«——【·前言·】——»

想要保證作物的高產和品質，選擇一款適合的土壤改良劑非常重要，而目前市面上有很多種土壤改良劑，如動物糞便、印楝餅、生物炭、蚯蚓糞以及尿素等。

該怎樣在這麼多選擇中進行取捨呢？如果我們注重油刺菌的生長和土壤肥力，那麼應該選擇哪種更好呢？

«——【·動物糞便提高油刺菌生長及土壤肥力·】——»

土壤是食物生產的基礎，因此確保這一資源的可持續管理對於實現聯合國為孟加拉國等國家設定的「零飢餓」和「無貧困」的「可持續發展目標」至關重要。

孟加拉國土壤的有機物狀況在世界範圍內處於最差水平，大多數情況下介於0.05％至0.9％之間，部分泥炭地和低地平均超過2％，因此該國的農業生產在很大程度上依賴於無機肥料的使用，其中大多數是氮肥。

氮肥的消費量從1969年到2018年從14.7公斤/公頃增長到了318.5公斤/公頃，這種趨勢威脅到了資源的負責任消費和環境保護，因為它可能通過不合理的施肥成為農業非點源污染的來源。

土壤可持續性的關鍵是以高效利用有機資源為基礎，同時減少或消除對無機改良劑和化學品的依賴，這也是「有機農業」的主要原則。

有機食品需求的增長導致有機生產的農田和農場數量逐漸增加，2015年達到了4310萬公頃，然而孟加拉國的有機種植範圍至今仍然太小，而園藝作物是主要的有機農業生產。

每年1513萬噸牛糞和452萬噸禽糞可以成為有機農業的重要資源，在孟加拉國，人們開始關注蚯蚓糞的使用，因為它容易製作、易得到並具有生物可降解性。

印楝餅，一種基於植物的有機肥料，由於其富含氮而受到關注，從農作物殘留物製成的生物炭也可以是改善土壤健康和促進植物生長的良好解決方案，添加這些有機肥料可以有效地促進土壤中的碳封存。

由於有機肥料的成分、來源材料、含水率、處理方法、存在易生物降解化合物等原因，其營養含量可能有所不同。

雖然使用有機肥料對於土壤健康和植物生長都有好處，但不當使用亦可能導致土壤營養缺乏或毒性，以及通過滲漏污染地下水和經濟損失等問題。

在現場選擇和使用有機肥料方面最大的挑戰之一是減少氮的損失，並增加氮肥利用效率（NUE）和吸收或恢復效率。

為了確定最好的有機選項，需要進行營養元素和殘留土壤含量等方面的比較評估，比較有機改良劑和無機肥料對菠菜營養元素吸收和氮利用效率（NUE）的影響，並確定土壤的物理和化學變化。

«——【·蚯蚓糞，土壤生態系統的動力源·】——»

蚯蚓堆肥是通過使用各種蚯蚓物種（通常為紅色小蚯蚓、白蚯蚓和其他蚯蚓）進行分解過程來創造一種混合物。

包括腐爛的蔬菜或食物垃圾、床料和蚯蚓糞，生物炭則是由作物殘留物製成，將鋸末、稻殼和稻草按2:2:1的比例混合製成，通過簡單的熱解過程製備生物炭。

實驗採用5公斤塑料盆，填充4公斤空氣乾燥的土壤，每個盆先進行清洗，晾乾並根據處理方式進行標記，實驗選用當地稱為Palong Shak的葉菜，也就是菠菜，作為植物材料。

土壤與不同類型的有機改良劑以5 t/ha的速率混合，也就是說，每個盆4公斤的土壤將按標準推薦的做法接受10克的改良劑，而尿素則以60 kg/ha的速率施用，也就是說，每個盆接受0.12克。

