不同作物上沼液肥施用量?jī)?yōu)化增效試驗(yàn)研究

魏章煥 史努益 陸新苗 （浙江省寧?？h農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站 315600）

不同作物上沼液肥施用量?jī)?yōu)化增效試驗(yàn)研究

魏章煥 史努益 陸新苗 （浙江省寧海縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站 315600）

為在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中充分利用沼液，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用，探索出沼肥在不同作物中的合理用量，特進(jìn)行了不同作物上施用不同用量沼液肥對(duì)其相關(guān)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)的影響試驗(yàn)。結(jié)果表明，施用不同用量沼液肥，對(duì)作物的產(chǎn)量、品質(zhì)等都有所提高。但因不同作物對(duì)銨態(tài)氮的耐受特性不同，應(yīng)注意沼液肥的用量與時(shí)間，一般一季沼液最高施用量為水稻150 t/hm2、小麥110 t/hm2、大棚西瓜200 t/hm2、草莓80 t/hm2、柑桔300 t/hm2，且應(yīng)以基肥為主、追肥為輔，并適當(dāng)搭配施用化肥。

沼液肥；用量；效果；水稻；小麥；柑桔；西瓜；草莓

隨著畜禽養(yǎng)殖規(guī)模化和農(nóng)村沼氣化建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn)，固體廢棄物基本已通過堆肥化處理和生產(chǎn)有機(jī)肥而得到有效利用，但養(yǎng)殖廢水和經(jīng)過沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼液，大多直接排放到河道、海灣和附近農(nóng)田，造成了一定程度的環(huán)境污染，因此，養(yǎng)殖廢棄物、廢水的處理與利用已成為生態(tài)文明建設(shè)中一個(gè)重要的社會(huì)問題。沼液作為養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程處理后的廢水，含有豐富的有機(jī)質(zhì)、腐殖酸、N、P、K等營(yíng)養(yǎng)成分及氨基酸、維生素、酶、微量元素等生命活性物質(zhì)，且這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的可利用率高，能迅速被農(nóng)作物吸收利用，因而是培肥農(nóng)田土壤和促進(jìn)作物生長(zhǎng)良好的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。因此，加快推進(jìn)沼液在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的充分利用，形成自我生態(tài)良性循環(huán)，既能減少環(huán)境污染，又能提高土壤肥力，還能實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉，節(jié)省化肥使用，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用，從而有力地推動(dòng)農(nóng)牧業(yè)發(fā)展的有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)農(nóng)業(yè)“雙增”。為此，筆者在水稻、小麥、柑桔、西瓜、草莓等不同作物上，開展了沼液肥施用量?jī)?yōu)化增效的試驗(yàn)研究，現(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果歸納如下。

1 沼液的成分與肥效

1.1 沼液的成分

了解沼液的理化性質(zhì)是推進(jìn)沼液肥應(yīng)用、消納的基礎(chǔ)。本試驗(yàn)從不同的養(yǎng)殖源入手，在豬場(chǎng)、牛場(chǎng)、雞場(chǎng)3種養(yǎng)殖源9個(gè)取樣點(diǎn)共取樣132次，完成分析檢測(cè)4 000余次。檢測(cè)結(jié)果表明，不同發(fā)酵原料產(chǎn)生的沼液肥，pH總體上表現(xiàn)為中性或微堿性，pH值變化范圍為6.84-7.72（均值為7.63），全氮含量為0.27-2.9 g/kg（均值1.53 g/kg），全磷含量為0.04-0.88 g/kg（均值0.27 g/kg），全鉀含量為0.27-1.8 g/kg（均值0.98 g/kg），且氮、鉀養(yǎng)分以無(wú)機(jī)態(tài)為主。

1.2 沼液的肥效

檢測(cè)結(jié)果表明，沼液中的氮素營(yíng)養(yǎng)能為作物生長(zhǎng)提供所需養(yǎng)分，且以銨態(tài)氮的形式為主，但施用時(shí)需注意用量，根據(jù)不同作物對(duì)銨態(tài)氮的耐受特性適量施用沼液，防止高銨對(duì)作物產(chǎn)生毒害。同時(shí)，根據(jù)《農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)—有機(jī)肥料（NY525-2012）》要求，對(duì)主要來(lái)源于植物或動(dòng)物，施用于土壤以提供植物營(yíng)養(yǎng)為主要功能的含碳物料的有機(jī)肥，要求總養(yǎng)分（N+P2O5+K2O）含量（以干計(jì)算）≥5.0%，pH值5.5-8.5，而沼液總養(yǎng)分低于國(guó)家有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)，因此沼液適宜與其它營(yíng)養(yǎng)元素混合施用。

