全 文 ：蚕沙有机肥的养分特性及其肥效*
陈晓萍摇 谢亚军摇 罗光恩摇 石伟勇**
(浙江大学环境与资源学院污染环境修复与生态健康教育部重点实验室, 杭州 310029)
摘摇 要摇 将废弃蚕沙进行无害化处理和适度发酵开发出蚕沙有机肥,分析了其养分特点,并
采用盆栽试验研究了蚕沙有机肥的肥效.结果表明:发酵蚕沙有机肥的全氮、全磷、全钾含量
与堆肥前相比显著提高,分别比堆肥前提高了 58郾 0% 、84郾 4%和 29郾 7% ;添加微生物菌剂可
有效缩短发酵时间,并能减少堆肥过程的碳、氮损失.施用发酵后蚕沙的小白菜和番茄种子的
发芽指数均大于 80% ,对作物发芽没有抑制作用.施用发酵蚕沙有机肥不仅可提高小白菜产
量、营养养分、Vc含量,减少硝酸盐积累量,还可提高土壤 pH值,增加土壤速效养分和有机质
含量,增强土壤酶活性,其效果优于发酵羊粪有机肥处理.
关键词摇 蚕沙有机肥摇 堆肥摇 微生物菌剂摇 小白菜摇 土壤酶
文章编号摇 1001-9332(2011)07-1803-07摇 中图分类号摇 S141. 4摇 文献标识码摇 A
Silkworm excrement organic fertilizer: Its nutrient properties and application effect. CHEN
Xiao鄄ping, XIE Ya鄄jun, LUO Guang鄄en, SHI Wei鄄yong (Ministry of Education Key Laboratory of
Environmental Remediation and Ecological Health, College of Environmental and Resource Sciences,
Zhejiang University, Hangzhou 310029, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2011,22(7): 1803-1809.
Abstract: In this paper, silkworm excrement was harmless鄄treated via controlled fermentation to
prepare silkworm excrement organic fertilizer (SEOF). The nutrient properties of the SEOF were
determined, and a pot experiment was conducted to examine the application effect of the fertilizer.
After fermentation, the total N, P, and K contents in the SEOF had a significant increase, being
58郾 0% , 84郾 4% , and 29郾 7% higher than those in the raw material, respectively. The addition of
microbial inoculants shortened the fermentation period, and decreased the carbon and nitrogen
losses during fermentation. With the application of SEOF, the seed germination index of cabbage
and tomato was higher than 80% , suggesting that the fertilizer had no inhibitory effect on the seed
germination. The application of SEOF not only increased the Chinese cabbage yield and its nutrients
and Vc contents, decreased the plant nitrate content, but also improved the soil pH value, and in鄄
creased the soil available nutrients and organic matter contents and soil enzyme activities, with
better effect than applying composted goat feces.
Key words: silkworm excrement organic fertilizer; compost; microbe fungi; Chinese cabbage; soil
enzyme.
*国家水体污染控制与治理重大专项(2008ZX07101鄄006鄄10鄄01)资
助.
**通讯作者. E鄄mail: wyshi@ zju. edu. cn
2010鄄12鄄13 收稿,2011鄄04鄄10 接受.
摇 摇 养蚕业在我国具有悠久历史,且一直十分发达.
近年来,随着国家“东桑西移冶战略的深入,桑蚕业
发展迅速,但长期以来对养蚕后剩下的蚕沙始终未
予充分利用.蚕沙是养蚕过程中蚕排出的粪便、食剩
的残桑及蚕座垫料的统称[1],一般直接用作农田肥
料或被丢弃.鲜蚕沙因带有一定的病原菌,作为肥料
或被丢弃均会对桑蚕生产环境造成污染[2],甚至导
致蚕病暴发[3],蚕沙已成为蚕区主要面源污染物之
一.因此,解决蚕沙污染已成为桑蚕生产的主要问
题.
