水产养殖固体废弃物有机肥对土壤肥效和蔬菜品质的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0616

中国农学通报 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (19): 102-108.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0616

• 资源·环境·生态·土壤·气象 • 上一篇下一篇

水产养殖固体废弃物有机肥对土壤肥效和蔬菜品质的影响

丁兰¹(), 徐胜南¹, 周聃², 刘梅²(), 李万祈², 邹松保²

¹ 安吉县农业农村局养殖业管理科，浙江安吉 313300
² 农业农村部淡水渔业健康养殖重点实验室/浙江省淡水水产遗传育种重点实验室/浙江省淡水水产研究所，浙江湖州 313001

收稿日期:2023-08-23 修回日期:2024-03-18 出版日期:2024-07-05 发布日期:2024-07-02
通讯作者:
刘梅，女，1988年出生，安徽临泉人，副研究员，博士研究生，研究方向：养殖模式优化。通信地址：313000 浙江省吴兴区杭长桥，Tel：0572-2045722，E-mail：liumei0601@126.com。
作者简介:
丁兰，女，1987年出生，浙江湖州人，工程师，本科，研究方向：养殖模式优化与推广。通信地址：313300 浙江安吉县递铺街道阳光工业园2区安吉县农业农村局，Tel：0572-5220461，E-mail：819258683@qq.com。
基金资助:
安吉县乡村振兴科技计划项目“鱼工厂尾水固液分离、生态处理与循环回用”(安科﹝2021﹞25); 浙江省“三农九方”科技协作计划“浙江省淡水养殖池塘底泥污染现状调查及生态修复关键技术研发与应用”(2023SNJF075); 浙江省重点研发“邻雁”项目“池塘多营养层级高效生态养殖模式构建关键技术研究与示范”(2022C02027)

Effects of Organic Fertilizer from Aquaculture Solid Waste on Soil Fertility and Vegetable Quality

DING Lan¹(), XU Shengnan¹, ZHOU Dan², LIU Mei²(), LI Wanqi², ZOU Songbao²

¹ Aquaculture Management Section, Anji County Agricultural and Rural Bureau, Anji, Zhejiang 313300
² Key Laboratory of Healthy Freshwater Aquaculture, Ministry of Agriculture and Rural Affairs/ Key Laboratory of Freshwater Aquatic Genetics and Breeding of Zhejiang Province/ Zhejiang Institute of Freshwater Fisheries, Huzhou, Zhejiang 313001

Received:2023-08-23 Revised:2024-03-18 Published:2024-07-05 Online:2024-07-02

摘要/Abstract

摘要：

研究旨在探讨水产养殖固体废弃物作为有机肥料对土壤肥力和蔬菜品质的影响。通过田间小区试验，设置4个不同处理组，分别为不施肥+辣椒(CK₁)、不施肥+番茄(CK₂)、施鱼粪有机肥+辣椒(T₁)、施鸡粪有机肥+辣椒(T₂)、施鱼粪有机肥+番茄(T₃)、施鸡粪有机肥+番茄(T₄)，研究鱼粪有机肥施用对土壤肥力、辣椒和番茄生长及果实品质的影响。研究结果显示，与空白对照组相比，鱼粪有机肥可以显著增加土壤微生物数量，提高土壤有机质、全氮、全磷、有效磷、孔隙度等指标数值，从而增加土壤肥力，改善土壤物理结构，促进辣椒和番茄植株生长。同时鱼粪处理组蔬菜果实维生素C含量平均提高11.9%~24.0%、可溶性糖含量提高8.1%~16.7%，果实品质显著改善、营养价值提升。然而，与市售商品鸡粪有机肥相比，还需优化相关营养成分比例配置，尤其是提高速效钾含量。

关键词: 养殖池塘, 固体废弃物, 水产养殖固体废弃物, 有机肥, 土壤肥效, 土壤肥力, 蔬菜品质, 鱼粪、鸡粪、田间试验

Abstract:

