发酵床养殖技术是新型生态养殖技术,在我国有广阔发展前景。然而,扩大发酵床养殖规模需解决废弃垫料的处置及发酵床垫料来源问题。本研究通过盆栽、田间试验研究了废弃发酵床垫料施用对生菜、甘蔗的生长、产量、品质及土壤理化性质的效应,为废弃发酵床垫料的资源化提供依据;同时,通过模拟试验分析了不同比例的水稻、甘蔗、木薯秸秆与锯末混合垫料的吸水性、稳定性及氨气的排放等性能,为作物秸秆在发酵床垫料上应用提供依据。结果表明:1、发酵床养殖垫料的有机质(22.44%-77.64%)和养分含量丰富而重金属含量符合国家限量标准,垫料浸提物对玉米种子发芽影响不大。发酵床养殖垫料供肥平缓而持久,垫圈一年养猪垫料在土壤中能持续释放氮、磷、钾养分,其中施用前期(0-30 d)速效氮和速效磷供应能力较强,而后期速效钾供应能力较强。2、施用发酵床垫料后,土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量及酸性磷酸酶、过氧化氢酶、蛋白酶活性均显著增加,而生菜株高和生物产量分别增加32.05%-48.78%和32.97%-92.56%。施用垫料也有利于提高生菜品质,使生菜维生素C及可溶性蛋白含量分别提高2.74-5.93倍和23.64%-46.67%。不同垫料对生菜的增产效应不同,发酵床养鸡、养鸭垫料的增产效应较大,而养猪垫料对土壤有机质的影响较大。此外,使用时间较短的垫料的养分利用率较高。3、甘蔗新台糖22施用占总施肥量25%、50%、100%的养猪垫料后,土壤有机质含量、甘蔗根系生长及光合速率随着施用发酵床养猪垫料比例的增加而增加,而施用发酵床养猪垫料占总施肥量25%、50%处理的+1叶全N、P、K含量与对照处理相当。施用发酵床养猪垫料的处理,甘蔗的出苗率及有效茎数均随着发酵床养猪垫料施用比例的增加而增加。施用25%和50%发酵床养猪垫料后,甘蔗的产量、蔗糖含量分别比对照处理高7.48%-15.80%和0.11%-0.68%,甘蔗生产纯利润分别提高4042 RMB·ha-1和8255RMB·ha-1。然而,仅施用发酵床养猪垫料处理的产量、理论产糖量及纯利润均显著低于50%垫料的处理。4、以农户施肥量为对照,配施40%垫料的甘蔗出苗率、有效茎数和产量分别提高13.42%、40.55%和26.46%,伸长速率是对照的97.64%,经济效益增幅达13709 RMB·ha-1;配施66%垫料木薯出苗率、单株平均结薯数和产量分别提高10.86%、38.46%和 37.69%,经济效益增幅达 6620 RMB·ha-1。5、以15%的水稻秸秆、蔗叶、木薯秸秆替代锯末,垫料的最高温度较对照(锯末)分别高6.3、7.0、15.1 ℃。虽然水稻秸秆-锯末垫料的吸水量是对照的86.32%,但蔗叶和木薯秸秆-锯末垫料的吸水量与对照的相当。添加猪粪尿于水稻秸秆-锯末和蔗叶-锯末模拟垫料中9 d后,铵态氮含量分别较对照高2.43%和34.75%,而15 d后模拟垫料中硝态氮含量达对照的2.1倍和2.2倍。但水稻秸秆-锯末和蔗叶-锯末氨气排放也明显增加,在氨气排放高峰期分别较对照高10.44%和7.52%。虽然木薯秸秆-锯末中硝态氮含量也高于对照、但排放高峰期氨气排放量较对照低,处理9、12 d后铵态氮仅为对照的63.62%-92.04%。处理60d后水稻、甘蔗、木薯秸秆垫料的干物重依然达对照的 83.14%、85.01%和 96.91%。6、将脲酶抑制剂、硫磺-硫酸亚铁替代菌种,垫料的温度、硝态氮含量均低于对照。脲酶抑制剂处理垫料中铵态氮含量和大气中硫化氢含量均降低,而大气中氨气最高含量较对照高1.99 mg·m-3。硫磺-硫酸亚铁处理垫料中的铵态氮含量和大气中硫化氢含量高于对照,大气中硫化氢含量最高较对照多0.18 mg·m-3,而大气中氨气含量显著低于对照。脲酶抑制剂处理的垫料水浸提物的pH与对照的相当,而硫磺-硫酸亚铁处理较对照低2.21-4.42个单位。综上所述,本研究结果表明:发酵床垫料是优质的有机肥资源,其有机质含量丰富、重金属含量低,而农用是发酵床垫料处置的有效途径,施用发酵床垫料后能提高土壤肥力、促进生菜、甘蔗等作物生长、提高作物产量和品质;垫料中10%-15%的锯末可以水稻、甘蔗、木薯秸秆替代,其吸水性、稳定性及空气中氨气的浓度与对照处理的接近,但不同秸秆的性能及适用的养殖方式可能不同;脲酶抑制剂、硫磺-硫酸亚铁在发酵床养殖中可能有一定的除臭效果。