事实上,蚕沙含粗蛋白 15郾 4% 、粗脂肪 3郾 9% 、
粗纤维 19郾 6% 、无氮浸出物 36郾 2% ,还含有铜、铁和
锌等微量元素,并富含叶绿素、果胶、黄酮、生物碱和
类肾上腺皮质激素等,是一种极具开发价值的资
源[4-5] .目前对蚕沙再利用的研究主要集中于各种
有效成分的提取,但提取有效成分后仍有大量的蚕
沙留下,如叶绿素的提取率约为 1% [6-7]、果胶的提
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 7 月摇 第 22 卷摇 第 7 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Jul. 2011,22(7): 1803-1809
取率为 2% ~ 15% [8-10],蚕沙堆肥技术及其土壤养
分效应等研究则鲜有报道. 将提取叶绿素后的蚕沙
进行堆腐后作为有机肥再利用,不仅可缓减大量废
弃蚕沙对环境造成的污染,而且可拓宽有机肥的原
料来源.本文利用堆肥适度发酵技术研制蚕沙有机
肥,研究了蚕沙有机肥的养分状况、对小白菜产量和
品质及土壤性状等的影响,旨在为蚕沙有机肥的应
用提供理论依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 供试材料
供试蚕沙由浙江省海宁凤鸣叶绿素有限公司提
供,提取叶绿素后的蚕沙含全氮 19郾 3 g·kg-1、全磷
(P2O5)9郾 60 g·kg-1、全钾(K2O)25郾 6 g·kg-1、有机
质 753 g·kg-1 .供试“谷霖冶微生物菌剂由上海联业
生物技术有限公司研制,是一种新型高效活性微生
物腐熟剂,有效活菌数逸0郾 50 亿·g-1;供试亚联微
生物肥 BIO鄄ONE 是一种含有多种具固氮作用的好
氧和厌氧微生物的有机肥,由美国亚联企业集团提
供,有效活菌数逸2郾 0 亿·mL-1 . 供试土壤为黄松
土,土壤化学性质为:有机质 12郾 5 g·kg-1,碱解氮
74郾 6 mg · kg-1,有效磷 54郾 1 mg · kg-1,速效钾
41郾 2 mg · kg-1, pH 7郾 20, 电 导 率 ( EC )
0郾 35 mS·cm-1 .供试小白菜品种为上海青,生育期
为 25 d左右,购自杭州市良种引进公司.
1郾 2摇 试验设计
1郾 2郾 1 堆肥试验摇 共设 3 个堆体,分别为蚕沙(堆体
1)、蚕沙加 0郾 2 % “谷霖冶微生物菌剂(堆体 2)、蚕
沙加 12 mL·t-1美国亚联微生物肥 BIO鄄ONE(堆体
3),3 个堆体各称取 50 kg 蚕沙,将辅料按照所设计
的比例于自来水中混匀,倒入蚕沙中,混合均匀后,
制成堆体.堆肥开始时调节含水率为 55% ,C / N 为
25 左右,实行翻堆通气,待温度升至 55 益后每天翻
堆 1 次. 堆肥时间为 2009 年 10 月 14—29 日,共计
16 d.在堆制的 0、2、4、6、8、10、13、15、16 d 采样,采
样时在堆体内部上、中、下 3 个高度多点取样,混合
后缩分至 500 g 左右,分取其中的一半样品用保鲜
袋密封并现场保存于 4 益冰箱中,剩下部分样品风
干、粉碎后过 0郾 25 mm筛,密封、备用.
1郾 2郾 2 盆栽试验摇 以小白菜“上海青冶和堆肥试验中
的堆肥产品为试验材料进行盆栽,先将土壤风干,去
除非土成分,过筛,每盆称土 1 kg(烘干质量).试验
共设 8 个处理,分别为 1)对照,不加蚕沙有机肥和
其他任何添加物;2)加蚕沙有机肥(堆肥试验中得
到的蚕沙堆肥产品,风干后含水率低于 5郾 0% ,下
同)1郾 5 g;3)加蚕沙有机肥 3郾 0 g;4)加蚕沙有机肥
4郾 5 g;5)加“谷霖冶微生物菌剂堆制成的蚕沙有机肥
3郾 0 g;6)加亚联微生物肥堆制成的蚕沙有机肥
3郾 0 g;7)加腐熟羊粪 3郾 0 g;8)加未发酵的蚕沙原料
3郾 0 g.所有肥料均以基肥形式 1 次性施入,肥料与
土壤充分搅拌均匀后装盆,加水至田间持水量的
80%后播种,每盆播种 18 粒. 2010 年 3 月 17 日播
种,出苗 1 周后,间苗、定苗,每盆 8 株,1 个月后收
获.试验每处理 4 次重复,完全随机排列.
