雞糞在柑橘生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

蔣 惠，梁婧虹，譚衍萍，蘇昭然，潘城州，吉前華*，周希琴

（1.肇慶學(xué)院果樹(shù)研究所，廣東肇慶 526061；2.肇慶學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，廣東肇慶 526061）

近年來(lái)，我國(guó)柑橘產(chǎn)業(yè)發(fā)展極為迅速，不斷擴(kuò)大種植規(guī)模，總產(chǎn)量穩(wěn)步提升。2020 年我國(guó)柑橘總體種植面積達(dá)到263萬(wàn)hm2以上，產(chǎn)量為4 500萬(wàn)t，產(chǎn)量和面積均居世界之首[1]。我國(guó)是畜禽養(yǎng)殖大國(guó)，雞肉生產(chǎn)位于世界第三，集約化、工業(yè)化養(yǎng)殖規(guī)模逐年擴(kuò)大，雞糞資源產(chǎn)量可觀，每天的雞糞產(chǎn)量至少為53.7 萬(wàn)t，年產(chǎn)近2 億t[2]。雞糞含有大量元素及微量元素，養(yǎng)分含量高于廄肥、牛糞和豬糞等，是當(dāng)前果園常用的農(nóng)家肥。雞糞不僅成本低，而且能改良土壤物理、化學(xué)和生物特性[3-4]。但是，在南方柑橘種植實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，雞糞的施用量、施用方式和施用時(shí)間等主要憑經(jīng)驗(yàn)確定，沒(méi)有做到科學(xué)施用。有的只是進(jìn)行簡(jiǎn)單發(fā)酵后使用，有的甚至不進(jìn)行腐熟就直接施用，這就造成樹(shù)體黃化、病蟲(chóng)害嚴(yán)重、減產(chǎn)，甚至死樹(shù)的現(xiàn)象[5-7]。為此，本文著重介紹雞糞在柑橘生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展，為雞糞在柑橘生產(chǎn)中的合理應(yīng)用提供參考。

1 雞糞在柑橘生產(chǎn)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

我國(guó)農(nóng)村的“地靠糞養(yǎng)、苗靠糞長(zhǎng)”的諺語(yǔ)，在一定程度上反映了施用雞糞料對(duì)于改良土壤的作用。早在30 多年前，就已有雞糞在柑橘上的應(yīng)用報(bào)道[8]。施用雞糞既增加了許多有機(jī)膠體，同時(shí)借助微生物的作用把許多有機(jī)物也分解轉(zhuǎn)化成有機(jī)膠體，這就大大增加了土壤吸附表面。這些有機(jī)膠體有保水、保肥和通氣的功能，以及調(diào)節(jié)土壤溫度的能力，對(duì)柑橘生產(chǎn)極為有利。目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于雞糞在柑橘生產(chǎn)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀主要集中在改良土壤結(jié)構(gòu)、提質(zhì)增產(chǎn)等方面。

1.1 改良土壤結(jié)構(gòu)

經(jīng)充分發(fā)酵腐熟的雞糞中富含腐殖質(zhì)等高分子有機(jī)膠體，有機(jī)質(zhì)、有機(jī)氮、有機(jī)磷等養(yǎng)分含量達(dá)4%以上，同時(shí)富含作物所需要的中微量元素。經(jīng)過(guò)發(fā)酵腐熟后，雞糞具有適合激發(fā)土壤生物活性的碳氮比，營(yíng)養(yǎng)均衡，能為柑橘生長(zhǎng)提供豐富營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)質(zhì)地蓬松，保水、透氣性好，施用后可形成對(duì)作物根系生長(zhǎng)有利的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，對(duì)防止土壤板結(jié)、培肥地力等有著積極的作用。李衛(wèi)東等對(duì)溫州蜜柑進(jìn)行3 年定位試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，鮮雞糞+復(fù)合肥、腐熟雞糞+復(fù)合肥施用均可顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)、全N、全P、全K、速效N、速效P 含量，也能明顯提高土壤有效態(tài)B、Zn、Fe、Cu含量，改善土壤的通透性能、增強(qiáng)土壤的蓄水保水能力。如果配施微肥和土壤改良增效劑，培肥和改良效果會(huì)更佳[9]。以株施20 kg 腐熟雞糞為基肥，可以顯著提高溫州蜜柑老果園土壤速效磷，但會(huì)造成土壤速效鉀含量的下降[10]。

