城市易腐垃圾有机肥在萝卜上的施用效果

牛天新 查 燕 马华升

（杭州市农业科学研究院 浙江杭州 310024）

随着经济飞速发展带来的城市生活垃圾问题越来越严重， 大量垃圾造成的环境污染将制约社会经济的稳步发展,严重危害城乡居民的健康。 因此,对城市生活垃圾的科学处理已成为各级政府不可忽视的重要课题[1-3]。 2020年11月《浙江省城镇生活垃圾分类标准》 正式施行， 明确了生活垃圾主要分可回收物、有害垃圾、易腐垃圾和其他垃圾四大类。

垃圾分类使生活易腐垃圾大量产生， 易腐垃圾的成分由单糖、蛋白质、脂类、纤维素和半纤维素及木质素等以不同比例构成[4]，营养丰富，但是易腐垃圾具有高有机质、高含盐量和高含水率特点，其不当处置会对水、土壤和大气环境产生明显负面影响，甚至危害人体健康[5]。 国内外处理易腐垃圾主要采用填埋、焚烧、饲料化、堆肥和厌氧发酵等方式[6-8]。 易腐垃圾好氧发酵加工成有机肥是较好的处理方式， 不少学者进行了大量的研究[9-11]，但是易腐垃圾加工成有机肥因其技术不成熟等原因， 未能得到大规模的应用。 堆肥得到的大量有机肥找不到合适的出路，限制了堆肥的进一步发展， 急需相配套的施肥技术来引导农业生产。

萝卜是人们日常生活中最常见的蔬菜种类之一，目前我国萝卜栽培面积约120 万hm2[12]，仅次于马铃薯和大白菜，位居第3 位[13]。但因其生育期短，对肥料的需求量大， 要达到优质高产， 需提供足量的营养[14]。施肥是保证蔬菜优质高产的重要技术措施之一[15-16]，生物有机肥部分替代化肥可提高土壤有机质含量，有机肥和化肥配合施用，能够在保证产量的同时改善土壤环境，提高农产品品质，促进农业生产的可持续发展[17]。

因此本研究针对易腐餐前垃圾和餐后垃圾加工成的有机肥进行垃圾有机肥种植萝卜试验， 探索易腐垃圾有机肥与化肥配施比例， 在垃圾复合有机肥施用量及施用效果等方面进行田间探索， 为推进城市生活垃圾资源化利用提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 供试材料

本试验在杭州转塘镇之江试验基地（30°15′68.29″N、20°09′96.28″E）进行，亚热带季风气候，供试土壤为黏质土，pH 8.44、有机质 5.12 g/kg、全氮0.035%、有效磷1.19 mg/kg、速效钾 289.822 mg/kg。

供试作物萝卜，品种为靓冠。

1.2 肥料种类

有机肥：城市生活易腐垃圾有机肥（杭州蔚复来科技股份有限公司），为好氧堆肥腐熟餐前和餐后有机肥（含氮量2.0%）。

化肥： 硫酸钾复合肥 （15∶15∶15，N+P2O5+K2O≥45%，安徽省司尔特肥业股份有限公司生产）、硫酸钾（K2O≥52%，埃佩克有限责任公司生产）。

1.3 田间管理

萝卜于10月22日播种，每小区面积为20 m2（20 m×1 m），株行距 20 cm，种 400个穴，每穴 2 粒种子，出苗后间苗留1 株，肥料按垄称量，均匀撒施，翻入土中。 整个生育期不打除草剂，杂草人工拔除，就地还田，次年2月28日收获。

1.4 试验设计

试验按田间小区试验设计，随机区组排列。 共设7个处理。 处理 1（空白对照，CK1）：不施基肥；处理 2（CK2）：单施化肥；处理 3（Q1）: 亩施用城市生活餐前易腐垃圾有机肥300 kg；处理4（Q2）：亩施用餐前易腐垃圾有机肥 600 kg；处理 5（Q3）： 亩施用餐前易腐垃圾有机肥900 kg； 处理6（Q4）：亩施用餐前易腐垃圾有机肥1 200 kg；处理7（H）：餐后易腐垃圾有机肥786 kg。 每个处理3 次重复，有机肥和化肥作基肥一次性施入，不同处理除基肥施用量不同外，其他田间管理措施均相同。

处理2、处理4 和处理7 为等氮条件，化肥配施有机肥区的N、P、K 用量根据不同商品有机肥用量折氮后进行调整。 不同原料的有机无机肥配施试验设7个处理，基肥施用量见表1。

表1 不同处理肥料施用量试验设计

1.5 测定指标及方法

1.5.1 萝卜农艺性状调查 在萝卜不同生长时期进行生长形态指标测量， 每重复随机选取10 株测定。在莲座期测量株高、最大叶长和叶宽、开展度、叶片数及叶片的叶绿素含量， 在肉质根膨大期测量萝卜的开展度、根长、根直径、萝卜长度和鲜重。 株高为根茎处至叶片自然生长最高点的距离； 叶长为最长叶片叶基部至叶片顶端的距离； 叶宽为叶片最宽处的距离；萝卜长度为膨大形成肉质根部分的根系长度；根直径为肉质根膨大最大处横向直径和纵向直径的平均值； 根长为膨大根下部的根长度。 用直尺测长度，游标卡尺测萝卜直径。 生物量测定：植株在105℃下杀青30 min，80℃烘至恒重，测量其干重。 叶片叶绿素含量： 每处理取相同部位的叶子， 每片叶子测3个点，取平均值。