1郾 3摇 测定项目与方法
1郾 3郾 1 堆肥试验测定项目摇 每天 10:00、15:00 各测
堆体温度 1 次,取平均值.有机质、全氮、全磷、全钾
按照文献[11]方法测定,其中,有机质含量采用重
铬酸钾容量法测定;全氮用 H2SO4 鄄H2O2 消煮,蒸馏
法测定;全磷用钒钼黄法测定;全钾用火焰光度法测
定.重金属含量采用 HNO3 鄄HClO4 消煮后,ICP鄄MS
测定[12] .发芽指数测定:取 5 g 鲜样加 100 mL 蒸馏
水,60 益下浸提 3 h 后过滤,吸取滤液,加到点播有
50 粒小白菜或番茄种子的培养皿内, 置于
(25依1) 益培养箱中培养,第 4 天测定种子发芽率
和根长,对照为蒸馏水[13] .
1郾 3郾 2 盆栽试验测定项目摇 小白菜 1 周后测定出苗
率,收获后分别用自来水、去离子水洗净,擦干,称鲜
质量.叶绿素含量用叶绿素仪 SPAD 502 测定(日本
MINOLTA公司);Vc含量用 2,6鄄二氯靛酚滴定法测
定[14];硝酸盐含量用水杨酸法测定[15] .小白菜植株
干物质中全氮用 H2SO4 鄄H2O2 消煮蒸馏法测定;全
磷用钒钼黄法测定;全钾用火焰光度法测定;有机质
采用稀释热法测定;碱解氮采用碱解扩散法测定;有
效磷采用 0郾 5 mol·L-1 NaHCO3 浸提、钼锑抗比色
法测定;速效钾采用 1 mol·L-1 NH4OAc 浸提、火焰
光度法测定[14] .土壤 pH和 EC 值均按 1 颐 5 土水比
浸提,分别用 pH计和电导率仪测定.
土壤过氧化氢酶活性采用高锰酸钾滴定法[16]
测定,以 20 min后 10 g干土反应的 0郾 1 mol·L-1高
锰酸钾的毫升数表示,所用过氧化氢的原始浓度用
高锰酸钾在酸性基质中滴定以进行校正;蔗糖酶活
性用 3,5鄄二硝基水杨酸比色法[17]测定,结果以 24 h
后 1 g土壤中葡萄糖的质量(mg)表示;脲酶活性用
苯酚鄄次氯酸钠比色法[17]测定,以 24 h 后 100 g 土
壤中 NH3 鄄N的质量(mg)表示;磷酸酶活性用磷酸
苯二钠比色法[18]测定,以 3 h 后 100 g 土壤中 P2O5
的质量(mg)表示.
4081 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
1郾 4摇 数据处理
试验数据用 Excel 2003 和 DPS 7郾 05 统计软件
进行处理分析,采用 LSD法检验不同数据组间的差
异.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 蚕沙堆肥过程中堆腐指标的变化
2郾 1郾 1 温度变化摇 温度是影响堆肥系统微生物活动
和堆肥工艺过程的重要因素,是反映堆肥进程最直
接、最敏感的指标[19] . 本试验中堆体 1、2、3 分别经
过 4、2、3 d后,堆体温度从环境温度升到了 50 益以
上(图 1),且堆体 2 和 3 所能达到的最高温度分别
为 66郾 3 益 和 65郾 8 益,高于堆体 1 的最高温度
(65郾 5 益),说明添加微生物菌剂有利于堆肥快速升
温.在高温期,3 个堆体温度保持在 50 益以上的时
间分别为 6 d、8 d和 8 d.中华人民共和国粪便无害
化标准 (GB 7959—87) 指出,堆体温度在 50 益 ~
55 益保持 5 ~ 7 d,就可以杀死堆料中的致病微生
物,满足堆肥卫生学要求和腐熟度指标[12],本试验
中 3 个堆体均符合上述标准.到第 14 天,堆体 2 和 3
基本接近环境温度,而堆体 1 在第 16 天才与环境温
度接近,当堆体温度趋于环境温度时,表明堆肥已达
稳定[20] .说明添加微生物菌剂有利于堆肥的快速腐
熟,能有效缩短堆肥时间.