柑橘林下養(yǎng)雞也是一項(xiàng)增施有機(jī)肥的方式，是一項(xiàng)復(fù)合經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，柑橘園養(yǎng)雞對(duì)土壤肥力的提高有重要的促進(jìn)作用，能明顯降低土壤容重，增加土壤自然含水量、最大持水量、毛管持水量、田間持水量、毛管孔隙、非毛管孔隙、總孔隙、有機(jī)碳含量、全氮含量、堿解氮含量、有效磷含量、速效鉀含量、細(xì)菌數(shù)量、真菌數(shù)量、放線菌數(shù)量、總微生物數(shù)量、蔗糖酶活性、脲酶活性、磷酸酶活性[11-12]。

1.2 提質(zhì)增產(chǎn)

偏施化肥引起的果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)下降（淡而無(wú)味、肉粗汁少等）問(wèn)題已引起世界各國(guó)的關(guān)注。有機(jī)肥對(duì)提高產(chǎn)量和改善水果品質(zhì)起著化學(xué)肥料不可替代的重要作用。國(guó)內(nèi)關(guān)于雞糞在柑橘上的提質(zhì)增效、促進(jìn)生長(zhǎng)方面的研究較多，主要集中于以單施無(wú)機(jī)肥為對(duì)照，對(duì)比分析施用雞糞、商品有機(jī)肥、其他農(nóng)家肥、各種有機(jī)肥復(fù)配或有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)配肥等在提質(zhì)增產(chǎn)、促進(jìn)生長(zhǎng)方面的效果。其中，相比單施化肥，雞糞發(fā)酵液可顯著提高臍橙幼齡樹(shù)地上部分生物量干重、株高、冠幅、基莖、葉片SPAD 值、春梢葉片數(shù)、春梢長(zhǎng)、春梢單葉面積，而對(duì)春梢直徑、比葉重、根總長(zhǎng)、根總表面積、根尖數(shù)、根總體積、根直徑的影響不明顯[13]。趙建卿等在施用復(fù)合肥基礎(chǔ)上加施6 kg·株-1干雞糞，可以明顯改善南豐蜜橘的外觀和內(nèi)在品質(zhì)，每667 m2增產(chǎn)448 kg，凈增收1 356元[14]，李建明等[15]對(duì)沙糖橘進(jìn)行花生麩、雞糞、沼渣、黑木耳下腳料和稻草堆肥的配施，發(fā)現(xiàn)施用花生麩、雞糞和黑木耳下腳料增產(chǎn)效果明顯，每667 m2分別比單施化肥增產(chǎn)581.4 kg、502.4 kg 和301.2 kg；向蘋(píng)葦?shù)萚16]在17 年樹(shù)齡的強(qiáng)德勒紅心柚連續(xù)施用4 年有機(jī)肥后發(fā)現(xiàn)，施用雞糞與單施復(fù)合肥相比，可顯著提高可溶性固形物（TSS，提高1.57～1.65），比施用豬糞效果好；如果同菜籽餅一起施用，對(duì)TSS 增加效果最好。同樣，李淑儀等[17]在沙田柚果實(shí)汁胞充實(shí)前期施下經(jīng)漚制腐熟的各種有機(jī)肥，可顯著提高單果重、可溶性固形物、全糖、維生素C 和糖酸比，其中施用雞糞對(duì)可溶性固形物增加的效果最明顯，其排序依次為雞糞>花生麩>谷殼粉>豬糞>綠肥>稻草>對(duì)照（不施有機(jī)肥）；雞糞施用也可提高沙田柚粗纖維、總酸、硫胺素、核黃素、煙酸含量、氨基酸含量[18]。廖富財(cái)[19]在金橘上施用雞糞3 kg·株-1后發(fā)現(xiàn)，與施生物有機(jī)肥相比，雖然減少了須根量，但是顯著提高了果實(shí)的可溶性固形物；在文旦柚、夏橙、臍橙等柑橘上也有相同的效果，雞糞的施用可顯著提高果實(shí)TSS[12-13,20-21]。但盧夢(mèng)玲等[10]在溫州蜜柑老果園施用雞糞20 kg·株-1，1 年后品質(zhì)并沒(méi)有顯著的變化。鮮雞糞和腐熟雞糞與復(fù)合肥同施，均可增加溫州蜜柑的單果重、有機(jī)酸含量；腐熟雞糞可明顯提高可溶性固形物和維生素C 含量，而鮮雞糞則差異不顯著[9]。較高的糖酸含量是柑橘品質(zhì)佳的基礎(chǔ)，從施用雞糞或者雞糞+其他肥在各類柑橘品種的試驗(yàn)中總結(jié)得出，雞糞的使用在絕大部分研究中可有效提高柑橘的總糖、總酸和可溶性固形物含量，明顯改善因無(wú)機(jī)肥料種植導(dǎo)致的柑橘有機(jī)酸含量少、總糖含量低、果實(shí)淡而無(wú)味的問(wèn)題。

