菌渣有机肥对设施土壤微生物、酶活性及黄瓜品质和产量的影响

摘    要：在设施条件下，以黄瓜品种传奇68为试材，以氮磷钾三元复合肥为CK（40 kg·667 m-2），将菌渣有机肥施用量设4个处理，分别为400、800、1200、1600 kg·667 m- 2，研究菌渣有机肥对土壤微生物数量、土壤酶活性及黄瓜品质和产量的影响。结果表明，施用菌渣有机肥的土壤中可培养细菌、放线菌、真菌数量比CK提高56.18%～112.70%、44.59%～90.54%、12.77%～29.79%;土壤中过氧化氢酶活性、蔗糖酶活性和脲酶活性比CK提高22.98%～104.64%、24.74%～110.31%、29.63%～88.89%。在菌渣有机肥施用量800～1600 kg·667 m-2的条件下，黄瓜可溶性固形物含量（w，后同）为4.52%～4.61%、可溶性糖含量为2.16%～2.19%、维生素C含量为19.31～19.62 mg·100 g-1，均显著高于CK;在菌渣有机肥使用量为1600 kg·667 m-2时，667 m2产量最高（5 647.26 kg），菌渣有机肥使用量为1200 kg·667 m-2时，667 m2产量为5 602.79 kg。综上，菌渣有机肥可提高土壤微生物数量、土壤酶活性、黄瓜品质和产量，667 m2适宜的用量为1200～1600 kg。

关键词：黄瓜;菌渣有机肥;土壤微生物;土壤酶活性;品质;产量

中图分类号：S642.2 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2022）08-057-05

Mushroom residue made fertilizer affects microbes， enzyme activity in greenhouse soil and quality and yield of cucumber

LI Jianxin， GE Guimin， SHEN Aimin

（Zhengzhou Vegetable Research Institute， Zhengzhou 450015， Henan， China）

Abstract： The effects of mushroom residue made fertilizer on soil microbial population， soil enzyme activity， cucumber quality and yield were studied using cucumber Chuanqi 68 under protected cultivation. There were 4 treatments（400， 800， 1200， 1600 kg·667 m-2 of the organic fertilizer） and the nitrogen phosphorus potassium compound fertilizer（40 kg·667 m-2）was used as  control in a randomized block design experiment. The results showed that the amount of bacteria， actinomycetes and fungi in the soil treated with mushroom residue made organic fertilizer increased by 56.18%-112.70%， 44.59%-90.54%， 12.77%-29.79% compared with the control. The activities of catalase， sucrase and urease in soil increased by 22.98%-

104.64%， 24.74%-110.31%， 29.63%-88.89% compared with the control. With the application of 800-1600 kg·667 m-2 mushroom residue made organic fertilizer， the contents of soluble solids（4.52%-4.61%）， soluble sugar（2.16%-2.19%） and vitamin C（19.31-19.62 mg·100 g-1） in cucumber were significantly higher than those in the control; Under the condition of applying 1600 kg·667 m-2 of mushroom residue organic fertilizer， the yield was the highest （5 647.26 kg per 667 m2）. Under the condition of applying 1200 kg·667 m-2 of mushroom residue organic fertilizer， the yield was 5 602.79 kg per 667 m2. In conclusion， mushroom residue made organic fertilizer can improve soil microorganisms， soil enzyme activity， cucumber quality and yield. The appropriate dosage was 1200-1600 kg·667 m-2.

Key words：Cucumber; Mushroom residue made organic fertilizer; Soil microbes; Soil enzyme activity; Quality; Yield

我国是食用菌生产大国，产量居世界首位，而每年产生的菌渣数量也非常大。菌渣含有大量的菌丝残体、纤维素、半纤维素和木质素及丰富的氨基酸、多糖等营养元素[1]。目前，由于对菌渣资源认识不足和技术落后而导致其有效利用率较低[2]。菌棒一般作为燃料焚烧或抛弃，不但孳生蚊虫、污染环境，还造成资源浪费。因而，研究菌渣发酵作为有机肥还田，不仅可以促进农业废弃物资源化利用，还能改善土壤质量、增加土壤养分和提高作物品质及产量，具有重要的理论意义和实践意义。有研究表明，菌渣不仅可以缓解土壤板结，增加土壤有机质含量，还能增加土壤团聚体数目和提高土壤养分含量[3]。温广蝉等[4]研究发现，菌渣有利于土壤有机质的积累，可提高土壤有效磷含量和速效钾含量，对土壤养分和作物生长具有促进作用[5]。张泽等[6]研究发现，菌渣能够扩大土壤中微生物群落的规模，有利于土壤质量的改善，同时还增强了土壤的抗病能力。黄春[7]研究发现，菌渣对土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性、转化酶活性、磷酸酶活性以及作物产量都有显著的提升。近年来，我国设施蔬菜栽培面积大，经济效益可观。然而，由于设施内长期过量施用化肥，导致蔬菜品质下降、土壤板结、水质污染[8-9]等问题层出不穷，而菌渣可培肥地力、改善土壤团粒结构[10-11]、提高蔬菜品质和产量[12-13]。因此，菌渣用于设施内蔬菜生产有着重要意义。目前，菌渣直接还田的研究较多，而发酵后制成商品有机肥在生产中的应用研究还鲜见报道，因此，笔者以商品菌渣有机肥为研究对象，以施用氮、磷、钾三元复合肥为CK，以黄瓜为试材，设置不同菌渣有机肥作为基肥，研究对土壤微生物、土壤酶活性及黄瓜品质和产量的影响，以期为商品菌渣有机肥在设施蔬菜栽培中的合理利用提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料