图 1摇 不同堆体堆肥过程中温度和含水率的变化
Fig. 1摇 Changes of temperature and moisture content in different
piles during composting (mean依SD).
2郾 1郾 2 含水率变化摇 水分是微生物生命活动所必需
的因子,在调节堆体温度中起重要作用[19] . 本试验
中,3 个堆体水分含量的变化趋势基本一致(图 1),
基本呈下降趋势.堆体 1、2、3 堆肥初期的含水率分
别为 54郾 1% 、56郾 4%和 55郾 3% ,到堆肥结束时,分别
为 29郾 9% 、30郾 0%和 30郾 3% ,分别下降了 24郾 2% 、
26郾 4%和 25郾 0% .
2郾 1郾 3 发芽指数变化 摇 用发芽指数 ( germination
index,GI)测定堆肥的毒性,是检验堆肥腐熟度最直
接而有效的方法之一[21-22] . 当 GI>50% ,可认为堆
肥基本腐熟,当 GI>80% ,可以认为已经完全腐熟,
对植物没有毒性[23] . 本试验中,无论是小白菜还是
番茄,3 个堆体的发芽指数都大于 80% ,而未发酵的
蚕沙原料的发芽指数则不到 50% (表 1),说明未发
酵的蚕沙原料对植物发芽有抑制作用.
2郾 2摇 蚕沙有机肥的养分质量状况
堆肥产品的成分和性质因堆肥原料、工艺、堆肥
周期和过程控制的不同有较大差异. 对 3 个堆肥产
品理化性质的分析结果表明 (表 2),全氮、全磷
(P2O5)、全钾(K2O)和有机质含量均符合国家规定
的商品有机肥标准[11],并且与蚕沙原料相比,3 个
堆肥的全氮、全磷、全钾含量都显著提高.其中,全氮
和全钾含量以堆肥3增加最多,分别比蚕沙原料增
表 1摇 蚕沙堆肥前后发芽指数(GI)的变化
Table 1 摇 Changes of seed germination index (GI) before
and after compost from silkworm excrement (%, mean 依
SD)
处理
Treatment
小白菜
Chinese cabbage
番茄
Tomato
清水对照 Control 100依0d 100依0c
堆体 1 Pile 1 121依4b 126依3b
堆体 2 Pile 2 111依2c 140依3a
堆体 3 Pile 3 129依2a 121依16b
原料 Material 47郾 1依1郾 6e 48郾 0依0郾 1d
同列不同小写字母表示差异显著(P<0郾 05) Different small letters in
the same column meant significant difference at 0郾 05 level. 下同 The
same below.
表 2摇 蚕沙有机肥的养分含量
Table 2摇 Nutrient contents of silkworm excrement organic
fertilizer (g·kg-1, mean依SD)
处理
Treatment
N P2O5 K2O 有机质
Organic matter
堆肥 1 Pile 1 30郾 5依0郾 1c 17郾 7依0郾 1a 33郾 2依1郾 3a 675依3b
堆肥 2 Pile 2 31郾 2依0郾 2b 18郾 5依0郾 1a 33郾 6依0郾 1a 688依1b
堆肥 3 Pile 3 32郾 2依0郾 1a 18郾 1依0郾 5a 34郾 6依0郾 1a 691依3b
原料 Material 19郾 3依0郾 2d 9郾 6依1郾 9b 25郾 6依0郾 1b 753依11a
有机肥料标准 Organic fertilizer standard (NY 525 -2002):N + P2O5 +K2O逸
40 g·kg-1,有机质 Organic matter逸300 g·kg-1.
