沼液在子蓮種植生產(chǎn)中應(yīng)用研究

彭霞　周琦　文江輝　鄧兵　陶利文　邵中?！↑S興學(xué)　姜夢(mèng)付　高其雙

摘要：采用由豬糞尿經(jīng)過(guò)厭氧充分發(fā)酵后的沼液作為有機(jī)肥進(jìn)行子蓮種植生產(chǎn)肥效試驗(yàn)。結(jié)果表明，沼液施用量為450～600 m3/hm2時(shí)，子蓮單個(gè)蓮子較大，縱橫徑值大，單個(gè)蓮蓬的總蓮子數(shù)較多，且單蓬生蓮率也較高，子蓮產(chǎn)量較高，是最佳沼液施用量。

關(guān)鍵詞：沼液;子蓮;種植

中圖分類號(hào)：S645.1? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）22-0075-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.22.017? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Application of biogas slurry in seed lotus cultivation

PENG Xia1，ZHOU Qi1，WEN Jiang-hui2，DENG Bing1，TAO Li-wen3，SHAO Zhong-bao1，HUANG Xing-xue1，

JIANG Meng-fu4，GAO Qi-shuang1，DENG Chun-lei4，LIU Ming1，HUANG Xiang1，

PU Zhen-yu1，ZHENG Yun-long4，TAN Jun-jun1，ZHANG Run-hua1

（1.Wuhan Academy of Agricultural Sciences，Wuhan 430208，China;2.College of Science，Wuhan University of Technology，Wuhan 430070，China;3.Wuhan Animal Epidemic Prevention and Control Center，Wuhan 430016，China;4.Wuhan Zhongliang Meat Food Co.，Ltd.，Wuhan 430200，China）

Abstract： The biogas slurry from pig manure and urine after full anaerobic fermentation was used as organic fertilizer to carry out the fertilizer efficiency test of seed lotus. The results showed that the amount of biogas slurry was 450～600 m3/hm2， which was the best amount of biogas slurry. Compared with other groups， the single lotus seed was larger， the value of vertical and horizontal diameter was larger， the total number of lotus seeds in a single lotus seed was more， and the rate of single lotus seed was higher， and the yield of seed lotus was higher.

Key words： biogas slurry; seed lotus; cultivation

沼液是養(yǎng)殖污水經(jīng)過(guò)沼氣工程的處理后，仍然含有大量的有機(jī)物且散發(fā)出惡臭的液體。沼液的不合理使用或直接排放既污染了養(yǎng)殖場(chǎng)周邊的水體和空氣，也惡化了養(yǎng)殖場(chǎng)及其周邊的環(huán)境。沼液進(jìn)行資源化處理，配制成高效有機(jī)液體肥，可以根本上解決規(guī)?；i場(chǎng)的環(huán)境問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)豬業(yè)的健康、快速、可持續(xù)發(fā)展[1]。然而這類肥料的高運(yùn)輸成本對(duì)銷售造成很大影響。因此，若能在不影響當(dāng)?shù)厮吹那疤嵯?，直接在養(yǎng)殖場(chǎng)周邊的土地上合理消納是最佳的利用措施。

有研究表明沼液中含有豐富的氮、磷、鉀、微量元素、水解酶等，其中氮和磷的利用率較高，是良好的復(fù)合肥料[2，3]。在作物生長(zhǎng)中施用沼液除了可以作為肥料以外，還能提高作物的抗病[4]、抗蟲能力[5]。此外，沼液對(duì)于貧瘠地區(qū)的土壤改良也有非常重要的作用[6]。然而，沼液的灌溉并非越多越好，若過(guò)度使用沼液也會(huì)帶來(lái)重金屬超標(biāo)、土地板結(jié)等問(wèn)題[7]。因此，合理施用沼液在作物的增產(chǎn)增收降成本和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展方面都有非常重要的作用。

子蓮是一種重要的水生經(jīng)濟(jì)植物。其產(chǎn)品蓮子營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高，含蛋白質(zhì)量17.13%～28.48%，含油量為1.5%～3.4%[8]。子蓮需肥耐肥且對(duì)肥料的利用效率較高[9]。在湖北省，由于有豐富的水質(zhì)資源和適宜的溫度環(huán)境，極適合種植子蓮。此外，鮮食子蓮和干食子蓮均占重要地位。且隨著人民生活水平的提高，對(duì)食品多樣化的需求也提高，子蓮受到越來(lái)越多消費(fèi)者的喜愛(ài)。

一方面為了解決養(yǎng)殖場(chǎng)沼液處理所帶來(lái)的環(huán)保問(wèn)題，另一方面為了提高子蓮的種植效率，開展了采用不同沼液灌溉量進(jìn)行子蓮種植，以期在不降低子蓮品質(zhì)和產(chǎn)量的前提下，盡量擴(kuò)大土地對(duì)沼液的消納量。以鮮食子蓮為研究對(duì)象，探討施用不同沼液量對(duì)子蓮生長(zhǎng)和產(chǎn)量及蓮子品質(zhì)的影響，以確定最佳沼液施用量，為實(shí)際生產(chǎn)中沼液的標(biāo)準(zhǔn)化和合理應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 材料