2 施用未腐熟雞糞對(duì)柑橘產(chǎn)生的影響

連續(xù)在柑橘上直接施用未經(jīng)充分發(fā)酵或腐熟的雞糞，會(huì)給果園帶來(lái)很大的害處，例如廣東地區(qū)沙糖橘葉片出現(xiàn)普遍向下卷曲、營(yíng)養(yǎng)性黃化等現(xiàn)象。然而，目前尚未有雞糞對(duì)柑橘生長(zhǎng)不利影響的系統(tǒng)研究報(bào)道?？梢?jiàn)，施用未腐熟雞糞對(duì)柑橘生長(zhǎng)所產(chǎn)生的潛在危害，尚未引起人們的重視。

2.1 傳播病蟲(chóng)毒害

雞糞中含有大腸桿菌、線蟲(chóng)等病菌和害蟲(chóng)，種類多、數(shù)量大[22]，直接使用會(huì)導(dǎo)致病蟲(chóng)害的發(fā)生與傳播，對(duì)食用農(nóng)產(chǎn)品的人體健康也產(chǎn)生不良影響。李昆等[23]研究發(fā)現(xiàn)，直接施用新鮮蛋雞糞可導(dǎo)致龍眼園土壤微生物學(xué)性狀發(fā)生變化，尤其是導(dǎo)致土壤中糞大腸桿菌數(shù)顯著增加；連續(xù)施用雞糞可降低土壤芽孢桿菌屬（重金屬抗性菌屬、根際促生菌屬）的相對(duì)豐度[24]；李金萍[25]利用熒光定量PCR 檢測(cè)技術(shù)、根腫菌休眠孢子活力檢測(cè)技術(shù)和生測(cè)技術(shù)確定了雞糞及豬糞含根腫病菌，是十字花科蔬菜根腫病菌傳播途徑之一，其帶菌量及病原菌的致病力可以在田間造成根腫病的大面積暴發(fā)與流行。此外，雞糞中含有根結(jié)線蟲(chóng)，大約100 kg·條-1，為害作物側(cè)根和須根，形成大量的瘤狀根結(jié)，造成上部生長(zhǎng)不良，植株矮小，葉色暗淡發(fā)黃卷曲等[26]。