50817 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 陈晓萍等: 蚕沙有机肥的养分特性及其肥效摇 摇 摇 摇 摇
加了 66郾 8%和 35郾 2% ;全磷含量以堆肥 2 增加最
多,比蚕沙原料增加了 92郾 7% . 比较 3 个堆肥可以
看出,堆肥 2 和 3 的全氮和有机质含量与堆肥 1 相
比都有一定程度的提高,其中全氮含量差异达到显
著水平.说明添加微生物菌剂能够减少堆肥过程中
的碳、氮损失,从而提高蚕沙有机肥的肥效.
摇 摇 对堆肥产品进行重金属浓度检测(表 3),结果
表明,3 个堆肥产品的重金属浓度均未超标,全部符
合国家规定的商品有机肥农用标准.
2郾 3摇 蚕沙有机肥对小白菜产量和品质的影响
施用蚕沙原料的处理 8 的小白菜出苗率和产量
均最低(表 4),这是由于蚕沙原料未腐熟,对小白菜
有一定的毒性,导致出苗率和产量低.除对照(处理
1)小白菜产量显著低于其他处理外,其他处理间差
异均不显著.说明添加微生物菌剂的蚕沙有机肥对
小白菜产量无显著影响.
由表 4 可知,施用腐熟蚕沙有机肥处理的叶绿
素含量均高于对照,且差异显著;而施用羊粪有机肥
处理的叶绿素含量与对照差异不显著,说明施用蚕
沙有机肥能促进小白菜叶绿素的形成. 7 个处理的
Vc含量均高于对照,但除处理 3 和 4 外,与对照差
异均不显著;比较处理 2、3、4 可以看出,随着蚕沙有
机肥施用量的增大,小白菜的 Vc 含量增加.说明施
用蚕沙有机肥有助于提高小白菜 Vc 含量,从而改
善小白菜营养品质. 不论是施用蚕沙有机肥还是羊
粪有机肥,小白菜的硝酸盐含量均显著低于对照;而
施用腐熟蚕沙有机肥的几个处理的硝酸盐含量均低
于施用羊粪处理,说明施用蚕沙有机肥能减少硝酸
盐在小白菜体内的积累.
2郾 4摇 蚕沙有机肥对小白菜养分吸收的影响
由表 5 可以看出,不论是施用蚕沙有机肥还是
羊粪有机肥,小白菜植株全氮、全磷、全钾含量都高
于对照.其中,除处理 8(施用未腐熟的蚕沙原料)
外,其余处理全氮含量均显著高于对照;而其他 7 个
处理的全磷、全钾含量都显著高于对照. 比较处理
2、3、4 可以看出,随着蚕沙有机肥施用量的增加,小
白菜植株全氮、全磷、全钾含量表现为先增加后减小
的趋势,说明若施用过量蚕沙有机肥,反而会降低
氮、磷、钾在小白菜体内的积累. 虽然处理 3 的全氮
含量略低于处理 7,但全磷和全钾含量显著高于处
理 7,说明在施用等量有机肥的情况下,蚕沙在提高
小白菜植株氮、磷、钾方面优于羊粪.
2郾 5摇 蚕沙有机肥对土壤化学指标的影响
施用蚕沙有机肥后土壤 pH 值均比对照高(表
6),且随着有机肥用量的增加而增大,这对于改良
经常使用化肥引起的土壤酸化现象具有重要意义.
虽然蚕沙本身具有较高的电导率,施入土壤后也有
一定程度的增加,但均在安全范围内[24],不会对小
白菜造成盐害.施用有机肥后土壤速效养分浓度都
高于对照,其中碱解氮和有效磷均显著高于对照;速
效钾除施用羊粪处理外,其余也均显著高于对照.说
明施用蚕沙有机肥能显著增加土壤中的速效养分含
表 3摇 蚕沙有机肥的重金属浓度
Table 3摇 Heavy metal concentrations of silkworm excrement organic fertilizer (mg·kg-1, mean依SD)
处理 Treatment As Cd Hg Pb Cr
堆肥 1 Pile 1 1郾 34依0郾 03a 0郾 22依0郾 02a 0郾 22依0郾 01a 7郾 97依0郾 08a -
堆肥 2 Pile 2 - 0郾 23依0郾 01a 0郾 18依0郾 02a 8郾 14依0郾 05a -
堆肥 3 Pile 3 0郾 90依0郾 01b 0郾 25依0郾 02a 0郾 09依0郾 01b 8郾 38依0郾 03a -
有机肥料标准 Standard (NY 525—2002) 臆30 臆3 臆5 臆100 臆300
-:未检出 No detect.