1.1.1? 材料? 子蓮品種為太空蓮36號(hào)。供試沼液為中糧集團(tuán)豬養(yǎng)殖基地的豬糞尿充分發(fā)酵成熟的沼液。

1.1.2? 試驗(yàn)地點(diǎn)? 湖北省大冶市茗山鄉(xiāng)，N 30°0′0″—30°04′50″，E 114°04′0″—11°48′50″，屬于大陸性季風(fēng)氣候。

1.2? 方法

試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理，每處理重復(fù)3次，處理面積均為0.67 hm2。對(duì)照（CK），不施沼液;處理1，沼液施用量為300 m3/hm2;處理2，沼液施用量為450 m3/hm2;處理3，沼液施用量為600 m3/hm2;處理4，沼液施用量為750 m3/hm2。

5月初播種子蓮，在子蓮整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程只施用沼液，不施用任何其他肥料。每個(gè)處理中沼液肥均分3次施用，1次基肥，2次追肥，基肥在播種前15 d施入，幼苗期及開花前分別施1次追肥，每次施肥量為總施肥量的1/3。沼液直接通過(guò)沼液管道灌入蓮田中。5個(gè)處理除了施肥量不同外，整地、播種等其他農(nóng)藝管理措施都相同，按照常規(guī)管理辦法進(jìn)行。

1.3? 樣品采集及測(cè)定指標(biāo)

①在子蓮播種前采集土壤樣品，分析土壤的基本理化性狀，用于對(duì)比灌施沼液后土壤性狀的變化特性;②在蓮蓬期采集新鮮的蓮蓬和蓮田中土壤，分析測(cè)定蓮子縱徑、橫徑、每百克蓮子數(shù)、單蓬生蓮率、單蓬總蓮子數(shù)及產(chǎn)量;蓮子碳水化合物含量，維生素C、蛋白質(zhì)含量，鉛（Pb）、砷（As）、鉻（Cd）含量;分析測(cè)定灌施沼液后土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量，大量元素硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量，速效磷、速效鉀含量，微量元素速效銅、速效鐵、速效錳、速效鋅、速效鈣、速效鎂、速效硫、速效硼含量。

2? 結(jié)果與分析

2.1 沼液理化性狀

由表1可知，沼液中氮和鉀元素含量較為豐富，含量很高，磷的含量較低。從COD可以看出沼液存在一定的污染，而重金屬鉻、砷、鉛、汞含量表明沼液不存在重金屬污染。銅、鎳指標(biāo)也表明沼液符合安全使用標(biāo)準(zhǔn)。

2.2? 灌施沼液對(duì)沼田土壤理化特性的影響

由表2可知，沼液顯著提高了蓮田土壤總氮含量（硝態(tài)氮與銨態(tài)氮總和）和速效鉀含量，蓮田土壤氮含量與鉀含量從灌溉沼液之前的缺乏轉(zhuǎn)為灌溉沼液之后土壤氮、鉀含量非常豐富。說(shuō)明沼液中含有大量的氮素、鉀素，不僅可以提供子蓮生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)所需，還豐富了土壤中氮素和鉀素。從磷肥含量變化可以看出，灌溉沼液之前土壤中的磷含量處于中等水平，而灌溉沼液肥后土壤中的磷含量則下降至缺乏，說(shuō)明沼液中磷元素缺乏，不能提供子蓮整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)磷肥所需。沼液灌溉對(duì)蓮田土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量，其他營(yíng)養(yǎng)元素銅、鐵、錳、鋅、鈣、硫、硼元素含量沒(méi)有明顯影響。

2.3? 子蓮生產(chǎn)中最佳沼液灌施量的確定

2.3.1? 不同沼液用量對(duì)蓮子大小、蓮蓬大小及產(chǎn)量的影響? 由表3可知，縱橫徑的大小顯示蓮子的大小，每百克蓮子數(shù)同樣顯示了蓮子的大小，單個(gè)蓮子越大則每百克蓮子數(shù)就越少，相反，單個(gè)蓮子越小則每百克蓮子數(shù)就越多。

單蓬生蓮率是蓮蓬中蓮子是否均為飽滿的指標(biāo)，生蓮率越高說(shuō)明蓮蓬中蓮子越飽滿。產(chǎn)量相應(yīng)就會(huì)越高，而總蓮子數(shù)則是顯示蓮蓬大小的重要指標(biāo)，總蓮子數(shù)越多則蓮蓬越大。由表3可以看出，與對(duì)照相比，在蓮子生產(chǎn)中一定的沼液施用量可以顯著提高蓮子的產(chǎn)量，源于單個(gè)蓮子的增大即縱橫徑變大，及整個(gè)蓮蓬的增大和單蓬生蓮率。300、450、600、750 m3/hm2 4個(gè)沼液施用量中，450 m3/hm2的施用量條件下單個(gè)蓮子較大，縱橫徑較大，單蓬蓮子數(shù)為33.4粒，且單蓬生蓮率也較高，450 m3/hm2的施用量條件下蓮子產(chǎn)量達(dá)到最高。

