食用菌渣微生物肥料对农作物产量和品质的影响

Effect of Edible Fungus Residue Microbial Fertilizer on Yield and Quality of Crop

陈明元 Mingyuan CHEN , 肖国生 Guosheng XIAO , 秦小凤 Xiaofeng QIN , 程飞 Fei CHENG

1 重庆三峡学院生物与食品工程学院重庆 404100 College of Biology and Food Engineering, Chongqing Three Gorges University, Chongqing 404100, China 2 重庆市万植巨丰生态肥业有限公司重庆 404000 Chongqing Wanzhi Jufeng Ecological Fertilizer Co., Ltd., Chongqing 404000, China

Author notes:

Correspondence to: 肖国生(1972—)，男，教授，硕士生导师，主要从事微生物与生态安全和微生物资源开发利用等领域的科学研究；xgs03@sanxiau.edu.cn

摘要：

为了验证食用菌渣制成的微生物肥料在农作物上的实际应用效果，以萝卜和芹菜为试验对象，开展了田间小区试验。结果表明：与不施肥空白对照相比，施用食用菌渣制成的微生物肥料可显著提高作物的产量和品质，萝卜和芹菜最高可分别增产79.2%和120.8%；萝卜中的维生素C、蛋白质、可溶性糖含量均有所提高，而亚硝酸盐含量有所降低；芹菜中的叶绿素相对含量有较大程度的提高，且促进芹菜长势。食用菌渣微生物肥料不仅可改善土壤理化指标，而且可以提高作物产量和品质。

关键词：

微生物肥料; 食用菌渣; 萝卜; 芹菜; 肥效试验;

Abstract：

In order to verify the actual application effect of microbial fertilizer made from edible fungus residue on crops, a field plot experiment is carried out with radish and celery as the test objects. The results show that compared with blank control without fertilization, the application of microbial fertilizer made from edible fungus residues can significantly increase crop yield and quality. The yield of radish and celery can be increased by up to 79.2% and 120.8%, respectively; the content of vitamin C, protein and soluble sugar in radish has been increased, while the nitrite content has been reduced; the relative content of chlorophyll in celery has been increased to a greater extent, and the growth of celery has been promoted. The microbial fertilizer made from edible fungus residue can not only improve soil physical and chemical indexes, but also increase crop yield and quality.

Keyword：

microbial fertilizer; edible fungus residue; radish; celery; fertilizer efficiency experiment;

在农业生产中过量使用化肥和农药会造成土壤中的微生物种类大幅下降，土传病害大量增加，甚至出现瓜果不甜、蔬菜无味等现象^[1]。微生物肥料是一类含有活体微生物的肥料的总称^[2]，将其应用于农业生产，不仅可以促进植物生长、提高产量，而且有利于改善农产品品质及农业生态环境。将农业废弃物制成肥料，实现农业循环发展，对生态环境具有较大的益处^[3]。

食用菌渣是农业生产食用菌(如金针菇、杏鲍菇等)时产生的废弃物。随着近年来食用菌产业的发展，每年产生的食用菌废弃物数量庞大，如果不能有效利用，将会对环境、土壤、地下水等造成大量的面源污染^[4-6]。将食用菌废弃物处理后加以利用，既解决了环境污染问题，又能够变废为宝，使企业增收。目前，微生物肥料逐步替代化肥是大势所趋，本文将食用菌渣制成的微生物肥料对萝卜和芹菜进行田间试验，以期为微生物肥料的生产和应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试肥料：食用菌渣微生物肥料由重庆市万植巨丰生态肥业有限公司生产，产品质量符合行业标准《生物有机肥》(NY 884—2012)^[7]中规定的要求。

供试作物：萝卜，品种为云峰白叶春不老，市购；芹菜，品种为白翠香实芹，市购。

主要试剂：酒石酸钾钠、2，6-二氯靛酚、高锰酸钾，成都市科龙化工试剂厂；硫酸铜、亚甲基蓝，重庆博艺化学试剂有限公司；1, 10-邻二氮菲、正辛醇，国药集团化学试剂有限公司；以上试剂均为分析纯。