2 不同作物上沼液肥施用量?jī)?yōu)化增效試驗(yàn)

為探索沼液肥在不同作物上的合理用量，本試驗(yàn)分別對(duì)不同作物（水稻、小麥、西瓜、草莓、柑桔）的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)、病害等方面進(jìn)行了分析，以期優(yōu)化分析出沼液肥在不同作物上的適宜用量及增產(chǎn)效果。

2.1 水稻上沼液肥施用量?jī)?yōu)化增效試驗(yàn)

本試驗(yàn)選取中等肥力水田，設(shè)施沼液肥150、300、450 t/hm2（分2次施用，基肥40%、追肥60%）和常規(guī)施肥[CK，基肥施三元復(fù)合肥（15∶15∶15）270 kg/hm2，追肥施尿素600 kg/hm2，分2次施用]，共4個(gè)處理，隨機(jī)區(qū)組排列。

結(jié)果表明（見表1），從水稻農(nóng)藝性狀來(lái)看，株高、有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重等隨沼液用量的增加而增加。從水稻產(chǎn)量看，也隨沼液用量的增加而增加，其中以沼液用量450 t/hm2處理的水稻產(chǎn)量為最高。說(shuō)明沼液中含有一定量的腐植酸類物質(zhì)，具有刺激作物生長(zhǎng)的作用，在水稻上施用，能有效增加有效穗數(shù)，提高成穗率與千粒重，繼而增加產(chǎn)量。

表1 施用沼液肥后水稻農(nóng)藝性狀比較

從土壤質(zhì)量指標(biāo)看（見表2），稻田用不同濃度沼液肥灌溉，對(duì)土壤質(zhì)量影響不大。不同用量沼液肥灌溉后，相比對(duì)照，稻田土壤有機(jī)質(zhì)含量有增有減，pH值均比對(duì)照有所降低、但降幅有限，土壤中磷含量隨沼液施用量的增加而遞增，土壤中鉀含量有增有減，土壤中重金屬銅、鋅、砷、汞、鉛、鎘、鉻等，除汞隨沼液施用量的增加而有少許遞增外，其余元素均變化不大，未超過國(guó)家相關(guān)土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 小麥上沼液肥施用量?jī)?yōu)化增效試驗(yàn)

本試驗(yàn)設(shè)在浙東沿海淡涂泥田進(jìn)行，設(shè)處理：（1）不施沼液（對(duì)照），（2）沼液作基肥37.5 t/hm2、追肥37.5 t/hm2，（3）沼液作基肥75 t/hm2、追肥37.5 t/hm2，（4）沼液作基肥112.5 t/hm2、追肥37.5 t/hm2，（5）沼液作基肥150 t/hm2、追肥37.5 t/hm2。每小區(qū)面積100 m2。氮、磷、鉀施用總量各處理保持一致，分別為氮肥（N）180 kg/hm2、磷（P2O5）31.5 kg/hm2、鉀（K2O）45 kg/hm2。施肥原則：氮肥作基肥、追肥各占50%，其中追肥分3次施入，分別是麥搶肥15%、分蘗肥20%、長(zhǎng)穗肥15%；磷、鉀肥全部作基肥施入。供試小麥品種為“揚(yáng)麥12”，于12月1日撒播，用種量270 kg/hm2。沼液作基肥于11月25日施入，追肥于2月1日施入，其它栽培技術(shù)均一致。

試驗(yàn)結(jié)果表明，各處理小麥產(chǎn)量從高到低依次為處理（3）、（4）、（5）、（2）、（1），處理間產(chǎn)量差異均達(dá)極顯著水平（見表3）。隨沼液用量的增加，小麥生育期有所推遲，與對(duì)照相比，施用沼液肥的小麥成熟期要延遲2-3 d（見表4）。施用沼液的小麥最高苗、有效穗數(shù)、成穗率均比對(duì)照高，但施用沼液肥各處理間差異不大。

表2 施用沼液肥后稻田土壤養(yǎng)分及重金屬含量比較

表3 小麥?zhǔn)┯谜右悍实漠a(chǎn)量比較

表4 小麥?zhǔn)┯谜右悍实纳诒容^

表5 小麥?zhǔn)┯谜右悍实拿缢肭闆r比較

綜上所述，在浙東沿海淡涂泥田上種植小麥時(shí)，施用沼液肥可提高小麥產(chǎn)量，以沼液作基肥75 t/hm2、追肥37.5 t/hm2處理的產(chǎn)量為最高。因此，合理利用沼液，對(duì)浙東沿海淡涂泥田的小麥生產(chǎn)具有積極的作用，為沼液在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的資源化利用提供了新的途徑。