2.3.2? 不同沼液用量對(duì)蓮子品質(zhì)的影響? 由表4可知，施用不同量的沼液對(duì)蓮子的品質(zhì)沒(méi)有影響，不同處理蓮子碳水化合物含量、蛋白質(zhì)含量、維生素C含量均沒(méi)有明顯差異。蓮子中重金屬Pb、As、Cr含量均未測(cè)出，表明蓮子中沒(méi)有重金屬積累。

2.3.3? 不同沼液用量對(duì)蓮田土壤pH及營(yíng)養(yǎng)元素含量的影響? 由表5可知，整體來(lái)看，與對(duì)照相比，灌溉沼液提高了子蓮田土壤中銨態(tài)氮、總氮（銨態(tài)氮+硝態(tài)氮）含量及土壤有效鉀含量，但是降低了土壤鈣的含量，而對(duì)其他微量元素則沒(méi)有明顯的影響。從沼液的不同施用量來(lái)看，隨著沼液施用量的增加，土壤中各種營(yíng)養(yǎng)元素變化趨勢(shì)不一致，這可能與沼液施用年限較短有關(guān)系，下一季子蓮種植過(guò)程中隨著沼液在土壤中的進(jìn)一步腐熟轉(zhuǎn)化，土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素含量將會(huì)趨于穩(wěn)定。

3? 討論

在子蓮種植過(guò)程中施用沼液可以有效提高蓮子的產(chǎn)量和品質(zhì)。這與蓮藕和其他作物上施用沼液可提高產(chǎn)量和品質(zhì)的效果是一致的[5]。在淺水種植蓮藕的標(biāo)準(zhǔn)中，其肥料使用量為有機(jī)肥45 000 kg/hm2[10]，或者磷酸二銨900 kg/hm2[11]。而具體到子蓮，則沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，與食用蓮藕品種相比，子蓮用蓮藕由于目標(biāo)產(chǎn)品不同對(duì)肥料的需求量可能不同，具體數(shù)值需要進(jìn)一步探索研究并形成統(tǒng)一的規(guī)范。

已有報(bào)道表明，施用沼肥可以有效改良土壤，包括改善土壤的結(jié)構(gòu)性，增加土壤肥力，提高土壤微生物活性和酶活性[12]，改善土壤理化性質(zhì)，提高保水能力和含水率等[13]。本研究結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)沼液灌溉，土壤的理化性質(zhì)，包括銨態(tài)氮含量明顯提高。其中450 m3/hm2差異最明顯。在土壤肥力方面，銨態(tài)氮、有效鉀、總氮和有效鐵含量上升，而有效鈣含量下降。

本研究中，施用適量沼液后蓮子的品質(zhì)無(wú)明顯差別，而其大小、顆粒數(shù)和產(chǎn)量均顯著提高。其作用的發(fā)揮可能是通過(guò)多個(gè)過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如種子萌發(fā)和幼苗重建，施用沼液除了對(duì)土壤性質(zhì)和肥力影響外，還能直接或間接影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。例如在種子萌發(fā)和幼苗重建中，適量的沼液促進(jìn)種子萌發(fā)[14-16]，而過(guò)量的沼液則抑制種子萌發(fā)與幼苗重建[17]。此外，沼液在子蓮播種前30 d灌施不僅可以腐肥土壤，而且起到了消除雜草的功效[18，19]，其原因是沼液施入時(shí)利用其腐熟時(shí)所散的熱量將雜草種子殺死。在沼液與土壤充分腐熟之后進(jìn)行子蓮播種，將減少除草的生產(chǎn)操作，而且子蓮生長(zhǎng)較好。此外，沼液有殺死病蟲害的作用，如尹芳等[4]研究發(fā)現(xiàn)沼液對(duì)三七葉斑病、魔芋軟腐病、辣椒疫霉等病原菌具有顯著的抑制作用[4]，而毛曉月等[5]在研究芥菜種植過(guò)程中發(fā)現(xiàn)施用沼液后蟲口密度、蟲害率和病情指數(shù)均顯著減少。然而，本研究未對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行深入分析。

本研究依托大冶市茗山子蓮種植基地，通過(guò)養(yǎng)殖沼液在子蓮種植中的應(yīng)用，研究了沼液在蓮子種植中的施肥效應(yīng)和產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。整體而言，在子蓮的生產(chǎn)中，灌施沼液量以450～600 m3/hm2較為適宜。在此施用量的蓮田中子蓮的單個(gè)蓮蓬體積較大，單個(gè)蓮孔中的蓮子體積較大，而且此沼液施用量下子蓮的保青期較其他沼液施用量的時(shí)間長(zhǎng)，采蓮的時(shí)間也較長(zhǎng)，最終收獲的蓮子產(chǎn)量較高。

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