表 4摇 不同处理对小白菜产量和品质的影响
Table 4摇 Effects of different treatments on yield and quality of Chinese cabbage (mean依SD)
处 理
Treatment
出苗率
Emergence rate
(% )
每盆产量
Yield per pot
(g)
叶绿素
Chlorophyll
Vc
(mg·kg-1)
硝酸盐
Nitrate
(mg·kg-1)
1 (CK) 80郾 6依3郾 2c 24郾 6依1郾 8bc 30郾 2依0郾 3de 759郾 0依70郾 9c 78郾 8依2郾 5a
2 94郾 4依0郾 0ab 33郾 0依4郾 8a 33郾 0依1郾 2abc 845郾 0依65郾 3bc 42郾 8依6郾 1d
3 95郾 8依2郾 8ab 35郾 5依3郾 0a 33郾 5依0郾 7a 881郾 1依54郾 2ab 56郾 2依6郾 4c
4 91郾 7依3郾 2b 30郾 4依6郾 2ab 33郾 4依1郾 9ab 961郾 5依32郾 4a 58郾 1依1郾 3bc
5 94郾 4依4郾 5ab 34郾 9依0郾 7a 32郾 9依0郾 9abc 870郾 6依40郾 8abc 58郾 3依1郾 4bc
6 97郾 2依3郾 2a 34郾 0依3郾 5a 31郾 9依1郾 2bc 832郾 5依78郾 0bc 60郾 4依5郾 8bc
7 94郾 4依4郾 5ab 33郾 6依7郾 8a 31郾 7依0郾 6cd 868郾 0依16郾 3abc 65郾 4依1郾 7b
8 79郾 2依2郾 8c 19郾 4依0郾 1c 30郾 1依0郾 4e 837郾 3依60郾 9bc 64郾 5依3郾 3bc
6081 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
表 5摇 不同处理对小白菜养分含量的影响
Table 5摇 Effects of different treatments on nutrient contents
of Chinese cabbage(g·kg-1, mean依SD)
处理
Treatment
N P2O5 K2O
1 (CK) 25郾 6依2郾 1c 17郾 8依0郾 3d 37郾 7依0郾 1g
2 34郾 7依2郾 8a 19郾 2依0郾 3c 49郾 3依0郾 6d
3 35郾 6依0郾 7a 23郾 1依0郾 2a 57郾 5依0郾 1a
4 31郾 3依0郾 3b 21郾 2依0郾 3b 55郾 2依0郾 2b
5 34郾 5依0郾 5a 21郾 9依0郾 1b 52郾 2依1郾 1c
6 35郾 8依1郾 3a 21郾 8依0郾 4b 55郾 8依0郾 6b
7 37郾 0依0郾 5a 19郾 8依0郾 8c 41郾 0依0郾 6f
8 28郾 2依2郾 2c 20郾 0依1郾 2c 44郾 6依0郾 1e
量,从而利于作物吸收.施用有机肥的 7 个处理的有
机质含量均显著高于对照,说明蚕沙中富含的有机
质可迅速向土壤转化,改善土壤的肥力状况.
2郾 6摇 蚕沙有机肥对土壤酶活性的影响
土壤磷酸酶可加速有机磷的水解速度,土壤磷
酸酶包括酸性磷酸酶、中性磷酸酶和碱性磷酸
酶[25-27] .本试验供试土壤 pH值在 7郾 0 左右,故仅测
定中性磷酸酶活性.由表 7 可知,施用有机肥的 7 个
处理的磷酸酶活性均显著高于不施有机肥对照. 比
较处理 2、3、4 可知,磷酸酶活性随蚕沙有机肥用量
的增加而增大.施用等量有机肥的处理 3、5、6、7 的
磷酸酶活性分别比对照增加 24郾 1% 、 25郾 2% 、
25郾 6%和 24郾 4% ,但彼此间差异不显著,说明施用
蚕沙有机肥和羊粪有机肥均能提高土壤磷酸酶活
性,添加微生物菌剂的有机肥对土壤磷酸酶活性的
影响不明显.