1.5.2 作物产量 分别测地上部分鲜重和干重、萝卜的鲜重和干重、处理小区总鲜重，并折合亩产量，以比较各处理的肥效差别。

1.5.3 测定仪器及方法 pH 用2.5∶1 水土比浸提pH计测定；有机质用重铬酸钾容量法测定；全氮测定用半微量凯氏法； 速效钾采用乙酸铵溶解火焰光度计法测定，原子吸收仪；有效磷用钼锑抗分光光度法测定, UV-2550 型紫外分光光度仪 （岛津Shimadzu 有限公司）；叶绿素测定采用叶绿素测定仪TYS-4N（北京中科维科技发展有限公司）。

1.6 统计分析

利用SPSS 软件进行方差和显著性分析，比较各处理之间的差异性。

2 结果与分析

2.1 莲座期不同肥料处理对萝卜农艺性状的影响

从萝卜莲座期田间长势来看（表2），各施肥处理与空白对照（CK1）相比最大叶长、株高、叶宽、开展度、和叶片数都明显增加，说明萝卜的生长与肥料关系密切。 萝卜叶长从高到低分别为处理2、处理6、处理5、处理4、处理7、处理3、处理1。萝卜在株高表现上从高到低分别为处理6、处理2、处理7、处理5、处理4、 处理3、 处理1。 萝卜叶宽从大到小分别为处理 6、处理 5、处理 2、处理 4、处理 7、处理 3、处理 1。萝卜开展度从大到小分别为处理6、处理2、处理5、处理4、处理7、处理3、处理1。 萝卜单株叶片数从大到小分别为处理6、处理5、处理 4、处理7、处理 3、处理 2、处理 1。

表2 莲座期不同肥料处理下萝卜的农艺性状

化肥及时在萝卜生长初期提供了速效养分，所以在莲座期纯化肥处理CK2 在萝卜叶长、 株高、叶宽、开展度方面表现出色，植物生长状态比其他处理好。 但是其叶片数在几个施肥处理中是最低的，可见其后劲没有有机肥处理强。 在3个等氮处理中， 处理2 表现最出色，其次为处理4，除株高外，处理4 都超过了处理7 的各性状指标, 餐前垃圾有机肥比餐后垃圾有机肥叶长增加10.89%，叶宽增加5.79%，开展度增加2.04%， 叶片数增加1.32%， 表明餐前垃圾有机肥比餐后垃圾有机肥更能促进萝卜的生长。 从4个餐前处理来看， 在化肥投入量相同的情况下，随着有机肥施用量的增加， 萝卜性状指标如叶长、株高、叶宽、开展度和叶片数也随之增加。

2.2 莲座期不同肥料处理对萝卜叶绿素含量的影响

由表3 可知， 莲座期青萝卜不同肥料处理叶绿素相对含量从高到低分别为处理2、处理7、处理6、处理 5、处理 4、处理 3、处理 1。 方差分析表明，各施肥处理与对照CK1 相比有显著差异，处理2、处理3、处理4、处理6 与各处理之间都有显著差异，处理2叶绿素相对含量最高， 处理6 与处理7 之间无显著差异，处理7 比处理4 叶绿素相对含量增加25.72%，比处理2 降低11.75%。

表3 莲座期不同肥料处理萝卜的叶绿素相对含量

在相同氮投入情况下， 萝卜容易吸收利用化肥处理中的无机氮，可使光合作用加强，所以处理2 萝卜叶片的叶绿素相对含量较高。 易腐垃圾餐后有机肥处理中可利用的速效氮比纯化肥少，但比餐前4个处理要多， 应该是餐前垃圾有机肥难降解的有机氮部分较多，植物难以迅速分解利用的缘故。 餐前垃圾有机肥4个处理叶绿素相对含量与肥料投入量成正比，表明叶绿素相对含量与肥料是息息相关的。

2.3 肉质根膨大期不同处理对萝卜农艺性状的影响

从莲座期到肉质根膨大期， 地上光合产物逐渐向根部转移，青萝卜肉质根开始膨大，各处理根鲜质量快速增长。 从萝卜田间长势来看（表4），各施肥处理与空白对照相比，开展度、萝卜直径、根长、萝卜长度和鲜重差异明显。 萝卜的开展度从高到低分别为处理 2、处理 5、处理 6、处理 4、处理 3、处理 7、处理1，纯化肥处理的萝卜开展度最高。