供试黄瓜品种为传奇68，由郑州市郑研种苗科技有限公司提供。菌渣有机肥是以平菇菌渣为主要原料添加辅料和发酵菌发酵而成的有机肥，由鹤壁市禾盛生物科技有限公司生产，主要养分含量为：有机质含量（w，下同）56.38%（以烘干基计）、总氮含量（N）4.35%、磷含量（P2O5）2.87%、钾含量（K2O）2.04%。化肥为复合肥（18-18-18），主要成分为硫酸钾（含K2O 54%）、磷酸二胺（含N 18%、P2O5 46%），由河南心连心化工集团有限公司生产。

1.2 方法

菌渣有机肥腐熟方法：平菇充分出菇后的菌棒，脱袋粉碎，添加适量发酵菌、红糖和尿素，控制含水量为50%～60%，混合均匀，堆置发酵，发酵过程中翻堆4～6次，使堆内温度不超过60 ℃。当菌渣料色均匀转深、质地变轻、闻不到异味时为发酵成功。

黄瓜栽培试验于2020年3月15日至7月3日在郑州市蔬菜研究发展中心钢构塑料大棚内进行，0～20 cm土壤基本理化性质如下：土壤容重为1.40 g·cm-3，总孔隙度45.92%，pH值6.78，电导率1010 μS·cm-1，有机质含量7.19 g·kg-1，碱解氮含量74.63 mg·kg-1，速效磷含量24.71 mg·kg-1，速效钾含量102.52 mg·kg-1。根据菌渣有机肥养分含量和多年栽培经验，试验设置4个施肥水平，CK为施用复合肥40 kg·667 m-2;3次重复，随机区组设计，共15个小区，每个小区面积为12 m2。4个菌渣有机肥的施肥量分别为400、800、1200、1600 kg·667 m-2。各处理具体施肥种类和用量见表1。定植前，将不同处理的有机肥和CK复合肥作为基肥一次性均匀撒入土壤，翻耕、整平、起垄。黄瓜采用垄上双行定植，垄宽120 cm，株距40 cm，行距60 cm，垄间距30 cm，每小区定植40株。常规田间管理，各小区追肥均为化肥，总追肥量为硫酸钾10 kg·667 m-2、磷酸二胺15 kg·667 m-2，自第一批果长达8～10 cm时开始追肥，每7～10 d追肥1次，分5～6次追完。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 土壤微生物数量和酶活性测定 在黄瓜结果中期（5月10日）采集0～20 cm土层土样，每小区随机取5个样点，混合成1个试样装袋带回试验室，过2 mm筛，置于4 ℃冰箱冷藏保存，进行土壤微生物计数、酶活性的测定。采用稀释平板法测定[14]微生物数量，采用牛肉膏蛋白胨培养细菌，采用改良高氏一号培养基培养放线菌，采用孟加拉红-马丁培养基培养真菌。参照周礼恺[15]的方法测定土壤酶活性。采用3，5-二硝基水杨酸比色法测定蔗糖酶活性，采用苯酚钠-次氯酸钠比色法测定脲酶活性，采用高锰酸钾滴定法测定过氧化氢酶活性。

1.3.2 黄瓜生长指标测定 黄瓜定植20 d后，每小区选择长势一致的黄瓜10株，测量并记录每株的株高、茎粗、节间长和叶面积，茎粗和节间长的测量取植株顶端向下数第4节间处，采用便携式叶面积仪（YMJ-B）测量叶面积。

1.3.3 黄瓜产量指标测定 对每小区选定的10株黄瓜进行单株产量测定，自第1次采摘开始，记录单株产量和小区产量。667 m2产量=小区株数×667 m2×单株产量/小区面积。

1.3.4 黄瓜品质指标测定 于黄瓜结果中期取样，每小区随机选取样品2.5 kg，将样品送至河南省农业科学院农业质量标准与检测技术研究中心进行品质指标检测。采用手持糖度计（PAL-1）测定可溶性固形物含量，采用蒽酮比色法测定可溶性总糖含量，采用2，6-二氯靛酚滴定法测定抗坏血酸含量。

1.4 数据分析

采用DPS 17.10软件对试验数据进行处理，采用Tukey法进行多重比较和显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同菌渣有机肥处理对土壤可培养微生物数量的影响

从表2可以看出，土壤中细菌数量占比最大，其次是放线菌，最少的是真菌。土壤中可培养细菌、放线菌和真菌的数量均随菌渣有机肥的施用量增加而增加。不同菌渣有机肥处理土壤中细菌和放线菌数量均显著高于CK，T2、T3和T4处理之间细菌数量差异不显著，但均显著高于T1;T2、T3处理放线菌数量均与T1、T4处理差异不显著，但T4显著高于T1;T3和T4处理土壤中真菌数量均显著高于CK，T1和T2处理土壤中真菌数量与CK差异不显著，4个处理间真菌数量差异不显著。T1、T2、T3和T4细菌数量分别比CK增加56.18%、98.35%、106.80%、112.70%;放线菌数量比CK增加44.59%、64.36%、76.52%、90.54%;真菌数量比CK增加12.77%、21.28%、25.53%、29.79%。随着菌渣有机肥施用量的增加，细菌数量增加幅度最大，其次是放线菌，真菌数量增加幅度最小。