主要仪器：UV1000型紫外分光光度计，上海天美科学仪器有限公司；JJ-1型精密电动搅拌器，江苏中大仪器科技有限公司；FE20型pH计，梅特勒-托利多仪器有限公司；SPAD-502 PLUS型叶绿素检测仪，河南云飞科技发展有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 试验分组

采用小区试验，参考行业标准《微生物肥料田间试验技术规程及肥效评价指南》(NY/T 1536—2007)^[8]的要求，共设4个处理，分别为不施肥的空白对照、等养分无机复混肥料(由硫酸铵、过磷酸钙、硫酸钾和填充料等经计算配制而成)、灭菌基质、食用菌渣微生物肥料。试验设3次重复，每个试验小区随机排列，每个小区面积为30 m²(4.0 m×7.5 m)，试验小区周边设保护行，避免边际效应及其他因素对试验结果的影响。

1.2.2 田间管理

2019年9月22日播种萝卜，株行距为30 cm×30 cm，每小区325株；2019年11月1日除草打药1次；2019年12月6日分小区进行单收单称，以鲜重计算其产量并折算亩产。

2019年9月25日播种芹菜，株行距为20 cm×20 cm，每个小区750株；2019年11月8日除草1次；2019年12月16日、2020年1月10日分别采样进行叶绿素相对含量(SPAD值)检测，并对株高、叶径数、叶片数进行计数，分小区单收单称，以鲜重计算其产量并折算亩产。

1.2.3 施肥方法

各处理均在试验幼苗移栽7 d后统一施肥，按照实物量150 kg/亩(1亩=667 m²，下同)施肥。

1.2.4 各指标的测定

供试肥料和土壤中的全氮(N)、有效磷(P₂O₅)、速效钾(K₂O)、有机质、pH等均采用行业标准《有机肥料》(NY 525—2012)^[9]中的方法进行测定。土壤中的细菌、真菌和放线菌等的数量采用国家标准《农用微生物菌剂》(GB 20287—2006)^[10]中的方法进行检测。萝卜收获后，分别采用国家标准《食品中抗坏血酸的测定》(GB 5009.86—2006)^[11]、《食品中蛋白质的测定》(GB 5009.5—2016)^[12]、《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》(GB 5009.8—2016)^[13]、《食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》(GB 5009.33—2016)^[14]对样品中的维生素C、蛋白质、可溶性糖和亚硝酸盐含量进行测定。对所采集的芹菜样品，进行SPAD值、叶片数、叶茎数和株高等生长指标的统计，SPAD值采用全自动叶绿素测定仪进行测定，叶片数、叶茎数和株高等数据的采集采用目测和物理测量方法。

1.2.5 统计分析

采用SAS 8.2和Excel 2016等软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 供试肥料理化性质

供试肥料理化性质测定结果(以干基计)见表 1。

表 1

供试肥料理化性质测定结果(以干基计)

肥料	有效活菌数/(亿·g^-1)	w(N)/%	w(P₂O₅)/%	w(K₂O)/%	w(有机质)/%	w(总腐殖酸)/%	pH	w(H₂O)/%
食用菌渣微生物肥料	0.32	3.11	4.42	4.37	68.8	21.1	6.7	9.5
灭菌基质	0	3.11	4.42	4.37	68.8	21.1	6.7	9.5
等养分无机复混肥料	0	3.25	4.34	4.52	0	0	5.5	4.6

2.2 试验田土壤理化和微生物指标测定结果

作物采收后测定土壤理化指标(见表 2)发现，施用食用菌渣微生物肥料后，土壤理化指标的数值均有不同程度的增加。

表 2

作物采收后土壤理化指标测定结果

处理	w(N)/(mg·kg^-1)	w(P₂O₅)/ (mg·kg^-1)	w(K₂O)/ (mg·kg^-1)	w(有机质)/ %	pH
空白对照	19.33	11.36	62.33	1.79	5.49
等养分无机复混肥料	20.66	12.00	65.33	1.75	5.23
灭菌基质	22.33	11.96	70.00	2.55	5.64
食用菌渣微生物肥料	27.13	12.16	75.66	2.60	5.83