2.3 西瓜上沼液肥施用量?jī)?yōu)化增效試驗(yàn)

試驗(yàn)設(shè)施沼液195、390 t/hm2及常規(guī)施肥[CK，施有機(jī)肥1.8 t/hm2加三元復(fù)合肥（15∶15∶15）1.275 t/hm2]，共3個(gè)處理，每處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列，每小區(qū)面積83.3 m2。施肥分5次完成（底肥1次、追肥4次），每次用量均為各處理設(shè)定量的20%，其它栽培及管理技術(shù)均一致。

結(jié)果表明（見表6、7），施沼液肥處理的西瓜各生長(zhǎng)性狀都優(yōu)于對(duì)照。從生長(zhǎng)勢(shì)看，施沼液195 t/hm2處理優(yōu)于施沼液390 t/hm2處理和對(duì)照。從產(chǎn)量看，施沼液處理均比對(duì)照增產(chǎn)，但增產(chǎn)幅度不大，說(shuō)明并非沼液施用量越多產(chǎn)量越高。生長(zhǎng)勢(shì)及實(shí)收產(chǎn)量均以施用沼液195 t/hm2處理為好。從果實(shí)品質(zhì)看，西瓜的瓜皮厚度各處理間差異不明顯，但中心糖與邊糖有一定差異，施沼液處理優(yōu)于對(duì)照。

表8表明，西瓜田施用沼液灌溉后，土壤的pH、有機(jī)質(zhì)含量、速效P都比對(duì)照有所提高；總N含量雖比對(duì)照有所提高但變化不大；速效N、速效K比對(duì)照均有所降低；土壤中的Cu、Zn含量都比對(duì)照有所增加，但都未超標(biāo)。以上結(jié)果表明，在本試驗(yàn)條件下，用沼液替代化肥，土壤氮、鉀含量略顯不足，仍需補(bǔ)充化肥。

表6 西瓜施用沼液肥后農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量比較

表7 西瓜施用沼液肥后果實(shí)品質(zhì)比較

表8 西瓜施用沼液肥后土壤理化性狀及重金屬含量比較

綜上，西瓜田施用沼液肥，能提高土壤pH及有機(jī)質(zhì)、速效P含量，且重金屬均無(wú)超標(biāo)現(xiàn)象，還能提高西瓜的產(chǎn)量及品質(zhì)，但沼液在西瓜上的最佳施用量還有待進(jìn)一步研究。2.4 草莓上沼液肥施用量?jī)?yōu)化增效試驗(yàn)

試驗(yàn)設(shè)常規(guī)施肥（CK）和施用沼液肥2個(gè)處理，其中，常規(guī)處理（CK）為基肥用三元復(fù)合肥（15∶15∶15）0.75 t/ hm2，追肥用高鉀復(fù)合肥（16∶6∶22）0.9 t/hm2（分3次施入）；沼液處理為基肥施沼液肥75 t/hm2（在草莓定植前15 d施入），追肥施沼液肥3 t/hm2（在草莓結(jié)果期用滴管分3次施入），另加高鉀復(fù)合肥（16∶6∶22）0.3 t/hm2（分2次施入）。試驗(yàn)在大棚內(nèi)進(jìn)行，每大棚面積為666.67 m2，每個(gè)大棚沼液處理與常規(guī)處理各占50%，每處理重復(fù)2次。其它栽培及田間管理技術(shù)均一致。

試驗(yàn)結(jié)果表明（見表9），沼液處理的草莓含糖率達(dá)11.9%，比對(duì)照提高0.9%；產(chǎn)量為24.75 t/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)7.8%?？梢?，施用沼液肥能明顯提高草莓的產(chǎn)量和品質(zhì)。

表9 草莓施用沼液肥后產(chǎn)量和品質(zhì)比較

2.5 柑桔上沼液肥施用量?jī)?yōu)化增效試驗(yàn)

