双孢蘑菇废料还田对土壤和糯玉米生产的影响*

沈新芬，沈 渊

（上海市金山区农业技术推广中心，上海 201599）

食用菌废料，又称菌渣、菌糠、菇渣等，是指栽培各种食用菌后的固体废物[1]。研究发现，菌糠中含有食用菌菌丝蛋白、次生代谢产物、微量元素等多种水溶性养分及丰富的有机物质，不仅可以作为食用菌的栽培料再利用，而且还有利于保持和改造土壤的团粒结构和理化性能，是一种能够改良土壤功能的优质肥料[2]。

近年来，双孢蘑菇（Agaricus bisporus） 工厂化生产发展迅速，上海市双孢蘑菇工厂主要集中在金山区，2020年生产面积达到了33.95×104m2，产量达到10 115.8 t，同时每年产生约2.3×104t生产废料[3]。双孢蘑菇工厂化生产原料为麦草、鸡粪、豆粕、石膏等，各材料按一定比例混合经隧道三次发酵后作为基质，进入菇房后，覆盖草炭土进行出菇生产。生产结束后的废料含有蛋白质、氨基酸、菌丝体蛋白、酶等可再利用的成分[4]。目前，上海市双孢蘑菇工厂化生产废料利用途径主要有2条：1）直接还田用于种植芦笋等绿叶蔬菜作物；2）作为有机肥原料生产有机肥[5]。国内关于双孢蘑菇废料利用的报道中多采用的是传统生产产生的废料，传统生产工艺及覆土材料与工厂化生产有较大差异，关于研究工厂化生产废料利用的报道较少。因此，为充分利用本地双孢蘑菇生产废料，促进资源循环利用，实现生态高值化，特开展试验，研究双孢蘑菇工厂化生产废料还田对土壤理化性质和鲜食糯玉米生产的影响。

1 材料和方法

1.1 材料

鲜食糯玉米供试品种为申科糯601，由上海市农科院提供。

双孢蘑菇工厂化生产废料由上海联中食用菌专业合作社提供。经检测，该废料pH为6.4，有机质为361g·kg-1，全氮为 1.84×104mg·kg-1，全磷为 8.87×103mg·kg-1，全钾为 2.08×104mg·kg-1。

常规有机肥，由上海忆南昌绿精制有机肥厂生产。“N+P2O5+K2O”含量≥5%，有机质含量≥45%。

1.2 试验方法

试验设2个处理，每个处理面积为667 m2。处理1：施用双孢蘑菇工厂化生产废料，每667平方米施用量为1 000 kg；处理2（CK）：施用常规有机肥，每667平方米的施用量为1 000 kg。

糯玉米采用穴盘育苗移栽种植方式，宽窄行种植，宽行70 cm，窄行40 cm，株距27 cm，每畦种4行，密度为每667平方米种植3 000株。各处理采用统一田间管理措施，于2020年7月30日将双孢蘑菇废料及有机肥分别施入田块并翻耕，8月20日完成鲜食糯玉米移栽，10月20日完成采收。

试验调查项目为鲜食糯玉米生育期、植株性状、果穗性状。每个处理随机抽取10株进行植株性状的测定，重复3次，采收100个鲜果穗计算产量，并随机抽取30个果穗进行果穗性状的测定。

1.3 试验地概况

试验地点在金山区朱泾镇上海桢霖果蔬专业合作社的生产基地内，试验地块设置在连栋大棚内，已连续种植鲜食糯玉米、西兰花、甘蓝等蔬菜作物3年，出现了轻度的土壤板结及连作障碍。前茬作物为鲜食甜玉米，地块平整均匀，土壤为粘壤土。

1.4 项目测定

土壤取样采用五点取样法，去除表层浮土后取深度为15 cm～20 cm的土样，5个取样点土样混匀后组成检测土样。取样时间分别为废料及有机肥施用前（7月23日），糯玉米生长中期（9月12日）和糯玉米采收结束后（10月20日）。

土壤pH用酸度计法测定[6]，有机质、水溶性盐、水解性氮、有效磷、速效钾、全氮均采用常规方法测定[7]。

1.5 数据分析

所有数据采用Excel 2007软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 土壤理化性质

不同处理下土壤理化性质详见表1。

表1 不同处理对土壤理化性质的影响Tab.1 Effects of different treatments on soil physicochemical properties

由表1可知，施用双孢蘑菇工厂化生产废料或有机肥前，试验地块土壤的pH、水溶性盐、水解性氮、有效磷、速效钾、全氮、有机质含量一致。根据全国第二次土壤普查及有关标准[8]，该地块土壤酸碱度呈中性，弱盐渍土，除有机质含量达到土壤肥力二级标准外，其余指标均达到土壤肥力一级标准。

试验地块分别施用双孢蘑菇工厂化生产废料和有机肥后，在糯玉米生长过程中，土壤的理化性质发生了明显变化。施用双孢蘑菇工厂化生产废料的地块与施用有机肥的地块相比，土壤pH在鲜食糯玉米生长过程中从施用前的6.73下降到6.30，下降幅度较大，原因可能是双孢蘑菇废料中含有较多的酸性物质，在鲜食糯玉米生长过程中得到释放，从而较大程度地影响了土壤的pH。

在鲜食糯玉米生长过程中，比较2个处理对土壤理化性质的影响可以得出，水溶性盐呈下降趋势，施用有机肥的处理比施用双孢蘑菇工厂化生产废料的处理下降幅度更大，说明双孢蘑菇废料含盐量较高，不利于降低土壤的盐分，这与张秀珍等[9]的研究结果一致。