除了施用羊粪处理外,其他 6 个处理的脲酶活
性均显著高于对照,其中处理 6 增加最多,比对照提
高了 37郾 2% ,说明添加亚联微生物肥的蚕沙有机肥
对提高土壤脲酶活性有显著作用. 比较处理 2、3、4
可知,脲酶活性随蚕沙有机肥用量的增加而增大,但
差异不显著(表 7).
由表 7 可知,虽然施用有机肥的 7 个处理的蔗
糖酶活性与对照相比都有一定程度提高,但只有处
理 2 和 3 达到显著差异,其中处理 3 的蔗糖酶活性
最高,比对照提高了 50郾 9% ,比施用等量羊粪处理
提高了 43郾 0% .施用腐熟蚕沙有机肥的处理 2、3、4
差异不显著.
过氧化氢酶活性与磷酸酶活性的变化趋势相
似,施用有机肥的 7 个处理均显著高于对照.随着蚕
表 6摇 不同处理对土壤化学性状的影响
Table 6摇 Effects of different treatments on soil chemical properties (mean依SD)
处理
Treatment
pH 电导率
Conductivity
(mS·cm-1)
碱解氮
Alkaline
hydrolytic N
(mg·kg-1)
有效磷
Available P
(mg·kg-1)
速效钾
Available K
(mg·kg-1)
有机质
Organic matter
(g·kg-1)
1 (CK) 7郾 21依0郾 01c 0郾 340依0郾 004d 75郾 9依1郾 3c 54郾 0依2郾 5c 43郾 3依5郾 8c 12郾 7依0郾 1d
2 7郾 23依0郾 01c 0郾 346依0郾 010cd 82郾 6依2郾 7ab 61郾 1依1郾 0b 50郾 0依0郾 0b 15郾 4依0郾 1bc
3 7郾 30依0郾 02b 0郾 347依0郾 001cd 83郾 8依1郾 4ab 62郾 2依2郾 0b 60郾 0依0郾 0a 16郾 0依0郾 4ab
4 7郾 38依0郾 02a 0郾 392依0郾 011a 85郾 2依3郾 8ab 69郾 8依3郾 1a 60郾 0依0郾 0a 16郾 1依0郾 4a
5 7郾 34依0郾 02ab 0郾 361依0郾 012c 81郾 1依4郾 1b 61郾 8依3郾 1b 50郾 0依0郾 0b 15郾 7依0郾 8abc
6 7郾 35依0郾 02a 0郾 396依0郾 000a 84郾 3依3郾 1ab 67郾 0依4郾 4ab 50郾 0依0郾 0b 15郾 6依0郾 3abc
7 7郾 10依0郾 00d 0郾 342依0郾 001d 87郾 2依1郾 4a 61郾 8依6郾 9b 40郾 0依0郾 0c 15郾 1依0郾 2c
8 7郾 30依0郾 03b 0郾 376依0郾 004b 81郾 4依3郾 0b 63郾 0依5郾 6ab 53郾 3依2郾 9b 15郾 6依0郾 3abc
表 7摇 不同处理对土壤酶活性的影响
Table 7摇 Effects of different treatments on soil enzyme activities (meab依SD)
处理
Treatment
磷酸酶
Phosphatase
(mg P2O5·100 g-1·3 h-1)
脲酶
Urease
(mg NH4 鄄N·100 g-1·24 h-1)
蔗糖酶
Invertase
(mg glucose·g-1·24 h-1)
过氧化氢酶
Catalase
(ml 0郾 1 mol·L-1 KMNO4·
10 g-1·20 min-1)
1 (CK) 7郾 58依0郾 52d 31郾 0依2郾 5e 19郾 0依5郾 4b 8郾 48依0郾 32f
2 8郾 88依0郾 21c 38郾 4依2郾 1cd 28郾 3依2郾 0a 9郾 58依0郾 04e
3 9郾 41依0郾 27bc 39郾 0依0郾 6bcd 28郾 7依3郾 2a 10郾 4依0郾 4bcd
4 10郾 2依0郾 1a 41郾 2依0郾 0ab 23郾 2依0郾 4ab 10郾 9依0郾 1ab
5 9郾 49依0郾 16b 40郾 3依0郾 9abc 25郾 8依6郾 3ab 10郾 2依0郾 1cd
6 9郾 52依0郾 04b 42郾 5依0郾 3a 22郾 5依2郾 1ab 11郾 25依0郾 1a
7 9郾 43依0郾 25bc 31郾 1依0郾 3e 20郾 0依0郾 9ab 10郾 1依0郾 5de
8 9郾 27依0郾 27bc 36郾 4依0郾 3d 24郾 6依5郾 2ab 10郾 6依0郾 0abc
70817 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 陈晓萍等: 蚕沙有机肥的养分特性及其肥效摇 摇 摇 摇 摇
沙有机肥用量的增加,过氧化氢酶活性呈增加趋势,
这与磷酸酶和脲酶活性的变化趋势一致. 其中处理
6 活性最高,比对照提高了 31郾 5% ,说明添加亚联微
生物肥的蚕沙有机肥对提高土壤过氧化氢酶活性作
用明显(表 7).