由表 2可以发现：与空白对照、等养分无机复混肥料、灭菌基质处理相比，食用菌渣微生物肥料处理的土壤全氮质量分数分别提高了40.35%、31.32%、21.50%，速效钾质量分数分别提高了21.39%、15.81%、8.08%，有机质质量分数分别提高了45.25%、48.57%、1.96%，pH分别提高了0.34、0.60、0.19，说明食用菌渣微生物肥料能提升土壤肥力和pH；与空白对照相比，等养分无机复混肥料处理的土壤有机质质量分数下降了0.04%，pH下降了0.26，表明施用无机肥料会降低土壤有机质含量和pH。

对不同施肥处理的土壤中细菌、真菌和放线菌数量进行检测，结果见表 3。

表 3

不同施肥处理的土壤中微生物检测结果 CFU/g

处理	细菌	真菌	放线菌
空白对照	3.8×10⁸	2.0×10⁷	2.1×10⁴
等养分无机复混肥料	4.6×10⁸	2.7×10⁷	5.9×10⁴
灭菌基质	2.0×10⁹	8.7×10⁷	9.0×10⁴
食用菌渣微生物肥料	2.8×10⁹	9.6×10⁷	1.1×10⁵

由表 3可以发现：食用菌渣微生物肥料处理的土壤中细菌、真菌和放线菌数量均高于其他处理的，说明施用食用菌渣微生物肥料对提高土壤微生物含量有明显效果；而灭菌基质因含有大量的有机质和腐殖酸，能够为微生物提供较好的生长环境，有助于土壤微生物菌群的增加。

2.3 萝卜产量及性能指标测定结果

萝卜试验于2019年12月6日分小区进行测产，产量统计结果见表 4。

表 4

萝卜产量统计结果

处理	小区产量/kg				折合亩产/kg
处理	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	平均值	折合亩产/kg
注：1)同列数据不同小写字母表示各分类组间差异显著(P < 0.05)；同列数据不同大写字母表示各分类组间差异极显著(P＜0.01)；双侧检验；下同
食用菌渣微生物肥料	51.66	50.59	51.96	51.40 aA	1 142.79
等养分无机复混肥料	40.58	41.23	41.26	41.02 bA	912.01
灭菌基质	40.87	40.76	39.96	40.53 bB	901.12
空白对照	28.96	27.85	29.22	28.68 cC	637.65

从表 4可以看出：食用菌渣微生物肥料处理的萝卜产量与空白对照、等养分无机复混肥料、灭菌基质处理相比，分别提高了79.2%、25.3%和26.8%；灭菌基质处理的萝卜产量比空白对照的增产41.3%，与等养分无机复混肥料处理的相比无明显差异。

萝卜收获后，对其品质指标进行测定，结果见表 5。

表 5

萝卜品质指标测定结果

处理	w(维生素C)/(mg·kg^-1)	w(蛋白质)/(g·kg^-1)	w(可溶性糖)/(g·kg^-1)	w(亚硝酸盐)/(mg·kg^-1)
空白对照	152.3	15.3	22.4	1.46
等养分无机复混肥料	160.8	16.4	23.4	1.61
灭菌基质	164.9	17.2	24.3	1.37
食用菌渣微生物肥料	176.9	19.0	25.2	1.29

分析表 5可发现：与空白对照、等养分无机复混肥料、灭菌基质处理相比，食用菌渣微生物肥料处理的萝卜中维生素C含量分别提高24.6、16.1、12.0 mg/kg，蛋白质含量分别提高3.7、2.6、1.8 g/kg，可溶性糖含量分别提高2.8、1.8、0.9 g/kg，亚硝酸盐含量分别降低0.17、0.32、0.08 mg/kg，说明施用食用菌渣微生物肥料能提高萝卜的品质。