To explore the effects of organic fertilizer derived from aquaculture solid waste on soil fertility and vegetable quality, two control and four treatment groups were established for the field experiment in this study, including control group CK₁ (no fertilizer + pepper), control group CK₂ (no fertilizer + tomato), treatment group T₁ (fish manure organic fertilizer + pepper), treatment group T₂ (chicken manure organic fertilizer + pepper), treatment group T₃ (fish manure organic fertilizer + tomato), and treatment group T₄ (chicken manure organic fertilizer + tomato). The effects of fish manure organic fertilizer on soil fertility, growth and the quality of pepper and tomato plants were investigated. The results showed that compared with the control group, fish manure organic fertilizer significantly improved the level of beneficial soil microorganisms. Fish manure organic fertilizer was also demonstrated to improve soil quality indicators such as total soil organic matter, total nitrogen, total phosphorus, and soil porosity, which led to increase soil fertility, superior soil composition, and better growth of pepper and tomato plants. In addition, the vitamin C content of the vegetables in the fish manure treatment group increased by 11.9%-24.0% on average, and the soluble sugar content increased by 8.1%-16.7%, which represented significant improvement in the quality and nutritional value of the vegetables. However, commercially available chicken manure organic fertilizer still performed better than fish manure organic fertilizer in several metrics. Future research should aim to further improve the nutrient ratios in fish manure organic fertilizer, especially to increase the fast-acting potassium content.

Key words: aquaculture pond, solid waste, aquaculture solid waste, organic fertilizer, soil fertility, soil fertility, vegetable quality, fish manure, chicken manure, field trial

丁兰, 徐胜南, 周聃, 刘梅, 李万祈, 邹松保. 水产养殖固体废弃物有机肥对土壤肥效和蔬菜品质的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(19): 102-108.

DING Lan, XU Shengnan, ZHOU Dan, LIU Mei, LI Wanqi, ZOU Songbao. Effects of Organic Fertilizer from Aquaculture Solid Waste on Soil Fertility and Vegetable Quality[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2024, 40(19): 102-108.

图/表 7

参考文献 28

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理化指标	原始土壤	鸡粪有机肥	鱼粪有机肥
pH	7.8	7.5	7.8
有机质/(g/kg)	12.3	149	140
全氮/(mg/kg)	1120	11600	11500
全磷/(mg/kg)	8150	7930	8500
全钾/%	0.40	0.280	0.204
速效钾/(mg/kg)	119	140	102
有效磷/(mg/kg)	230	220	227
孔隙度/%	30.3	29.3	29.2
阳离子交换量/(cmol⁺/kg)	17.2	18.2	18.0
碱解氮/(mg/kg)	62.6	5865	6411
硝态氮/(mg/kg)	5.32	1020	1230
铵态氮/(mg/kg)	52.2	1040	1020
交换性钙/(cmol⁺/kg)	24.6	88.9	79.7
交换性镁/(cmol⁺/kg)	5.2	22.6	23.7
有效锌/(mg/kg)	158.6	289.5	182.5
有效硼/(mg/kg)	1.03	2.89	3.01

理化指标	原始土壤	鸡粪有机肥	鱼粪有机肥
pH	7.8	7.5	7.8
有机质/(g/kg)	12.3	149	140
全氮/(mg/kg)	1120	11600	11500
全磷/(mg/kg)	8150	7930	8500
全钾/%	0.40	0.280	0.204
速效钾/(mg/kg)	119	140	102
有效磷/(mg/kg)	230	220	227
孔隙度/%	30.3	29.3	29.2
阳离子交换量/(cmol⁺/kg)	17.2	18.2	18.0
碱解氮/(mg/kg)	62.6	5865	6411
硝态氮/(mg/kg)	5.32	1020	1230
铵态氮/(mg/kg)	52.2	1040	1020
交换性钙/(cmol⁺/kg)	24.6	88.9	79.7
交换性镁/(cmol⁺/kg)	5.2	22.6	23.7
有效锌/(mg/kg)	158.6	289.5	182.5
有效硼/(mg/kg)	1.03	2.89	3.01

采样日期	株高/cm			果实生物量/(kg/株)
采样日期	CK₂	T₃	T₄	CK₂	T₃	T₄
5月1日	12.2±2.3	15.2±2.2	15.6±2.6	—	—	—
5月16日	29.2±4.8a	35.9±5.1b	39.6±4.5b	—	—	—
6月1日	52.8±7.4a	62.5±7.8b	69.5±7.8b	0.21±0.06a	0.36±0.05b	0.39±0.05b
6月16日	68.8±8.9a	80.6±9.2b	90.3±8.2b	0.51±0.06	0.74±0.07	0.68±0.06
6月27日	79.6±8.2a	104.7±10.2b	110.6±8.4b	1.1±0.2a	1.8±0.2b	1.9±0.2b
7月12日	98.5±7.4a	132.5±10.3b	143.5±11.3b	1.3±0.3a	2.0+0.3b	2.1±0.3b
7月27日	92.4±8.5a	126.2±8.9b	136.8±11.2b	1.1±0.2a	1.6±0.2b	1.8±0.3b
合计				4.3±0.6a	6.3±0.7b	6.8±0.8b