表4 肉质根膨大期不同处理萝卜的农艺性状

青萝卜肉质根的长度和粗度是青萝卜产量的直接反映，也是青萝卜增产的生物学基础[18]。 萝卜直径从高到低分别为处理 6、处理 5、处理 3、处理 4、处理7、 处理3、 处理1， 萝卜根长从长到短分别为处理 6、处理 5、处理 4、处理 3、处理 2、处理 7、处理 1，萝卜长度从高到低分别为处理4、处理6、处理5、处理7、处理3、处理2、处理7、处理1，单株萝卜鲜重从高到低分别为处理6、处理5、处理4、处理3、处理2、处理7、处理1。 餐前垃圾肥料处理几乎所有指标都超过了易腐垃圾餐后有机肥处理， 餐前垃圾有机肥4个处理的开展度、萝卜直径、根长、萝卜长度和平均单株萝卜鲜重与肥料投入量成正相关。

肉质根膨大期，萝卜的各农艺性状趋向一致，从高到低分别为易腐垃圾餐前有机肥、纯化肥、易腐垃圾餐后有机肥处理， 说明肉质根膨大期易腐垃圾餐前有机肥处理比化肥处理更能促进萝卜的生长，促使根部膨大。

2.4 收获期不同肥料处理对萝卜生物量及产量的影响

由表5 可知，萝卜缨鲜重从高到低分别为处理2、处理 6、处理 5、处理 4、处理 3、处理 7、处理 1，对应萝卜缨干重与鲜重趋势一致， 萝卜鲜重与干重从高到低分别为处理6、处理5、处理4、处理3、处理2、处理7、处理1。 随着青萝卜根长和根粗的缓慢增加，鲜质量和干质量也在逐渐增加[18]。根鲜重和干重从高到低分别为处理 7、处理 6、处理 5、处理 4、处理 3、处理2、处理 1。

表5 收获期不同肥料处理小区萝卜的生物量及产量性状（单位：kg）

易腐餐前垃圾有机肥各处理的肉质根干物质生物量远远超过纯化肥处理，其干物质积累量较大，生物量与产量也密切相关。 统计中的萝卜根其实包括萝卜可食用肉质根部分和肉质根下部的根两部分，餐后垃圾有机肥处理肉质根部分与化肥处理相差不大，但肉质根下部的根质量达到最高值。 纯化肥处理的地上部分是各处理中最高的， 但是地下部分却表现比较差。 纯化肥处理在萝卜生长初期表现较好，提供植物速效养分，但是在生长后期，明显没有易腐垃圾有机肥处理表现好，迅速被其他有机肥处理赶超。

折合萝卜亩产量从高到低分别为处理6、 处理5、处理 4、处理 3、处理 2、处理7、处理 1，在等氮条件下餐前垃圾有机肥处理4 比纯化肥处理产量增加22.96%，亩增产 445.47 kg；比 CK1 增加 138.72%，比餐后垃圾有机肥处理每亩增产581.10 kg， 增产率为27.74%。 餐后垃圾有机肥处理比纯化肥处理产量减少3.74%，比CK1 增加86.88%。 餐前垃圾处理3、处理5、 处理6 分别比空白处理产量增加135.02%、150.34%、196.48%，比纯化肥处理产量增加21.06%、28.94%、52.71%。 餐前垃圾有机肥4个处理的平均产量与肥料投入量成正比。

对萝卜产量进行方差分析表明， 处理6 与其他各处理有显著差异， 处理4 与处理2 和处理7 有显著差异， 处理 7 与处理 2 无显著差异， 处理 3、处理4、处理5 之间无显著差异。 可见餐前垃圾有机肥处理与餐后垃圾有机肥和纯化肥处理产量差异明显， 而餐后垃圾有机肥与纯化肥处理无显著差异。可能是餐后垃圾比餐前垃圾更易吸收， 也更易流失， 而餐前垃圾可作为缓释肥， 持续提供营养， 以促萝卜各生长期的发育。

3 结论

对易腐餐前垃圾和餐后垃圾加工成的有机肥进行萝卜的种植试验，结果表明，随着易腐垃圾餐前有机肥量施用量的增加，萝卜的产量也随之增加。 在等氮条件下，餐前垃圾有机肥与餐后垃圾有机肥相比可明显提高萝卜产量，比纯化肥处理产量增加22.96%，亩增产445.47 kg；比空白对照增产138.72%，比餐后垃圾有机肥处理每亩增产 581.10 kg， 增产率为27.74%。 餐后垃圾有机肥与纯化肥处理萝卜产量无显著差异， 表明易腐垃圾有机肥是一种优质有机肥料，可起到明显的增产效果。

有机肥的施用可以减少化肥和农药的使用，降低萝卜种植成本，提高萝卜的品质和产量，改善土壤生态环境，促进土地的可持续发展。 餐厨易腐垃圾有机肥是理想的贫瘠土壤调理剂， 具有较高的应用价值[19]。 试验结果表明，施用餐厨易腐垃圾有机肥可提高萝卜的产量。 所以，易腐垃圾有机肥是化肥减施和有机替代的优质有机肥，可进行推广应用。 易腐垃圾有机肥的加快利用可以消纳大量的生活垃圾， 促进农业的可持续发展， 并实现城市垃圾的快速减量和资源化利用。