2.4 芹菜产量及性能指标测定结果

2019年12月16日和2020年1月10日对芹菜产量进行了2次测定，结果见表 6。

表 6

芹菜产量测定结果

取样时间	处理	小区产量/kg				折合亩产/kg
取样时间	处理	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	平均值	折合亩产/kg
2019-12-16	食用菌渣微生物肥料	9.86	9.63	10.14	9.88 aA	219.66
	灭菌基质	8.08	8.03	8.15	8.09 bB	179.87
	等养分无机复混肥料	7.66	7.38	7.96	7.67 bB	170.53
	空白对照	5.76	5.75	5.74	5.75 cC	127.84
2020-01-10	食用菌渣微生物肥料	11.93	11.75	12.02	11.90 aA	264.58
	灭菌基质	9.77	9.64	9.55	9.65 bB	214.55
	等养分无机复混肥料	7.91	8.08	7.66	7.88 cC	175.20
	空白对照	5.38	5.43	5.37	5.39 dD	119.84

由表 6可以发现：食用菌渣微生物肥料处理第1次测定的芹菜产量与空白对照、等养分无机复混肥料、灭菌基质处理的相比，分别提高了71.8%、28.8%、22.1%；第2次测定的芹菜产量与空白对照、等养分无机复混肥料、灭菌基质处理的相比，分别提高了120.8%、51.0%、23.3%，说明施用食用菌渣微生物肥料能提高芹菜的产量。灭菌基质处理第1次测定的芹菜产量与空白对照的相比增产40.7%，但与等养分无机复混肥料处理的相比无显著差异；第2次测定的芹菜产量与空白对照处理的相比增产79.0%，与等养分无机复混肥料处理的相比增产22.5%，说明施用灭菌基质后，芹菜后期长势会有所提高。

试验期间芹菜的SPAD值、叶片数、叶茎数和株高等生长指标的测定结果见表 7。

表 7

芹菜生长指标的测定结果

取样时间	处理	SPAD值	叶片数/片	叶茎数/根	株高/ cm
2019-12-16	空白对照	23.13	30.3	5.9	41.4
	等养分无机复混肥料	25.47	34.2	8.2	42.8
	灭菌基质	29.73	38.1	7.5	49.5
	食用菌渣微生物肥料	32.81	41.1	10.1	50.1
2020-01-10	空白对照	29.88	29.5	7.4	31.9
	等养分无机复混肥料	30.42	29.4	7.4	35.4
	灭菌基质	36.52	30.7	7.4	36.9
	食用菌渣微生物肥料	37.63	42.0	7.4	46.7

由表 7可以发现：在第1次测定结果中，食用菌渣微生物肥料处理的芹菜与空白对照、等养分无机复混肥料、灭菌基质处理的相比，SPAD值分别提高了41.8%、28.8%、10.4%，叶片数分别增加了35.6%、20.2%、7.9%，叶茎数分别增加了71.2%、23.2%、34.7%，株高分别增加了21.0%、17.0%、1.2%；在第2次测定结果中，食用菌渣微生物肥料处理的芹菜与空白对照、等养分无机复混肥料、灭菌基质处理的相比，SPAD值分别提高了25.9%、23.7%、3.0%，叶片数分别增加了42.4%、42.8%、36.8%，叶茎数差异不显著，株高分别增加了46.4%、31.9%、26.6%。

结果表明，施用食用菌渣微生物肥料对芹菜的SPAD值、植株生长等均有较大程度的提高。

3 结语

(1) 施用食用菌渣微生物肥料后，土壤理化指标有所改善，微生物含量明显增加，在改良土壤理化性状、调节土壤酸碱度和提高肥料利用率等方面均有显著效果。

(2) 食用菌渣微生物肥料能提高萝卜产量和品质，降低亚硝酸盐含量。

(3) 食用菌渣微生物肥料能提高芹菜产量和叶绿素含量，促进芹菜的长势。

ckwx 参考文献

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