采样日期	株高/cm			果实生物量/(kg/株)
采样日期	CK₂	T₃	T₄	CK₂	T₃	T₄
5月1日	12.2±2.3	15.2±2.2	15.6±2.6	—	—	—
5月16日	29.2±4.8a	35.9±5.1b	39.6±4.5b	—	—	—
6月1日	52.8±7.4a	62.5±7.8b	69.5±7.8b	0.21±0.06a	0.36±0.05b	0.39±0.05b
6月16日	68.8±8.9a	80.6±9.2b	90.3±8.2b	0.51±0.06	0.74±0.07	0.68±0.06
6月27日	79.6±8.2a	104.7±10.2b	110.6±8.4b	1.1±0.2a	1.8±0.2b	1.9±0.2b
7月12日	98.5±7.4a	132.5±10.3b	143.5±11.3b	1.3±0.3a	2.0+0.3b	2.1±0.3b
7月27日	92.4±8.5a	126.2±8.9b	136.8±11.2b	1.1±0.2a	1.6±0.2b	1.8±0.3b
合计				4.3±0.6a	6.3±0.7b	6.8±0.8b

采样日期	株高/cm			果实生物量/(kg/株)
采样日期	CK₁	T₁	T₂	CK₁	T₁	T₂
5月1日	11.1±1.4	12.2±2.1	12.3±2.2	—	—	—
5月16日	12.2±2.3	14.6±3.0	15.6±4.4	—	—	—
6月1日	22.8±4.5a	28.6±5.5b	31.2±5.2b	0.101±0.02a	0.122±0.02b	0.135±0.03b
6月16日	36.9±5.8a	40.7±6.2b	42.3.3±5.9b	0.663±0.07a	0.714±0.13b	0.823±0.13b
6月27日	56.4±6.9a	62.7±6.5b	66.7±7.5b	0.82±0.12a	0.957±0.15b	1.195±0.16c
7月12日	64.5±6.8a	74.1±8.2b	77.5±7.8 b	0.696±0.07a	0.734±0.09b	0.781±0.08b
7月27日	65.2±6.7a	75.3±8.0b	77.6±8.2b	0.756±0.08a	0.788±0.08b	0.867±0.08b
8月10号	67.4±7.2a	75.1±8.7b	82.3±9.2c	0.567±0.05a	0.723±0.08b	0.684±0.07b
合计				3.6±0.6a	4.0±0.7b	4.4±0.8b

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Effects of Organic Fertilizer from Aquaculture Solid Waste on Soil Fertility and Vegetable Quality

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分组	处理组	灰分/%	可溶性固形物/%	维生素C/(mg/100 g)	淀粉/(mg/g)	可溶性糖/(mg/g)	可滴定酸/(mg/g)
番茄	CK₁	0.545±0.03	4.40±0.3	7.91±0.7a	58.81±5.9a	66.89±5.71a	5.81±0.41
	T₃	0.541±0.03	4.50±0.3	8.85±0.8a	63.57±7.3a	65.64±5.75a	5.34±0.41
	T₄	0.538±0.03	4.60±0.3	10.12±0.9b	68.93±7.1b	78.82±5.92b	5.05±0.42
辣椒	CK₂	0.873±0.04	3.9±0.3	68.83±5.8a	49.42±5.3a	43.67±5.11a	3.11±0.25
	T₁	0.881±0.04	3.8±0.2	85.34±7.9b	57.69±7.1b	44.53±4.24a	3.03±0.28
	T₂	0.889±0.05	3.8±0.2	97.86±8.6c	62.65±6.8c	53.34±4.65b	3.05±0.26

品种	处理组	细菌/(×10⁶ cfu/g)	真菌/(×10⁴ cfu/g)	放线菌/(×10⁵ cfu/g)
辣椒	CK₁	5.7±0.3a	4.1±0.3a	1.4±0.2
	T₁	6.9±0.4b	4.6±0.4b	1.7±0.3
	T₂	6.7±0.4b	4.5±0.4b	1.6±0.3
番茄	CK₂	5.6±0.2a	4.1±0.3a	1.4±0.07
	T₃	7.0±0.4b	4.5±0.4b	1.7±0.08
	T₄	6.7±0.3b	4.5±0.4b	1.5±0.05