在45天和60天時收集並標記植物樣品進行化學分析，先用自來水清洗植物，然後用去離子蒸餾水沖洗。

隨後將其分為兩部分：根和莖，測量兩部分的新鮮重量，然後將所有樣品晾乾，並在80℃±5℃的溫度下放入烘箱中48小時，測量兩部分的乾重。

將乾燥的樣品用研缽和杵磨碎，混合均勻，並通過0.25毫米的篩子過濾，存儲在塑料容器中進行分析，採用標準的硝酸-高氯酸消化方法對植物樣品進行消化處理，分析其中的營養元素如P、K、S、Ca和Mg以及重金屬。

«——【·不同有機改良劑對植物的影響·】——»

植物高度在最初的10天內受不同處理方式的影響不明顯，但隨著時間的推移，每種處理方式之間的顯著差異逐漸變得明顯（P < 0.001）。

自發芽到成熟期，TNC和TBC處理的植物高度始終是最高的，其次是TVC和TAM，而TC和TU處理的植物高度始終是最低的。

事實上，在成熟期（60天），控制組（TC）與尿素施用組（TU）之間沒有顯著差異。

雖然所有處理方式的最終植物高度存在顯著差異（P < 0.001），但TNC和TBC處理之間的差異並不具有統計顯著性。

在葉面積指數（LAI）方面，TNC的影響始終是最大的，其次是TVC，然後是TBC和TAM。

並且在1%的水平上存在統計顯著性差異，令人驚訝的是，TU處理的LAI最低，比控制組（TC）低32.56%，並且在LAI方面，處理組TC和TU之間不存在顯著差異。

植物高度和LAI的最高值都記錄在TNC處理組中，但在TBC處理組中僅記錄了次高的植物高度和第三高的LAI，這表明TBC處理對植物高度和LAI的影響不如TNC處理。

根長度最長（4厘米）的是TVC處理組，比控制組高100%，其次是TBC處理組，根長度為3.2厘米，比控制組高60%。

根生長最差的是TU處理組，根長度為1.9厘米，比控制組降低了5%，方差分析測試表明，在根長度方面，各種處理方式的效果存在顯著差異（顯著性水平為5%）。

在各種處理方式下，菠菜的鮮重和乾重表現出差異性反應，最大的鮮重和乾重出現在TNC處理組中，其次是TVC，然後是TBC、TC和TU處理組的鮮重和乾重最低，所有處理方式的鮮重和乾重都存在顯著差異（P < 0.001）。

然而，在最高的鮮重/乾重和次高的鮮重/乾重之間，TNC處理和TVC處理之間以及TBC處理和TVC處理之間並沒有顯著差異，TC和TU處理組的最低鮮重/乾重並沒有明顯差異。

«——【·不同有機改良劑對元素吸收的影響·】——»

植物的營養元素吸收嚴重依賴於土壤固相中的礦物質，以及有機物質以形成礦物質和有機物質的平衡，並釋放到土壤溶液中，有機物質的營養元素釋放通過礦化和固定化過程進行生化轉化。

在不同處理方式下對氮（N）、磷（P）、鉀（K）、硫（S）、鈣（Ca）和鎂（Mg）等宏量營養元素以及鐵（Fe）、錳（Mn）和鋅（Zn）等微量營養元素的吸收情況。

ANOVA測試表明，不同處理方式對氮的吸收產生顯著差異，顯著性水平為5%，在45天和60天時，TVC處理組的總氮吸收量始終是最高的，比控制組（TC）分別高出207.64%和533.11%。

在45天和60天時，第二高的總氮吸收量分別由兩個不同的處理方式TBC和TNC占據，分別比控制組（TC）高118.15%和528.01%。

在45天和60天時，氮的吸收量始終排名第二低的處理方式是TU，而且TU和TC之間的吸收量沒有顯著差異。

雖然最初TNC的氮吸收量低於TVC和TBC，但成熟期時吸收量升高，達到次高值，經計算LSD值表明，TNC和TVC在60天時的吸收量沒有顯著差異。

TNC處理組的總P、S、Ca、Fe和Mn吸收量最高，其次是TVC處理組（除S外），再TVC處理組的總K、Mg和Zn吸收量最高，然而LSD分析表明，與N一樣，TVC和TNC之間在P、Ca和Mg的吸收方面沒有顯著差異。