此外，在水解性氮和全氮的含量中，施用双孢蘑菇工厂化生产废料的处理呈现上升趋势，而施用有机肥的处理出现下降趋势，说明双孢蘑菇废料比常规有机肥含有更丰富的氮元素，除了满足鲜食糯玉米生长对氮素的需求，还可增加土壤中的氮含量。

有效磷含量在施用双孢蘑菇工厂化生产废料的处理中呈现上升趋势，而施用有机肥的处理出现先下降后上升趋势，最后与施用前基本相同，说明双孢蘑菇废料比常规有机肥含有更丰富的磷元素。

速效钾含量在施用双孢蘑菇工厂化生产废料的处理中出现先上升后下降的趋势，最后与施用前基本相同，而施用有机肥的处理出现先下降后上升的趋势，这可能是有机肥中的钾元素随着鲜食糯玉米的生长逐步释放，但两者均可满足鲜食糯玉米对钾的需求。

有机质的含量在施用双孢蘑菇工厂化生产废料的处理中呈现下降趋势，而施用有机肥的处理呈现上升趋势，说明施用双孢蘑菇废料对土壤有机质增加不如施用有机肥，但土壤有机质含量从39.20 g·kg-1下降到38.50 g·kg-1，下降幅度小，可以认为双孢蘑菇废料基本满足鲜食糯玉米生长过程中对有机质的要求。

2.2 糯玉米的生育期

不同处理对鲜食糯玉米生育期的影响详见表2。

表2 不同处理下鲜食糯玉米的生育期Tab.2 Growth period of fresh waxy corn with different treatments

从表2可知，不同处理对鲜食糯玉米的生育进程基本没有影响，除吐丝期施用双孢蘑菇工厂化生产废料比使用有机肥提前1 d外，其余生育进程完全相同，全生育期时长也一样。

2.3 糯玉米的植株及果穗性状

不同处理对鲜食糯玉米植株性状的影响详见表3。

表3 不同处理鲜食糯玉米植株性状Tab.3 Plant traits of fresh waxy corn with different treatments

从表3可知，鲜食糯玉米的植株性状在不同的处理下有所不同。具体表现为施用双孢蘑菇工厂化废料的植株株高和穗位高均高于对照组，叶片数少于对照组，茎秆比对照组粗，倒伏率略高于对照组，原因主要是株高和穗位高过度，易倒伏。

不同处理对鲜食糯玉米果穗性状的影响详见表4。

表4 不同处理鲜食糯玉米果穗性状Tab.4 Corn ear characters of fresh waxy corn with different treatments

由表4可知，施用双孢蘑菇工厂化生产废料的鲜食糯玉米果穗较为粗壮，鲜果穗重量大于对照组。

2.4 糯玉米产量

不同处理对鲜食糯玉米产量的影响详见图1。

图1 不同处理下鲜食糯玉米产量Fig.1 Yield of fresh waxy corn with different treatments

由图1可知，每667平方米施用双孢蘑菇工厂化生产废料的鲜食糯玉米产量（去苞叶）高于对照组，比对照增产2.4%。

3 小结与讨论

双孢蘑菇工厂化生产废料含有丰富的有机质和氮、磷、钾等元素，同时双孢蘑菇生产过程中代谢出一些酸性物质，导致其pH偏低。其作为有机肥施用到土壤后，能提高土壤氮、磷、钾的含量，降低土壤pH。但需要注意的是，双孢蘑菇生产废料含盐量较高，使用时每667平方米施用量应低于1 000 kg，同时应注意监测对土壤含盐量的影响。试验结果表明，施用双孢蘑菇工厂化废料的土壤经过种植一茬鲜食糯玉米后，土壤的氮、磷仍有提高，钾和有机质含量略有下降，说明双孢蘑菇生产废料含有的养分可以满足鲜食糯玉米生长过程中对肥料的需求。鲜食糯玉米是一种需肥量较多的作物，整个生育期吸收的养分以氮肥最多，其次是钾、磷元素。一般每生产100 kg糯玉米籽粒，需吸收N、P2O5、K2O养分的量分别为3.94 kg、1.38 kg、5.41 kg[10]。根据鲜食糯玉米品种申科糯601的特性，鲜出籽率为73.5%，若每667平方米产660 kg，经折算需吸收 N、P2O5、K2O养分分别为 19.1 kg、6.69 kg、26.24 kg。而双孢蘑菇工厂化生产废料若每667平方米施用量为1 000 kg，则含全氮、全磷、全钾的量分别为18.40 kg、8.87 kg、20.80 kg。因此，从数据上也可看出双孢蘑菇工厂化生产废料中含有的养分可以满足鲜食糯玉米生长过程中对肥料的需求。

有研究表明，食用菌废料可以降低土壤容重，提高土壤透气性，还可改善土壤中微生物的生存环境，促进细菌繁殖[11]，本试验尚未进行与此相关研究，后续试验可进一步进行探索。

从鲜食糯玉米的植株性状、果穗性状和产量来看，施用双孢蘑菇工厂化生产废料的处理优于施用常规有机肥的处理，表现为植株高大粗壮、果穗粗壮、产量稍高。

从经济效益来分析，双孢蘑菇工厂化生产废料成本为80元/t，常规有机肥成本为200元/t，以每667平方米土地施用有机肥1 t来计算，每667平方米可节约生产成本120元。

综上可以认为双孢蘑菇工厂化生产废料完全可以代替常规有机肥使用，不仅能节约生产成本，提高作物种植的经济效益，而且可以促进双孢蘑菇废料的有效利用，实现农业废弃的物循环利用，变废为宝，减少环境污染。同时将食用菌产业和农作物种植业有机地结合起来，促进农业经济的可持续发展。