜可溶性蛋白、可溶性糖以及維生素C的含量均有不同程度的提高，而硝態(tài)氮的沉積有所下降。這可能是由于生物質(zhì)有機(jī)肥能夠改良土壤有機(jī)質(zhì)，降低土壤中硝態(tài)氮的濃度，從而減少了蔬菜對土壤中硝態(tài)氮的吸收[5]。

此外，微生物發(fā)酵肥的主要原料來源于養(yǎng)殖場的畜禽糞便，將其通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥，既可以減輕土壤施用化肥造成的農(nóng)業(yè)污染，也實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的糞便無害化處理與再生資源利用，將畜禽糞便變廢為寶，提高土壤肥力和農(nóng)作物產(chǎn)量，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)與畜牧業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐[6]。由此可見，生物質(zhì)有機(jī)肥在農(nóng)業(yè)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展中具有很好的應(yīng)用價(jià)值與前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐海雄，姚 娜，李 銘，等. 農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的養(yǎng)殖場糞污無害化處理[J]. 上海畜牧獸醫(yī)通訊，2015（2）：69-71.

[2] 鄭鵬然，周樹南. 食品衛(wèi)生工作手冊[M]. 北京：人民衛(wèi)生出版社，2007：418-428.

[3] 程曉輝，蔡亞娥，何婧娜. 不同有機(jī)肥料對菠菜生長及品質(zhì)的影響[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2014（7）：94-97.

[4] 王 琦. 牛糞發(fā)酵生產(chǎn)生物有機(jī)肥的工藝優(yōu)化及應(yīng)用研究[D]. 西安：西北大學(xué)，2008.

[5] 孔 躍. 生物有機(jī)肥對番茄及小白菜生長與品質(zhì)影響效應(yīng)的研究[D]. 武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

[6] 楊 姍，燕 蛟. 家禽飼養(yǎng)固體廢棄物微生物發(fā)酵有機(jī)肥及其在白菜栽培中的應(yīng)用[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（11）：163-165.