废弃果皮发酵有机肥对土壤改良作用研究

摘要 本文以校园绿化土壤为改良对象，通过实验室小麦盆栽试验，以不施肥为对照（CK），配施废弃果皮发酵有机肥，施用比例为有机肥∶水=1∶2，改良过程中通过测定土壤pH、TN、TP、脲酶活性，分析废弃水果皮发酵有机肥对校园绿化土壤的改良作用。结果表明，校园绿化土壤pH（初始6.02）升至6.60（42 d时），废弃果皮发酵有机肥可以在一定程度上改进土壤酸化状况；土壤TP含量（初始266.70 mg/kg）在试验28 d时较高（537.33 mg/kg）；土壤TN含量（初始5.28 g/kg）、土壤脲酶活性（初始229.42 U/g）在改良过程中均较低。

关键词 废弃果皮；发酵；校园绿化土壤；改良

中图分类号 S158   文献标识码 A

文章编号 1007-7731（2023）08-0119-04

Effect of Waste Fruit Peel Fermentation Organic Fertilizer on Soil Improvement

WANG Zhenxian   WANG Lingli   YANG Yanqin   LI Jishuang   LUO Chunli   LI Shuying*

（College of Chemical Biology and Environment， Yuxi Normal University， Yuxi Yunnan 653100）

Abstract This paper took the greening soil of campus as the improvement object， through the pots experiment of wheat in the laboratory， with no organic manure as the control （CK） and the discarded peel fermented organic fertilizer was applied in the proportion of organic fertilizer∶water=1∶2. During the improvement process， the improvement effects of discarded peel fermented organic fertilizer on the campus greening soil were analyzed by measuring the soil pH， TN， TP， and urease activity. The experimental results showed that when the pH of campus greening soil （initial value 6.02） rose to 6.60 （on the 42nd day）， the organic fertilizer from discarded peel could improve the soil acidification to some extent. The soil TP content （initial value 266.70 mg/kg） was higher （537.33 mg/kg） on the 28th day of the experiment. Soil TN content （initial value 5.28 g/kg） and soil urease activity （initial value 229.42 U/g） were lower during the improvement process.

Keywords discarded peel; fermentation; greening soil of campus; improvement

生物廢弃物（园林废弃物、厨余垃圾、果皮等）有效处理办法之一是将其堆肥发酵成有机肥，这是一种普遍使用、环保、高效的土壤改良剂，其施用对各类土壤的pH和肥力有明显改善效果[1-2]，有机肥能够改善土壤肥力、提供植物营养、提高作物品质，改良土壤结构，减少重金属活性等[3]。王永齐等[4]采用不同土壤改良措施对植烟土壤改良后发现，腐熟农家肥处理能够显著提高有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量（P<0.05），孔隙度显著提高；熊殷俊等[5]收集园林废弃物、厨余垃圾等经过堆肥发酵成有机肥，对城市绿地土壤进行改良，结果表明，该有机肥能有效降低土壤的酸碱度，显著提升有效磷、速效钾含量；袁晓明等[6]采用2种微生物有机肥，一定程度提高了土壤酶活性，使土壤pH、速效磷含量、速效钾含量和有机质含量等指标均得到改善，且可以提高水稻产量。

本试验以校园绿化用土壤作为改良对象，收集学校废弃的水果皮进行堆肥并发酵成有机肥，将其施用到种有小麦的校园绿化土壤中，试验过程中测定土壤的pH、总氮、总磷、脲酶活性，分析废弃果皮发酵有机肥对校园绿化土壤的改良作用，为校园绿化土壤的高效使用提供实践指导作用。

1 材料与方法

1.1 试验材料

土壤：校园绿化土壤。果皮：超市回收的水果皮，包括西瓜皮、哈密瓜皮、柚子皮等。

1.2 试验方法

1.2.1 废弃果皮常温发酵。将回收的西瓜皮、哈密瓜皮、柚子皮等废弃果皮适当粉碎，总体积为45 L，按照1/2∶1/4∶1/4分别放入发酵桶内进行自然发酵，设置3个平行试验，发酵过程对发酵桶内的果皮间隔2 d充分搅拌，便于其与氧气充分接触。依据有机肥料国家标准判定其是否完全腐熟，完全腐熟后测定有机肥的相关理化性质，其中有机肥的有效活菌数为4.40×104 CFU/g，酸碱度为5.91，总氮含量为8.858 mg/kg，总磷含量为0.016 mg/kg。

1.2.2 室外小麥种植。挑选饱满小麦种子均匀播撒在准备好的校园绿化土壤中，覆盖土厚度大约3 cm，3 d浇水1次。待小麦发芽后移至阳光充足的地方，其后间隔2 d浇水1次，待小麦处于三叶期的时候，除去过于密集的小麦。

1.2.3 发酵有机肥的施用。按有机肥∶水=1∶2的比例将有机肥稀释后加入土壤，小麦生长期间每2 d浇水1次，试验组为3个重复，同时设置3个CK，每隔7 d定时取样测定土壤pH、TN、TP含量和脲酶活性。

