沼液不同追施濃度對空心菜生物學(xué)性狀及田間水質(zhì)的影響

楊夢飛 楊雪文 李怡鵬 胡曉靜 宋世海

我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)養(yǎng)殖數(shù)量多、集約化程度高，每年產(chǎn)生大量的糞便和污水。養(yǎng)殖場在利用厭氧發(fā)酵技術(shù)處理養(yǎng)殖業(yè)廢棄物的過程中會產(chǎn)生大量的沼液。已有研究顯示，沼液是一種優(yōu)質(zhì)的營養(yǎng)物料，其富含農(nóng)作物生長所需的各種養(yǎng)分，如有機質(zhì)、腐植酸、有效礦質(zhì)養(yǎng)分、氨基酸、維生素等[1]。但由于相關(guān)理論研究不足，導(dǎo)致沼液的利用率不高，目前沼液的違規(guī)排放已經(jīng)成為農(nóng)村主要的面源污染之一[2]，如何高效、充分地利用沼液資源已經(jīng)成為一個亟待攻克的課題。

空心菜，又名水蕹菜，是旋花科甘薯屬一年生或多年生草本植物，性喜溫暖潮濕，生于濕地或者水田中，在我國南方和長江流域均有種植。其營養(yǎng)豐富，富含蛋白質(zhì)、糖類、脂肪、維生素、無機鹽等多種營養(yǎng)成分[3]，是一種消費量較大的蔬菜，深受人們喜愛，種植效益較好。本試驗研究分析灌溉EC值6mS/cm沼液2個月后，追施不同EC值的沼液對空心菜生長的影響，以及沼液經(jīng)空心菜消納吸收后田間水質(zhì)的變化，以期為更科學(xué)地解決由沼液引起的農(nóng)村面源污染問題提供理論支持，更好地促進畜禽養(yǎng)殖業(yè)和水生蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2018年4月開始，在金華市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院石門農(nóng)場水生蔬菜種植基地進行，土壤肥力中等，前茬為茭白；供試空心菜為柳葉空心菜，露地種植；供試沼液由金華市旭源生態(tài)養(yǎng)殖場提供。

1.2 試驗方法

①試驗設(shè)計 將浸種催芽后的空心菜種子于4月15日播種，待秧苗高10～15cm時移栽，株行距均為20cm，每穴單株種植。空心菜移栽10d后灌溉EC值為6mS/cm的沼液，灌溉深度為5cm。2個月后追施EC值分別為 12、6、3mS/cm 的沼液，分別記為處理 1、2、3。 小區(qū)面積30m2，3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列，管理措施同常規(guī)。

②采樣及測定方法 追施沼液15d后，各處理隨機選取10叢空心菜，考查植物學(xué)性狀及產(chǎn)量性狀；追施沼液1個月后，檢測水質(zhì)中五日生化需氧量（BOD5）、化學(xué)需氧量（CODcr）、懸浮物（SS）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）、糞大腸菌群數(shù)等指標(biāo)。五日生化需氧量按照HJ505-2009《水質(zhì) 五日生化需氧量（BOD5）的測定 稀釋與接種法》[4]進行測定，化學(xué)需氧量按照GB/T11914-1989《水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測定 重鉻酸鹽法》[5]進行測定，懸浮物按照GB/T11901-1989《水質(zhì) 懸浮物的測定 重量法》[6]進行測定，氨氮含量按照HJ665-2013《水質(zhì) 氨氮的測定 連續(xù)流動-水楊酸分光光度法》[7]進行測定，總磷含量按照GB/T11893-1989《水質(zhì) 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法》[8]進行測定，糞大腸菌群數(shù)按照HJ/T347-2007《水質(zhì) 糞大腸菌群的測定 多管發(fā)酵法和濾膜法》[9]進行測定。

③統(tǒng)計分析 試驗數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件進行單因素方差分析，經(jīng)顯著性差異檢驗后，用最小顯著差數(shù)法（LSD法）進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 追施沼液對空心菜生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

由表1可知，各處理空心菜葉片中葉綠素含量隨沼液EC值增加而提高，其中追施沼液EC值為6mS/cm的空心菜單叢質(zhì)量最大，顯著高于其他處理，可能是因為該濃度沼液下空心菜的莖較粗、分枝數(shù)較多。以上結(jié)果表明，EC值為6mS/cm的沼液濃度是空心菜較適宜的追施濃度，能夠促進空心菜的生長，提高葉綠素含量，顯著增加單叢質(zhì)量。

2.2 空心菜對追施沼液大田水質(zhì)生化指標(biāo)的影響

追施沼液1個月后，2個低濃度的處理，各項指標(biāo)均已達到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（表2）；而追施沼液EC值為12mS/cm的處理，除化學(xué)需氧量和糞大腸菌群數(shù)超標(biāo)外，其余指標(biāo)均達標(biāo)。以上結(jié)果表明，養(yǎng)殖場的沼液經(jīng)空心菜處理，水質(zhì)生化指標(biāo)有了極大改善，且EC值為6mS/cm的沼液濃度較為適宜。

3 討論與結(jié)論

本研究開展空心菜消納吸收養(yǎng)殖場沼液試驗，闡明了追施不同濃度沼液對空心菜生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響，探索了經(jīng)空心菜消納吸收后大田水質(zhì)指標(biāo)的變化。結(jié)果表明，追施沼液能促進空心菜生長，增加其產(chǎn)量，沼液中富含的有機質(zhì)、腐植酸、有效礦質(zhì)養(yǎng)分、氨基酸、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)為空心菜的生長提供了充足的養(yǎng)分。本試驗中，EC值為6mS/cm的沼液較為適宜空心菜生長，濃度過高則會抑制空心菜生長，從而影響其產(chǎn)量。

表1 追施沼液對空心菜生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

表2 空心菜對追施沼液后水質(zhì)生化指標(biāo)的影響

沼液經(jīng)空心菜消納吸收后，水質(zhì)中的五日生化需氧量、化學(xué)需氧量、懸浮物、氨氮、總磷、糞大腸菌群數(shù)等指標(biāo)均得到極大改善。在本試驗中，追施EC值為6mS/cm的沼液1個月后水質(zhì)即可達到GB 8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)值，追施更高濃度的沼液則需更長的消納吸收時間。

綜上所述，EC值為6mS/cm的沼液濃度是空心菜較為適宜的追施濃度，既能有效促進空心菜生長，提高其產(chǎn)量，又能實現(xiàn)在較短時間內(nèi)消納較多的沼液，使其達到排放標(biāo)準(zhǔn)。由于本研究試驗周期較短，長期施用沼液對水質(zhì)的影響還有待進一步研究。