試驗(yàn)設(shè)施沼液60、120、300 t/hm2及常規(guī)施肥[CK，施尿素1.125 t/hm2加三元復(fù)合肥（15∶15∶15）1.8 t/hm2] 4個(gè)處理。各處理均設(shè)在同一果園，小區(qū)面積為333.5 m2，每處理重復(fù)4次，隨機(jī)區(qū)組排列。各處理施肥均分2次進(jìn)行：壯蕊催花肥（4月l8日），沼液處理區(qū)施沼液總用量的25%，對(duì)照區(qū)施尿素0.9 t/hm2加三元復(fù)合肥（15∶15∶15）1.35 t/hm2；壯果逼秋梢肥（7月l7日），沼液處理區(qū)施沼液總用量的75%，對(duì)照區(qū)施尿素0.225 t/hm2加三元復(fù)合肥（15∶ 15∶15）0.45 t/hm2。柑桔種植密度為900株/hm2，其它農(nóng)事管理均一致。

經(jīng)檢測(cè)，柑桔園土壤基本性質(zhì)為pH7.5，有機(jī)質(zhì)含量13.06 g/kg，全氮0.31%，速效磷389.7 mg/kg，速效鉀453.2 mg/kg；重金屬含量（mg/kg）為Cu 50.3、Zn 100.9、As 10.8、Cr 86.2、Cd 0.12、Pb 30.6、Hg 0.148。初始灌溉沼液后土壤基本成分（mg/L）為全氮1 129.3、全磷51.41、全鉀623.9，重金屬Cu 0.33、Zn 0.79、As 0.018、Cr 2.08、Cd 0.026、Pb 0.06、Hg 0.00071，pH 6.4。第2次灌溉沼液后土壤基本成分（mg/L）為全氮159.1、全磷6.3、全鉀102.6，重金屬Cu 0.12、Zn 0.3、As 0.008、Cr 0.58、Cd 0.007、Pb 0.02、Hg 0.00015，pH 8.4。

由表10表明，柑桔單枝梢長(zhǎng)度、單枝鮮重、單枝葉片數(shù)、葉片寬、單葉厚度和單葉鮮重都隨沼液施用量的增加而遞增，枝條鮮重、葉片鮮重處理間差異達(dá)顯著水平，這是因?yàn)檎右褐泻写罅康牡?、磷、鉀、多種氨基酸、植物激素類物質(zhì)等，因而對(duì)柑桔表現(xiàn)出促進(jìn)生長(zhǎng)及增加生物量的效應(yīng)。由表11表明，各處理的春梢、夏梢和秋梢中，均以夏梢生長(zhǎng)最旺，無(wú)論是枝梢長(zhǎng)度、重量還是單枝葉片數(shù)都以夏梢最多，其次是秋梢；葉片寬度、厚度和單葉重等指標(biāo)變化無(wú)明顯規(guī)律。

表10 柑桔施用沼液肥后枝梢生長(zhǎng)量比較（7月7日調(diào)查）

表11 柑桔施用沼液肥后各季枝梢生長(zhǎng)情況比較（1l月8日調(diào)查）

由表12表明，柑桔單果重各處理間無(wú)明顯差異，但果肉重占果實(shí)的比例隨沼液施用量的增加而增加，果皮重隨之減少。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，果肉重、皮重、果肉占果實(shí)比、果皮占果實(shí)比、皮厚處理間差異均達(dá)顯著水平（P＜0.05）。

由表13表明，柑桔維生素C、總糖含量各處理間無(wú)明顯變化，施沼液處理的柑桔果實(shí)率可溶性固形物含量隨沼液施用量的增加而增加，而果實(shí)中總酸含量呈先增加后下降的趨勢(shì)，這與沼液中含有易被作物吸收利用的磷、鉀元素有關(guān)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，各處理間總糖、總酸、糖酸比的差異達(dá)顯著水平（P＜0.05）。

表12 柑桔施用沼液肥后果實(shí)性狀比較

由表14表明，柑桔單產(chǎn)從高到低排序?yàn)槭┱右?80 t/ hm2＞施沼液120 t/hm2＞施沼液60 t/hm2＞CK，施沼液180 t/hm2處理與對(duì)照間產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平（P＜0.05）。

表13 柑桔施用沼液肥的果實(shí)品質(zhì)比較

由表15表明，各處理間柑桔園土壤的pH值差異不大，施沼液處理的土壤中速磷、速鉀含量相比對(duì)照有所下降，但有機(jī)質(zhì)、總氮含量相比對(duì)照明顯提高，施沼液處理的土壤中重金屬銅、鉛含量相比對(duì)照有所增加，鋅、砷、汞、鎘、鉻含量各處理間變化均較小，但重金屬含量均未超過GB15618-1995土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)許可范圍，且各處理的柑桔果實(shí)中均未檢測(cè)出重金屬，說(shuō)明沼液在本試驗(yàn)用量下對(duì)土壤及柑桔品質(zhì)安全。