TNC和TVC處理方式的總宏量和微量營養元素吸收量較高，特別是TNC處理方式的微量營養元素吸收量較高，TU處理方式的S、Fe和Zn吸收量最低，而控制處理組（TC）的P、K、Ca和Mg吸收量最低。

ANOVA分析表明，不同處理方式對P、K、Ca、Mg和Fe的吸收影響在1%水平上具有顯著性，而S、Mn和Zn的吸收影響在5%水平上具有顯著性。

«——【·研究結果·】——»

這項研究表明，與對照組和尿素處理相比，有機改良劑的應用可以顯著提高菠菜的生長參數，如植株高度、葉面積指數（LAI）和根長度。

對於蔬菜生產中有機肥料的應用，曾經報告了不同的反應，例如，堆肥、牛糞、家禽糞、苦楝餅和芥末餅在豇豆生產中的作用與無機肥料一樣有效。

而在生菜中施用有機改良劑可以增加產量，但是也發現有機肥料用量的逐漸增加，生菜的生長會受到影響。

同樣與磷銨二銨相比，牛糞對莧菜的產量影響較小，而家禽糞比尿素更能促進莧菜的生長和氮吸收，羊糞可以顯著增加油菜的氮含量和產量。

生物炭處理可以顯著提高茄科水草的產量、植物吸氮量和氮利用效率，並減少露天試驗中的氮損失。

然而另一個研究表明，生物炭降低了玉米乾重產量15.6%，並顯示氮利用效率降低，表明在低氮含量下生物炭會使氮固定。

觀察到有機改良劑的施用顯著增加了土壤陽離子交換容量和土壤有機質含量，同時改變了植物生長所需的宏量和微量營養素的可用性。

在秋茄-稻作系統中施用蚯蚓堆肥和家禽糞時也發現類似的結果，這也在一定程度上表明了石灰化的效果。

與初始土壤含量相比，添加有機改良劑后土壤可用的宏量營養素含量增加，尤其是土壤可用的磷含量顯著增加（P <0.001）。

生物炭（TBC）是增加土壤碳含量和離子交換能力最好的處理方法，TNC和TVC處理方法具有與其他處理方法相比最高的土壤可用氮含量。

動物糞便（TAM）具有最高比例的C、N和CEC，但這個結果並沒有反映在收穫后土壤養分狀態和植物生長方面，苦楝餅（TNC）在恢復大多數宏量營養素中表現最好，如可用的氮、磷和硫含量，除了鉀，蚯蚓堆肥（TVC）緊隨其後。

綜合分析植物形態和產量參數，研究發現苦楝餅（TNC）處理方法的效果最好，它也是在提高土壤養分（C、N、P、S）方面表現最好的處理方法。

因為植株高度、葉面積和乾重與氮和磷的攝取密切相關，在其他處理方法中，它是統計學上表現最好的處理方法。

蚯蚓堆肥（TVC）處理方法在植物生長和土壤肥力方面表現第二好，這可能是由於蚯蚓堆肥使菠菜植物具有更高的氮利用效率。

雖然尿素被廣泛用作氮肥，但在本實驗中表明：有機改良劑比尿素更有效，說明有機改良劑對於長期作物可能是更好的高氮利用效率的來源。

«——【·結論·】——»

通過對這幾種處理方法進行比較，可以明顯看出，動物糞便和印楝餅是提高油刺菌產量和土壤肥力的最佳選擇，生物炭可以提高油刺菌的產量和氮利用效率，但在低氮含量下可能會使氮固定。

蚯蚓糞可以改善土壤質地並增強油刺菌的生長和土壤肥力，同時提高氮利用效率，而尿素雖然被廣泛應用作為氮肥，但在此實驗中表明，有機改良劑比尿素更有效，說明有機改良劑是更好的高氮利用效率的來源。

因此建議在油刺菌生長和土壤肥力的管理中選擇適當的有機改良劑，不同的處理方法可以根據不同的需求進行選擇，以增強土壤肥力、提高產量和保護環境。

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