2.2 重金屬污染

由于飼料添加劑的使用，雞糞及雞糞源有機(jī)肥與以前相比，砷、鉛、鉻、汞、鎘等重金屬含量明顯增加，家禽糞的Pb 含量是豬、牛、羊糞的2.8、2.5 和2.2 倍[27-28]，未經(jīng)處理的畜禽糞便導(dǎo)致大量重金屬元素進(jìn)入土壤環(huán)境，已有大量的文獻(xiàn)指出連續(xù)施用雞糞及相關(guān)有機(jī)肥會(huì)使土壤重金屬含量呈現(xiàn)累積趨勢(shì)，帶來(lái)土壤和農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)[24,28-32]，近期，Zhao Wanyi 等[33]通過(guò)16S 和宏基因測(cè)序，以及6 年的田間試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)施用糞肥會(huì)導(dǎo)致菜田土壤汞和鎘具有較高的潛在風(fēng)險(xiǎn)，連續(xù)施肥后，土壤中抗汞基因（merA）的相對(duì)豐度比無(wú)機(jī)肥處理（IF）增加7.3～8.2 倍，抗銅基因（copF 和actP）分別增加2.45～5.45 倍和3.8～4.6 倍。因此，在無(wú)公害或綠色食品生產(chǎn)中，應(yīng)避免一次性大量施用或連續(xù)施用養(yǎng)殖場(chǎng)禽畜糞。

2.3 土壤鹽漬化

雞糞肥的鹽分一直是一個(gè)被忽視的問(wèn)題。在飼料生產(chǎn)上，普遍添加食鹽、氯化鉀和元明粉（硫酸鈉含量≥99%）等，致使雞糞中含鹽量高。姚麗賢等[34]對(duì)廣東省集約化養(yǎng)殖雞糞的主要化學(xué)物質(zhì)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，雞糞總鹽分含量平均為49.0 g·kg-1，在21.1～100.9 g·kg-1之間，主要為K和Na的硫酸鹽和氯化物。根據(jù)我國(guó)土壤分類標(biāo)準(zhǔn)[35]，干旱、半干旱地區(qū)鹽分含量在1～2 g·kg-1為輕鹽化，2～4 g·kg-1為中鹽化，4～6 g·kg-1為強(qiáng)鹽化，>6 g·kg-1為鹽土。以雞糞為例進(jìn)行估算，果農(nóng)通常1 次雞糞施用量為每株5 kg，柑橘的施肥溝約為0.048 m3（長(zhǎng)0.8 m，寬0.2 m，深0.3 m，折合土壤約68 kg），每溝施1 次雞糞土壤中鹽分含量為3.6 g·kg-1，達(dá)到中鹽化程度，在果樹(shù)周圍施肥溝形成局部鹽漬化，使根系蜷縮，毛細(xì)根減少，直接影響根系的生長(zhǎng)。不同于大田作物，柑橘、蘋(píng)果等果樹(shù)屬多年生木本植物，長(zhǎng)期固定在同一個(gè)位置，土壤得不到翻耕，即使輪換施肥點(diǎn)，但連續(xù)幾年后，鹽分在土壤中累積，果樹(shù)周圍形成鹽圈，引起連作障礙。因此，長(zhǎng)期大量施用集約化養(yǎng)殖雞糞肥對(duì)橘園土壤次生鹽漬化的影響需得到重視。

2.4 抗生素類藥潛在危害

磺胺類、喹諾酮類、四環(huán)素類、氯霉素類及大環(huán)內(nèi)脂類是常用的廣譜抗生素類藥，廣泛用于雞的疾病的預(yù)防和治療。這些物質(zhì)會(huì)隨著糞便排出，進(jìn)入土壤，抑制土壤微生物呼吸作用，累積在植物的葉和根系中，影響植物微量元素吸收和呼吸，對(duì)果園水土環(huán)境帶來(lái)潛在的污染風(fēng)險(xiǎn)[36-39]。汪勇等[40]還發(fā)現(xiàn)，新鮮雞糞中的四環(huán)素抗性細(xì)菌數(shù)量、比例明顯偏高，長(zhǎng)期施用后增加了抗生素抗性菌數(shù)及其抗性細(xì)菌百分比，導(dǎo)致土壤中微生物抗生素抗性水平大幅增加。2017年，我國(guó)工信部科技司就《肥料分級(jí)及要求》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了生態(tài)級(jí)肥料中抗生素（四環(huán)素、金霉素、土霉素和強(qiáng)力霉素）總含量低于1 mg·kg-1。