表14 柑桔施用沼液肥的產(chǎn)量比較

綜上所述，施用沼液能顯著促進(jìn)柑桔植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量，增加柑桔果實(shí)中可溶性固形物含量，提高果實(shí)糖酸比，改善柑桔的部分品質(zhì)指標(biāo)；同時(shí)，沼液灌溉對(duì)柑桔園的土壤質(zhì)量如土壤總氮、有機(jī)質(zhì)含量等均有所改善，且對(duì)土壤中多種重金屬含量等基本無(wú)不利影響；此外，合理施用沼液，不僅可減少化肥施用量，還能緩解規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)污水處理的排放壓力。但柑桔園沼液最大施用量及長(zhǎng)期灌溉對(duì)土壤質(zhì)量的影響還有待進(jìn)一步研究。

表15 柑桔施用沼液肥的果實(shí)、土壤理化性狀及重金屬含量比較

3 小 結(jié)

試驗(yàn)結(jié)果表明，沼液中含有大量的氮、磷、鉀及多種氨基酸、植物激素類等物質(zhì)，在水稻、小麥、西瓜、草莓、柑桔等作物上施用，表現(xiàn)出促進(jìn)作物生長(zhǎng)及增加生物量、提高作物品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)性狀、增加產(chǎn)量的效果。同時(shí)，田間灌溉沼液不僅可減少化肥施用量，還能緩解規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)污水處理的排放壓力。此外，沼液施用后能明顯改善土質(zhì)，提高土壤有機(jī)質(zhì)、總氮含量，對(duì)土壤中重金屬含量及積累基本沒有影響，均未超過GB15618-1995土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)許可范圍，且果實(shí)或產(chǎn)品中均未檢測(cè)出重金屬，但沼液的最大、最佳施用量及長(zhǎng)期灌溉對(duì)土壤質(zhì)量的影響有待進(jìn)一步研究。

根椐不同作物及其不同生長(zhǎng)期所需，應(yīng)合理施用沼液，一般一季沼液最高施用量為水稻150 t/hm2、小麥110 t/ hm2、大棚西瓜200 t/hm2、草莓80 t/hm2、柑桔300 t/ hm2，且應(yīng)以基肥為主、追肥為輔，并適當(dāng)搭配施用化肥。

表3 “寧雜1818”油菜不同氮肥用量下的植株性狀

各處理的每角粒數(shù)在23.8-22.6粒，其中以處理（1）最多，處理（4）最少，每角粒數(shù)隨氮肥用量的增加而減少。

2.4.3 對(duì)千粒重的影響

處理（4）的千粒重為3.95g，比其他處理稍低，各處理間沒有明顯差異。

表4 “寧雜1818”油菜不同氮肥用量下的產(chǎn)量及其構(gòu)成

試驗(yàn)結(jié)果表明（見表4），各處理間油菜產(chǎn)量有明顯差異，表現(xiàn)為隨氮肥用量的增加，產(chǎn)量逐漸增加，但當(dāng)每667 m2氮肥用量達(dá)20 kg時(shí)，產(chǎn)量開始下降；產(chǎn)量最高為處理（3），處理（1）產(chǎn)量最低。實(shí)收產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的變化趨勢(shì)一致。

2.4.1 對(duì)單株有效角果數(shù)的影響

在種植密度相同的情況下，主軸、一次、二次分枝的角果數(shù)及單株總角果數(shù)的總量，表現(xiàn)為隨氮肥用量的增加呈先增加后下降的趨勢(shì)，當(dāng)每667 m2氮肥用量達(dá)20 kg時(shí)，單株有效角果數(shù)達(dá)到最高（573角/株），表明氮肥用量過高，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過旺反而不利于油菜結(jié)角。

2.4.2 對(duì)每角粒數(shù)的影響

3 小 結(jié)

試驗(yàn)結(jié)果表明，在如東縣相同種植密度的稻茬移栽油菜上，不同氮肥用量對(duì)“寧雜1818”油菜產(chǎn)量及植株性狀有一定影響，每667 m2施用純氮 20 kg時(shí)，產(chǎn)量最高，每667 m2實(shí)收產(chǎn)量達(dá)283 kg，隨氮肥用量繼續(xù)增加，產(chǎn)量反而降低，表明過量施用氮肥，不利于油菜最佳產(chǎn)量的形成，造成投入、產(chǎn)出比下降。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，在每667 m2施足過磷酸鈣50 kg、氯化鉀14 kg，硼砂1 kg的情況下，以每667 m2施用純氮20 kg為最適宜。

2015-10-09