3摇 讨摇 摇 论
影响堆肥快速腐熟的因素很多,如温度、含水
率、C / N等.而堆肥是一个以微生物为媒介的生物
发酵过程,微生物的活动对堆肥物料的分解起着重
要作用,是影响堆肥快速腐熟的重要因子之一. 因
此,在调节物料的 C / N、水分、pH值等因素在最佳范
围时,添加适当的外源微生物菌剂是加快堆肥腐熟
的重要手段.有研究表明,接种的微生物对堆肥物质
的分解作用,浓缩了堆肥中的无机营养成分,而且由
于水分降低,使养分含量相对增加,有利于提高堆肥
质量[28] .本研究结果与此相同,即添加微生物菌剂
后,堆肥的全量氮、磷、钾含量提高.
本研究结果表明,施用蚕沙有机肥能够促进小
白菜植株叶绿素的形成,提高植株的光合作用,从而
促进植株生长,提高其产量. 在品质方面,施用蚕沙
有机肥能够增加植株 Vc 含量,减少硝酸盐积累量,
明显改善小白菜品质. 这可能与蚕沙中含有的某种
未知促进生长因子有关,据研究,蚕沙含有黄酮类、
甾体(萜类)、酚类、内酯(香豆素类)、生物碱、糖和
氨基酸、多肽和蛋白质,还可能含有鞣质、皂苷、蒽醌
及挥发油等[29] .也可能与蚕沙中含有丰富的中微量
元素有关.蚕沙有机肥对小白菜植株品质的改善机
理还有待于进一步研究.
土壤酶作为土壤的组成部分,是土壤生态系统
代谢的重要动力,其活性大小反映了土壤中生化反
应的强度[30] .土壤酶活性与土壤质量的许多理化指
标相关[17],在一定程度上可以表征土壤肥力水平的
高低.本研究结果显示,施用蚕沙有机肥能够提高土
壤酶活性,从而改善土壤肥力水平.这可能与蚕沙堆
肥中含有大量酶有关[31],而且堆肥能够为产酶微生
物提供丰富的营养源,有利于产酶微生物的繁殖与
代谢,这与前人的研究结果一致[32] .
4摇 结摇 摇 论
利用堆肥适度发酵技术,添加微生物菌剂,能有
效缩短发酵时间.堆肥产品(蚕沙有机肥)养分含量
和重金属含量达到 NY 525—2002 规定的商品有机
肥标准,添加微生物菌剂能减少堆肥过程的碳、氮损
失,从而提高蚕沙有机肥的质量.经发芽率试验检测,
对作物发芽没有抑制作用.施用蚕沙有机肥,不仅能
促进小白菜植株叶绿素的形成,还能提高小白菜植株
产量和养分吸收量,并改善小白菜营养品质.蚕沙有
机肥还能提高土壤养分指标,增强土壤酶活性.
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作者简介摇 陈晓萍,女,1986 年生,硕士研究生.主要从事废
弃物资源化利用和新型肥料开发等研究. E鄄mail: chenxp_
1112@ 126. com
责任编辑摇 张凤丽
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