2.5 酸化土壤

生雞糞產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸和二元羧酸等有機(jī)酸，如數(shù)量多則酸性強(qiáng)，積累過(guò)多會(huì)對(duì)植物的根系生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生不利的影響，影響?zhàn)B分的吸收[41]。此外，雞糞是強(qiáng)酸性肥料（pH 值3.6～4.7），連續(xù)施用雞糞會(huì)降低土壤pH 值[24]。南方柑橘園土壤普遍偏酸[42]，雞糞的長(zhǎng)期施用會(huì)加劇土壤酸化，造成果樹(shù)爛根、黑根、黃葉、樹(shù)勢(shì)早衰、黃化病，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致柑橘植株死亡等。

2.6 燒根、燒苗等

由于雞糞中含有大量的氨態(tài)氮等速效養(yǎng)分，不發(fā)酵直接施入土壤后，會(huì)導(dǎo)致局部滲透壓過(guò)大，且發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生甲烷、氨氣等有害氣體，損害植物根系，造成燒根、燒苗[43]。

3 雞糞在柑橘生產(chǎn)中的合理利用技術(shù)

雞糞作為家禽養(yǎng)殖業(yè)的副產(chǎn)品，對(duì)其研究已經(jīng)成為生物質(zhì)資源與利用學(xué)科的主要方向之一，也是實(shí)現(xiàn)新能源開(kāi)發(fā)利用和可持續(xù)發(fā)展的重要前提。目前，國(guó)內(nèi)的研究主要集中在添加微生物、秸稈、粉煤灰、生物炭和石灰等作為腐熟劑、膨脹劑和鈍化劑，以加速發(fā)酵、鈍化重金屬、提升開(kāi)發(fā)利用潛質(zhì)[44-47]。隨著我國(guó)堆肥技術(shù)研究的不斷深入，對(duì)堆肥影響因素和腐熟程度的判定研究已趨于成熟，然而堆肥工藝并不完善，堆肥設(shè)施機(jī)械化、自動(dòng)化程度還有待提高。如何在柑橘生產(chǎn)中利用好雞糞，需要注意以下幾個(gè)方面。

1）將規(guī)?；B(yǎng)殖產(chǎn)生的雞糞收集，經(jīng)過(guò)干清糞工藝或干濕分離等，將固體廢棄物分離出來(lái)，并運(yùn)輸至儲(chǔ)糞棚（罐/池）內(nèi)發(fā)酵，防止對(duì)地下水造成污染。2）糞便過(guò)稀不便于堆肥，可加入10%～20%秸稈（粉碎的鋸末、稻草、稻殼等），保持含水量為50%左右。3）按比例加入復(fù)合微生物菌劑（含放線菌、固氮菌、硅酸鹽菌、枯草芽孢桿菌、木霉菌、酵母菌、光合菌等），還可在雞糞內(nèi)撒入生物炭、過(guò)磷酸鈣、沸石、生土等吸附劑，吸附發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的臭氣。4）當(dāng)物料溫度在30 ℃以上時(shí)，每天翻料1 次；當(dāng)物料溫度達(dá)到50 ℃以上，每日早晚各1 次翻料1 次；當(dāng)物料溫度降至40 ℃以下即可施用，或進(jìn)一步熟化后烘干、粉碎并配制成生物有機(jī)復(fù)混肥施用。5）發(fā)酵后的雞糞活性高，雜草種子、害蟲(chóng)和病原體被殺滅，無(wú)惡臭，不燒苗，重金屬被吸附。柑橘生產(chǎn)上結(jié)合深耕翻土施用雞糞，但用量不宜超過(guò)1%，配合施用的各種化肥相應(yīng)減少（如氮肥、磷肥）。6）雞糞的鉀含量偏低，單獨(dú)或混施都難以滿足柑橘果實(shí)膨大期和著色期對(duì)鉀的需求，故應(yīng)注意配施鉀肥。