1.3 校园绿化土壤理化指标测定

1.3.1 校园绿化土壤pH测定。根据土壤pH的测定（NY/T 1377—2007），测定校园绿化土壤pH。

1.3.2 校园绿化土壤TN含量测定。土壤中TN测定参照文献[7]进行，标准曲线：Y=0.010 2X+0.002 8（R2=0.997）。

1.3.3 土壤有效磷含量的测定。根据《中华人民共和国国家环境保护标准》中土壤有效磷的测定碳酸氢钠浸提-钼锑抗分光光度法测定，标准曲线：Y=0.458X+0.001 6（R2=0.999 5）。

1.3.4 土壤中脲酶活性的测定。采用苯酚钠-次氯酸钠比色法[8]来测定土壤中脲酶的活性，标准曲线：Y=0.178 6X-0.011 5（R2=0.999 2）。

2 结果与分析

2.1 校园绿化土壤理化性质

校园绿化土壤酸碱度为6.02，总氮含量为5.28 g/kg，总磷含量为266.70 mg/kg，脲酶活性为229.42 U/g，总氮、总磷含量相对较高，脲酶活性高，有机质含量丰富，土壤呈酸性（pH为6.02）。

2.2 废弃果皮发酵有机肥对校园绿化土壤pH的影响

土壤酸碱度会影响土壤微生物活性、养分有效性、土壤性状及作物生长发育等[9]，是土壤质量的重要指标，对土壤养分有效性、微生物活性以及植物病虫害的发生都有重要的影响[10-11]。由图1看出，本试验选择的校园土壤在小麦种植一段时间内，CK及加入废弃果皮发酵有机肥后土壤pH有一定程度升高，其中加入废弃果皮发酵有机肥进行土壤改良，pH明显高于CK，土壤pH在试验28 d时最高，由最初的6.02上升至6.66，35 d后开始降低，说明在小麦种植过程中施用废弃果皮发酵有机肥可以在一段时间内提高土壤的pH，有效改善校园绿化土壤的酸碱性。

2.3 废弃果皮发酵有机肥对土壤TN的影响

由图2看出，在小麦种植初期CK土壤中的TN含量有增加趋势（本试验为7 d），后期土壤中的TN含量逐渐降低；小麦种植过程中加入废弃果皮发酵有机肥改良后土壤中TN含量初期（本试验为7 d、14 d时）在减少，实验进行到21 d时土壤TN含量增加，达到最高1.47 g/kg，废弃果皮发酵有机肥在一段时间内可增加校园绿化土壤中TN含量，发酵有机肥改良校园绿化土壤可以在一定时间内有效增加土壤全氮的含量。

2.4 废弃果皮发酵有机肥对土壤有效磷含量的影响

由图3看出，在校园绿化土壤改良过程中，CK土壤与加入废弃果皮发酵有机肥后的土壤在一段时间内（本试验28 d）土壤中磷含量有增加趋势，35 d后逐渐降低。施加废弃果皮发酵有机肥后土壤的磷含量略高于CK，研究[6]发现基施微生物有机肥能在一定程度上增加土壤速效磷含量。

2.5 废弃果皮发酵剂有机肥对土壤脲酶活性的影响

土壤的生物活性和酶活性是反映土壤熟化程度和肥力的指标之一[12]，其中脲酶是对尿素转化起关键作用的酶类[13]。图4显示，CK土壤和加入废弃果皮发酵有机肥改良后的土壤，土壤中脲酶活性出现先降低再逐渐增加的趋势，种植小麦的CK土壤到42 d时土壤脲酶活性达到19.83 U/g，CK土壤脲酶活性的增加受到种植小麦根系分泌物对土壤的影响，校园绿化土壤加入废弃果皮发酵有机肥进行改良，42 d时土壤中脲酶增加至35.50 U/g，废弃果皮发酵有机肥能够促使校园绿化土壤脲酶活性的改善。

3 结论与讨论

本试验选择的校园绿化用土壤初始pH为6.02，为酸性土壤，在种植小麦过程中采用废弃果皮发酵有机肥进行改良后，一段时间内（本试验为42 d）土壤pH升至6.60，废弃果皮发酵有机肥对校园绿化土壤pH有一定改良作用；校园绿化土壤改良后TN和TP的含量在28 d时有增加；校园绿化土壤改良过程中脲酶活性增加明显，初始土壤脲酶活性为29.42 U/g，42 d时土壤中脲酶增加至35.50 U/g。生物有机肥将成为未来肥料的主流，其具有传统有机肥和添加生物菌剂的优势，被越来越多的人认可[6，14]。研究认为[15]在发酵过程中起主要作用的有细菌、放线菌和真菌，它们相互作用，共同促进有机肥的发酵。微生物发酵的有机肥能够有效提高作物的产量、改善作物的营养与风味、提高土壤的肥力，是生产天然无公害且切实可行的施肥技术措施，也是创建绿色可持续生态环境的有效手段。

综上，本试验验证废弃果皮经发酵为有机肥后可以改善校园绿化土壤的酸碱度，可在一段时间内增加校园绿化土壤的脲酶活性及氮、磷含量，提高校园绿化土壤肥力。

4 参考文献

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（责编：王 菁）

基金项目 2021年大学生创新创业训练计划项目（2021A053）；国家自然科学基金项目（31960263）。

作者简介 王振鲜（1999—），女。研究方向：应用生物科学。

收稿日期 2023-02-06