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摘要:采用核桃青皮為堆肥原料，輔以米糠、木屑、菌棒、油枯、澳洲堅果皮等材料，添加3種發酵菌進行堆肥試驗，測定發酵后的堆肥pH值和養分情況，并將發酵好的堆肥分別添加3種微生物功能菌后施用于百香果田間，制備適合于百香果生長的生物有機肥。結果表明：有機肥發酵劑的發酵效果較好；EM菌＋枯草芽孢桿菌、有機肥發酵劑＋枯草芽孢桿菌、EM菌＋巨大芽孢桿菌均對植株的促生作用較強，而EM菌＋枯草芽孢桿菌、有機肥發酵劑＋哈茨木霉菌均對植株開花結果影響較大，皆優于農家肥和商品有機肥處理。為核桃青皮廢棄物在有機肥生產上的應用提供了一定的理論指導。

關鍵詞:新型環保；核桃青皮；生物有機肥；百香果

核桃（JuglansregiaL.）又名胡桃、羌桃，屬胡桃科核桃屬植物，是世界重要的經濟樹種，與扁桃、腰果和榛子并稱世界四大干果[1-4]。核桃青皮又稱青龍衣，是核桃外部的綠色果皮。我國核桃栽培面積居世界首位，核桃青皮的產量遠比核桃干果的產量高[5-6]。核桃果實采收后，大量青皮成為垃圾堆放在田間、地頭或溝邊，造成了資源浪費和環境污染，如果對其加以利用，不僅可以防止環境污染，還可以實現廢物循環利用，提高核桃青皮的附加值，增加核桃青皮的利用率和果農的收入。近年來，經國內外研究表明，核桃青皮的溶劑提取物有抑菌、殺蟲、抗病毒活性以及化感作用等；核桃青皮乙醇粗提液對青霉菌、灰葡萄孢、匍枝根霉、交鏈孢屬和鐮刀菌等抑制效果明顯[7-8]；核桃青皮石油醚提取物復配營養液對草莓植株有很好的營養效果[9]；王曉玲[10]研究發現，低濃度的核桃青皮熱水浸提液可以促進苦蕎麥幼苗株高及地上生物量的增長。核桃青皮堆肥化處理是一種良好的林業廢棄物循環利用方式，但核桃青皮含有多種抗菌成分，造成堆肥過程不易啟動和控制。龍思帆等[11]研究表明，60%核桃青皮＋30%食用菌渣＋10%草木灰處理的堆肥效果最好，pH值穩定在6.0左右，含水率50%～55%，堆肥溫度維持較高，種子發芽指數達93.27%，腐熟程度高。楊陽等[12]利用核桃青皮渣為原料進行堆肥，結果表明，青皮渣比率在40%～60%范圍內的發酵效果較好，符合且優于生物有機肥行業標準（NY525—2012）。田間肥效試驗結果顯示，施用固體混合發酵劑發酵的核桃青皮有機肥后，葡萄樹體的各項生理指標均優于混合農家肥，與常規生物有機肥無顯著性差異。核桃青皮中含有植物生長所需的各種元素，且貴州省核桃青皮至今未能有較好的處理方式，米糠、木屑、菌棒、油枯、澳洲堅果皮等均為貴州省黔西南地區的主要農業廢棄物，這些材料一般運送至有機肥廠用作混合堆肥的輔料。因此，本研究采用核桃青皮為主要原料，將其與米糠、木屑、菌棒、油枯、澳洲堅果皮等材料進行堆肥，制備適合于百香果生長的生物有機肥，將核桃青皮變廢為寶，進而推進百香果產業的綠色生產。

1材料與方法

1.1供試材料

堆肥原料為核桃青皮、米糠、木屑、菌棒、油枯、澳洲堅果皮，核桃青皮來源于貴州省水城縣核桃產區，其他材料均由貴州義龍萬豐生態肥業有限公司提供，堆肥原料的pH值和養分含量見表1。菌劑包括發酵菌和微生物功能菌，發酵菌分別為：EM菌（濟寧市夏農生物科技有限公司）、有機肥發酵劑（山東君德生物科技有限公司）、康源綠洲發酵劑（康源綠洲生物科技有限公司），微生物功能菌分別為：哈茨木霉菌、枯草芽孢桿菌（山東綠隴生物科技有限公司）、巨大芽孢桿菌（康源綠洲生物科技有限公司）。肥效試驗地點在貴州省貞豐縣魯容鄉里秀村百香果種植基地（東經105.788°，北緯25.393°，海拔475.5m），該果園土壤pH值4.56，全氮含量0.12g/kg，水解氮含量45.94mg/kg，全磷含量0.19g/kg，有效磷含量0.45mg/kg，全鉀含量25.68g/kg，速效鉀含量102.55mg/kg，有機質含量13.90g/kg。

