施用餐廚有機肥對設施菜地土壤重金屬含量的影響

徐四新 諸海燾 蔡樹美 張德閃

（上海市農業科學院，上海 201403）*為通信作者

有機肥作為綠色、生態農業的重要養分來源，越來越受到人們的重視，在很多發達國家，有機肥用量占肥料總用量的比例已超過50%[1]。近年來，我國有機肥用量也呈現逐年上升的趨勢[2]。有機肥可以提供全面的無機營養物質和有機營養物質[3]，其營養作用持久，對于土壤有機質累積、土壤團粒結構改善、土壤有益微生物群落形成、農作物品質提升十分重要[4]。然而，有機肥原輔料來源廣泛且復雜，其中可能含有重金屬等有害物質，被施入土壤后具有累積風險，重金屬如果被植物吸收利用，則可能會通過食物鏈進入人體，危害人體健康[5]。

目前，隨著我國垃圾分類工作不斷推進，濕垃圾的終端處置問題日益突出。據報道，2015年我國城市垃圾產生量達1.86 ×109t，其中餐廚垃圾占37%～62%[6]。餐廚垃圾具有產生量大、含水量高、有機物和養分含量豐富等特點[7]，是一種寶貴的可資源化利用資源。利用餐廚垃圾堆肥生產有機肥料，能最大限度地將餐廚垃圾無害化、資源化，目前這種生態環保方式備受人們的青睞[8]。本文將探討餐廚有機肥對設施菜地土壤重金屬含量的影響，為餐廚有機廢棄物在農業上的資源化利用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗田位于上海市嘉定區緣菊糧食果蔬專業合作社內，田塊土壤肥力為中等水平，肥力均勻。試驗田土壤的基礎理化性狀見表1。

表1 試驗田土壤的基礎理化性狀

1.2 試驗材料

供試作物為青菜，品種為‘艷春’。供試的餐廚有機肥由有機肥料生產企業提供，肥料各項指標均符合NY/T 525 —2021 的各項標準；商品有機肥和復合肥（N∶P∶K=15%∶15%∶15%，質量分數，下同）均在市場采購。供試有機肥的養分含量見表2。

表2 供試有機肥的養分含量

1.3 試驗設計

試驗依據施肥情況設5個處理，處理(1)為無肥處理，不施用任何肥料；處理(2)為化肥對照，每667 m2施用復合肥40 kg；處理(3)為商品有機肥處理，每667 m2施用復合肥40 kg 和商品有機肥1 t；處理(4)為餐廚有機肥處理，每667 m2施用復合肥40 kg和餐廚有機肥1 t；處理(5)為高量餐廚有機肥處理，每667 m2施用復合肥40 kg 和餐廚有機肥3 t。本試驗各處理的復合肥商品有機肥和餐廚有機肥均作基肥一次性施入。每處理重復3 次，隨機區組排列，每小區面積為18 m2。

本試驗青菜于2022年2月11日進行播種，每667 m2播種量為0.5 kg；青菜于2022年3月24日進行采收，采收前各小區隨機選擇3 塊面積為1 m2區域進行測產。

1.4 檢測項目和方法

土壤有機質含量的測定采用重鉻酸鉀容量法，土壤全氮含量的測定采用半微量凱氏法，土壤有效磷含量的測定采用碳酸氫鈉浸提- 鉬銻抗比色法，速效鉀含量的測定采用乙酸銨浸提- 火焰光度法，土壤pH 的測定采用pH 計法，土壤重金屬含量（Hg、As、Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni）分別采用GB/T 17141—1997、GB/T 22105.1—2008、NY/T 1613—2008 方法測定。有機肥料養分含量的測定參照NY/T 5 2 5 —2 0 2 1 方法。植株中P b 含量的檢測采用G B 5 0 0 9.1 2 方法，植株中C d 含量的檢測采用G B 5 0 0 9.1 5 方法，植株中H g 含量的檢測采用G B 5 0 0 9.1 7 方法，植株中A s 含量的檢測采用G B 5 0 0 9.1 1 方法，植株中C r 含量的檢測采用GB5009.123 方法。

1.5 統計分析

試驗數據用Excel 2016 軟件進行初步處理，用SPSS19.0 軟件進行統計分析，并用最小顯著性差異法（LSD）比較處理間數據的差異顯著性（顯著性水平為P＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同處理對青菜產量的影響

由表3 可知，無肥處理的青菜平均產量最低，每667 m2為1 885.3 kg；高量餐廚有機肥處理的青菜平均產量最高，每667 m2為2 186.2 kg，顯著高于無肥處理的平均產量?；蕦φ?、商品有機肥、餐廚有機肥、高量餐廚有機肥處理的青菜平均產量分別比無肥處理增產6.5%、9.0%、10.8%、16.0%；與化肥對照相比，施用餐廚有機肥后青菜的平均產量提高4.03%～8.86%。商品有機肥處理和餐廚有機肥處理的青菜平均產量雖然高于無肥處理的平均產量，但是差異未達到顯著水平，說明施用有機肥具有提高青菜產量的趨勢，且商品有機肥處理和餐廚有機肥處理對于提高青菜產量的效果基本一致。

表3 不同處理的每667 m2 青菜產量

2.2 不同處理對土壤重金屬含量的影響

由表4可知，與無肥處理相比，施用餐廚有機肥后，土壤中Cd、Cr、Cu、Zn 含量略有增加，土壤Hg 含量小幅下降，土壤中Pb、As、Ni 含量上下波動，餐廚有機肥處理的土壤Cu含量顯著高于無肥處理的土壤Cu 含量。商品有機肥處理的土壤Cd 含量顯著低于化肥對照的土壤Cd含量。與商品有機肥處理相比，施用餐廚有機肥后，土壤中Cd含量略有增加，Cr、Hg、Zn 含量小幅下降，Pb、As、Cu、Ni含量小幅上下波動，但3 個有機肥處理之間的土壤重金屬含量無顯著差異?？偠灾?，施用餐廚有機肥、商品有機肥對設施菜地土壤重金屬含量的影響基本類似。與無肥處理、化肥對照相比，施用餐廚有機肥雖然會引起設施菜地土壤重金屬含量的上下小幅波動，但是對設施菜地土壤重金屬的累積無明顯影響。

表4 不同處理的土壤重金屬含量

2.3 不同處理對青菜樣品中重金屬含量的影響

由表5 可知，青菜樣品中Pb、Cd、Cr、Hg、As的平均含量分別為0.069 0、0.000 8、0.303 2、0.001 6、0.288 0 mg/kg，各處理青菜樣品的重金屬含量均符合國家規定的相關標準（GB/T 2762—2017）。

表5 不同處理的青菜樣品重金屬含量

3 結論與討論

試驗結果表明，施用有機肥具有提高青菜產量的趨勢，且施用商品有機肥和餐廚有機肥對于提高青菜產量的效果基本一致。施用高量餐廚有機肥處理的青菜產量最高，顯著高于無肥處理的青菜產量，但與其他施肥處理的青菜產量無顯著差異。餐廚有機肥和商品有機肥對設施菜地土壤重金屬含量的影響基本類似，與無肥處理、化肥對照相比，施用餐廚有機肥雖然會造成設施菜地土壤重金屬含量的上下小幅波動，但是對設施菜地土壤重金屬的累積無明顯影響，各處理青菜樣品中的重金屬含量均符合國家規定的相關標準（GB/T 2762 —2017）。