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理化指标	辣椒			番茄
理化指标	CK₁	T₁	T₂	CK₂	T₃	T₄
pH	7.8±0.1	7.5±0.1	7.6±0.1	7.9±0.1	7.6±0.1	7.7±0.1
有机质/(g/kg)	11.2±0.3a	13.5±0.4b	13.8±0.4b	11.3±0.3a	12.6±0.3b	12.7±0.3b
全氮/(mg/kg)	1020±13a	1234±11b	1230±12b	1031±11a	1156±12b	1142±10b
全磷/(mg/kg)	8050±47a	8654±51b	8876±51b	8030±51a	8432±48b	8534±45b
全钾/%	0.37±0.01	0.42±0.01	0.46±0.01	0.38±0.01	0.38±0.01	0.41±0.01
速效钾/(mg/kg)	111±6.1	122±7.3	134±11.2	109±8.9	116±7.5	126±10.5
有效磷/(mg/kg)	215±10.3	231±11.4	236±12.3	217±11.2	225±12.4	231±11.3
孔隙度/%	30.5±2.5	31.4±2.6	32.5±2.7	30.6±2.5	31.5±2.7	31.8±2.8
阳离子交换量/(cmol⁺/kg)	17.2±1.1	17.5±1.2	17.4±1.1	17.0±0.9	17.2±1.1	17.1±1.0
碱解氮/(mg/kg)	58.9±4.5	72.2±5.1	69.8±4.9	59.7±4.5	71.3±6.1	68.9±5.7
硝态氮/(mg/kg)	5.58±0.5a	6.57±0.4b	6.44±0.4b	4.88±0.6a	6.21±0.5b	6.06±0.5b
铵态氮/(mg/kg)	68.8±7.7a	79.88±6.4b	74.5±5.8b	58.4±7.6a	70.5±6.3b	66.7±5.8b
交换性钙/(cmol⁺/kg)	23.6±1.6	28.4±1.8	27.8±1.5	23.4±1.4	25.8±1.6	26.4±1.3
交换性镁/(cmol⁺/kg)	5.1±0.3	5.2±0.3	5.1±0.3	4.9±0.3	5.1±0.3	5.0±0.3
有效锌/(mg/kg)	153.6±10.4	155.8±9.7	152.9±10.1	152.1±8.9	155.2±9.5	156.3±9.6
有效硼/(mg/kg)	1.0±0.05	1.05±0.06	1.04±0.06	0.97±0.04	1.06±0.05	1.06±0.06

理化指标	辣椒			番茄
理化指标	CK₁	T₁	T₂	CK₂	T₃	T₄
pH	7.8±0.1	7.5±0.1	7.6±0.1	7.9±0.1	7.6±0.1	7.7±0.1
有机质/(g/kg)	11.2±0.3a	13.5±0.4b	13.8±0.4b	11.3±0.3a	12.6±0.3b	12.7±0.3b
全氮/(mg/kg)	1020±13a	1234±11b	1230±12b	1031±11a	1156±12b	1142±10b
全磷/(mg/kg)	8050±47a	8654±51b	8876±51b	8030±51a	8432±48b	8534±45b
全钾/%	0.37±0.01	0.42±0.01	0.46±0.01	0.38±0.01	0.38±0.01	0.41±0.01
速效钾/(mg/kg)	111±6.1	122±7.3	134±11.2	109±8.9	116±7.5	126±10.5
有效磷/(mg/kg)	215±10.3	231±11.4	236±12.3	217±11.2	225±12.4	231±11.3
孔隙度/%	30.5±2.5	31.4±2.6	32.5±2.7	30.6±2.5	31.5±2.7	31.8±2.8
阳离子交换量/(cmol⁺/kg)	17.2±1.1	17.5±1.2	17.4±1.1	17.0±0.9	17.2±1.1	17.1±1.0
碱解氮/(mg/kg)	58.9±4.5	72.2±5.1	69.8±4.9	59.7±4.5	71.3±6.1	68.9±5.7
硝态氮/(mg/kg)	5.58±0.5a	6.57±0.4b	6.44±0.4b	4.88±0.6a	6.21±0.5b	6.06±0.5b
铵态氮/(mg/kg)	68.8±7.7a	79.88±6.4b	74.5±5.8b	58.4±7.6a	70.5±6.3b	66.7±5.8b
交换性钙/(cmol⁺/kg)	23.6±1.6	28.4±1.8	27.8±1.5	23.4±1.4	25.8±1.6	26.4±1.3
交换性镁/(cmol⁺/kg)	5.1±0.3	5.2±0.3	5.1±0.3	4.9±0.3	5.1±0.3	5.0±0.3
有效锌/(mg/kg)	153.6±10.4	155.8±9.7	152.9±10.1	152.1±8.9	155.2±9.5	156.3±9.6
有效硼/(mg/kg)	1.0±0.05	1.05±0.06	1.04±0.06	0.97±0.04	1.06±0.05	1.06±0.06