1.2試驗方法

1.2.1堆肥配方設置

將堆肥原料按照核桃青皮∶米糠∶木屑∶菌棒∶油枯∶澳洲堅果皮＝20∶4∶5∶6∶10∶5（根據文獻調整組分配比，按照核桃青皮含量占總含量的40%進行混合[12]）混合均勻后分為3組，于2020年12月1日在堆肥原料中分別加入EM菌（發酵菌A）有機肥發酵劑（發酵菌B）、康源綠洲發酵劑（發酵菌C）進行發酵。每7d進行1次翻堆，待發酵完成后，將發酵好的堆肥分為9組，每組添加200g不同的微生物功能菌，試驗設計見表2。

1.2.2堆肥發酵與觀測記錄

每天記錄堆肥溫度，每隔7d記錄堆肥含水率、pH值和電導率（EC值），堆肥發酵62d后測定每個堆肥的pH值和養分含量。

1.2.3生物有機肥對百香果生長的影響

于2021年4月14日將發酵好的堆肥、農家肥和商品有機肥作為基肥分別施于百香果果園，以不施肥為對照，施肥7d后栽植百香果苗，每個處理4株，設3次重復，后期給予相同的管理措施。由于百香果在第80d左右開始爬架，高度不便測量，因此測量其第80d的株高；百香果在第120d左右葉片數量劇增，不便計數，而此時正值花期，因此測量其第120d的葉片數和開花數；百香果初產期在150d左右，因此測量其第150d的地徑和結果數。

1.3統計與分析

試驗數據采用Excel2016軟件進行處理，采用SPSS19.0軟件進行方差分析，采用鄧肯氏新復極差法進行差異顯著性檢驗。

2結果與分析

2.1核桃青皮堆肥過程中的工藝研究

2.1.1不同發酵菌的堆肥溫度變化

如圖1所示，3種發酵菌的堆肥溫度變化趨勢基本一致，均從第31d起溫度上升至50℃以上，且50℃以上的溫度共維持了14d。堆肥溫度在50℃以上且能夠保持5～7d即可達到衛生學指標和腐熟的必要條件[13]，因此，發酵菌A、B、C均能很好地腐熟堆肥原料，其中，發酵菌B的發酵速度較快，且維持高溫的時間較長。由圖1可以看出，發酵62d后堆肥的溫度變化較小，堆肥的顏色變為黑褐色，無臭味，表明堆肥已經腐熟。

2.1.2不同發酵菌的堆肥含水率變化

由圖2可知，在發酵47d前，發酵菌A、C的堆肥含水率變化趨勢基本一致，均呈先降低后升高再降低的變化趨勢，而發酵菌B的堆肥含水率變化趨勢為先緩慢降低后逐漸升高再緩慢降低；在發酵47d后，3種發酵菌的堆肥含水率變化趨勢一致。圖2堆肥含水率變化情況

2.1.3不同發酵菌的堆肥pH值和EC值變化

由圖3可知，發酵菌A、B的堆肥pH值均呈先降低后升高再降低的變化趨勢，而發酵菌C的堆肥pH值呈先升高后降低再升高的變化趨勢；最終發酵菌A、B、C的堆肥pH值分別為7.82、8.15、8.16，均符合生物肥料標準中pH值相關規定[14]。由圖4可知，發酵菌B、C的堆肥EC值變化趨勢基本一致；最終發酵菌A、B、C的堆肥EC值分別為6.62、6.61、5.58ms/cm。

2.1.4發酵后的堆肥pH值和養分情況

經3種發酵菌發酵后的堆肥pH值和養分情況如表3所示，經發酵菌A發酵后的堆肥全氮、全磷、有效磷含量最高，均顯著高于發酵菌B、C；經發酵菌B發酵后的堆肥pH值和有機質、水解氮、全鉀含量最高，均顯著高于發酵菌A、C；經發酵菌C發酵后的堆肥速效鉀含量最高，顯著高于發酵菌A、B。可見，3種發酵菌在發酵過程中均把原料中的養分充分釋放了出來，綜合比較，發酵菌B的發酵效果較好。

2.2不同生物有機肥處理對百香果生長發育的影響

不同生物有機肥處理對百香果生長發育的影響如圖4～8所示。由圖4可知，在施肥后第80d時，不同生物有機肥處理的百香果株高之間差異不顯著，其中農家肥處理的株高最高，為290.33cm，其次分別為Bc（272.17cm）、Bb（268.17cm）、Ac（261.50cm）處理。由圖5可知，在施肥后第120d時，Bb處理的平均單株葉片數最多，為295.25片，除與Ba（187.42片）、Bc（199.00片）、Cc（169.17片）、商品有機肥（205.42片）處理和對照（183.00片）差異顯著以外，與其他處理差異均不顯著。由圖6可知，在施肥后第120d時，Ab處理的平均單株開花數最多，為14.17朵，Ac、Cc處理的開花數最少，分別為4.83、3.67朵。由圖7可知，在施肥后第150d時，Ac（19.04mm）、Cb（19.19mm）、農家肥（18.66mm）處理的百香果地徑均顯著高于Bb（15.58mm）、Cc（15.23mm）、商品有機肥（15.77mm）處理。由圖8可知，在施肥后第150d時，Ba處理的平均單株結果數最多，為96.58個，其次分別為Ab（93.50個）、Ac（87.83個）、Aa（82.42個）處理，Bc（46.58個）、Cc（52.00個）、農家肥（41.75個）、商品有機肥（31.17個）處理和對照（27.08個）的平均單株結果數較少。綜合植株的生長狀態、開花結果數量等多個因子得出，Ab、Bb、Ac處理對植株的促生作用較強，而Ab、Ba處理對植株開花結果的影響較大，以上處理均優于農家肥和商品有機肥處理。

3討論與結論

隨著核桃的大力發展，在產量提高的同時，也產生了大量的核桃青皮，雖然對于核桃青皮的利用研究較多，但面對大量的核桃青皮廢棄物，仍然沒有較好的重新利用方法。對于化肥的大面積施用，越來越多的弊端凸顯，其中化肥面源污染是農村生態環境亟待解決的重要問題之一[15-20]。生物有機肥對土壤有一定的調節作用，并含有作物生長所需的很多營養元素，有利于生態環境保護，需繼續發掘其使用潛力、發揮其生態環保價值[21-25]。本研究立足于國家化肥農藥減施增效的戰略需求，將核桃青皮、米糠、木屑、菌棒、油枯、澳洲堅果皮等農業廢棄物再次充分利用，制備成生物有機肥，提高了物料的利用率，促進了資源的循環利用。為探究哪種發酵菌對核桃青皮的發酵效果最好，本試驗跟蹤記錄了發酵過程中堆肥溫度、含水率、pH值、EC值的變化情況，結果表明3種發酵菌對于物料的影響差異不大，而有機肥發酵劑對于物料的發酵效果較好，能較快地提高堆肥溫度并把物料中的養分充分釋放出來，因此，有機肥發酵劑可以用作核桃青皮的發酵菌。不同生物有機肥處理在百香果上的肥效試驗結果表明：EM菌＋枯草芽孢桿菌、有機肥發酵劑＋枯草芽孢桿菌、EM菌＋巨大芽孢桿菌處理均對植株的促生作用較強，而EM菌＋枯草芽孢桿菌、有機肥發酵劑＋哈茨木霉菌均對植株的開花結果影響較大，皆優于農家肥和商品有機肥處理。對比發酵后肥料的養分含量和植株的生長情況，發現有機肥發酵劑和EM菌發酵后肥料的速效磷含量均高于康源綠洲發酵劑，而有機肥發酵劑和EM菌處理的百香果開花結果數也普遍大于康源綠洲發酵劑處理，可以得出磷元素是促進百香果開花結果的關鍵元素。已知磷元素是促進植株花芽形成、果實早熟的重要元素，土壤中速效磷被植株吸收后促進其開花結果，因此，在施肥過程中適當增加磷元素可以有助于百香果的早熟豐產。而枯草芽孢桿菌無論是在促進植株的生長還是開花結果方面的表現均較為優異，可以作為百香果專用生物有機肥的功能菌劑。通過本研究可以將核桃青皮變廢為寶，充分利用核桃青皮、米糠、木屑、菌棒、油枯、澳洲堅果皮等農業廢棄物制備生物有機肥，既可以減少浪費和污染，也可以為百香果產業的綠色發展提供一定支撐。由于本試驗研究時間較短，而百香果作為2年生長期掛果植物，對其只統計初年結果的數據不夠全面，因此核桃青皮生物有機肥對百香果產量的影響還需進一步探討。

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作者:朱佳敏 楊霞 趙玉雪 單位:貴州大學林學院 貴州省核桃研究所