澆灌沼液對鮮食大豆產量、品質及土壤質量的影響

王衛平，朱鳳香，陳曉旸，薛智勇，洪春來，姚燕來，劉健

(1.浙江省農業科學院環境資源與土壤肥料研究所，浙江杭州310021，2.浙江省環境保護科學設計研究院，浙江杭州310007)

多數規模養殖場廢水經沼氣工程處置后的沼液中COD含量、總氮、總磷等含量依然較高[1－2]，加強沼液的利用與凈化技術研究顯得非常迫切，且已有多數研究者認為農牧結合方式是沼液消解與利用沼液的經濟可行途徑[3－4]。對沼液的利用研究主要集中在用沼液浸種催芽、用作肥料對作物的產量和品質的影響方面上[5－10]，而從通過種植蔬菜方式大量消納沼液、減少養殖場周邊環境壓力及對土壤環境的影響等方面的研究報道較少[8－9]。鮮食大豆名為菜用大豆，營養豐富，味道鮮美，深受江浙滬等地城鄉居民的喜愛，近來年，由于其對土地質量要求不高，易于輪作、間作倒茬，種植管理簡單易行，比較效益較高，浙江各地種植面積不斷擴大。我們以鮮食大豆為對象，通過不同量沼液作為部分農田灌溉用水并替代部分化肥，研究了沼液不同用量對鮮食大豆產量、品質及土壤質量的影響，以期通過沼液農灌為大量消解養殖場沼氣工程產生的沼液提供應用依據和環境評價參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2010年在浙江省嘉興市七星鎮嘉興綠嘉園牧業有限公司基地進行。

供試土壤為水稻土，有機質含量為23.0 g·kg－1，pH值6.73，全氮0.655 g·kg－1，速效氮44.0 mg·kg－1，速效磷42.9 mg·kg－1，速效鉀243 mg·kg－1，試驗地前作為空閑。

供試鮮食大豆品種為早鮮801，種子購于當地蔬菜種子公司。

供農灌用沼液取自嘉興綠嘉園牧業有限公司養殖場排放廢水沼氣工程發酵后儲存于儲液池中液體，渾濁、土黃色發灰，pH值7.6，總氮1 129.3 mg·L－1，總磷51.41 mg·L－1，總鉀623.9 mg·L－1，Cd 0.26×10－3mg·L－1，Pb 5.3×10－3mg·L－1，As 31×10－3mg·L－1，Cu 420×10－3mg·L－1，Zn 660×10－3mg·L－1。

1.2 處理設計

試驗設3個處理:處理1清水對照(CK)，每小區澆灌清水700 kg+正常施肥量尿素0.848 kg+磷酸二氫銨0.054 kg+氯化鉀0.344 kg;處理2每小區澆灌沼液700 kg，相當于每667 m2澆灌沼液13 340 kg;處理3每小區澆灌沼液1 050 kg，相當于每667 m2澆灌沼液20 010 kg。

小區面積35 m2，隨機區組排列，重復3次。小區間保護行間隔40 cm。

鮮食大豆于4月5日播種，采用小畦窄行種植，畦寬連溝80 cm，雙行穴播行距40 cm，穴距20 cm，每穴播2粒，每個小區播6畦。

各處理分3次進行，第1次在播種后的4月25日，按處理總量的20%進行澆灌。第2次在第1次澆灌后間隔20 d進行，第3次在開花期(6月5日)澆灌，第2和3次分別按總量的40%進行澆灌。除沼液灌溉和施肥處理不同以外，其他所有栽培管理措施均按當地生產習慣統一實施。試驗期間的病蟲害防治、除草等農事操作按常規方式進行，各小區均保持一致。

1.3 采樣與測定

鮮食大豆全生育期90 d，按小區分別收獲鮮豆莢稱重測產。采收后分別取土壤和鮮食大豆樣品，樣品為同一處理3個重復的混合樣。土壤pH值、有機質、氮、磷、鉀等按常規分析方法測定。鮮食大豆中蛋白質及亞硝酸鹽按文獻[11－12]的方法進行;重金屬Pb、Cd、Cu、Zn用原子吸收分光光度法測定，As原子熒光光度計測定[13]。

2 結果與分析

2.1 鮮食大豆生長及土壤質量指標

6月5日田間觀察顯示，各處理鮮食大豆生長普遍較好。尤以處理3小區外觀長勢強，葉色濃綠，株高明顯優于其他2個處理。

表1結果可以看出，沼液澆灌后土壤有機質含量均比對照明顯增加，且沼液澆灌量越大越明顯。這一結果可能是土壤中大豆根系殘體量增加所致。各處理土壤pH值處理間變化不大，沼液灌溉的土壤有所降低。沼液澆灌后土壤全氮含量均有所增加，土壤速效磷波動大。沼液澆灌后土壤速效鉀含量各處理均有所下降，說明該試驗地土壤對鮮食大豆需鉀量供給不足。土壤重金屬Pb、Cd變化不大，Zn則有所增加，Cu比土壤本底值有所下降，土壤As含量則有升高趨勢，但都符合國家蔬菜產地環境標準要求[14]。

2.2 鮮食大豆產量和品質

表2結果顯示，與對照相比，沼液澆灌處理植株高，鮮食大豆略有增產。說明在試驗沼液澆灌量條件下完全可以替代化肥。

澆灌沼液對鮮食大豆中重金屬Cu和Zn的含量影響不大(表2)。As均未檢出，說明沼液澆灌處理對鮮食大豆的品質影響很小，并未在鮮食大豆中累積。沼液澆灌處理與對照的鮮食大豆亞硝酸鹽含量均未檢出。沼液澆灌量大的處理3，蛋白質含量增加明顯，說明適當加大沼液澆灌量不僅可以替代部分化肥，而且還能提高鮮食大豆的品質。

表1 澆灌沼液處理前后土壤性質及重金屬含量的變化

表2 澆灌沼液處理對鮮食大豆產量和品質的影響

3 小結

鮮食大豆澆灌沼液，土壤pH值有所降低，土壤總氮、有機質有所增加，重金屬等有害元素在國家土壤環境質量允許范圍內，但沼液長期灌溉對土壤質量的影響還需進一步研究。

沼液農灌對鮮食大豆產量的影響不明顯，但對其品質有所改善。鮮食大豆大量沼液農灌替代部分化肥可行，但施用時間及方法有待優化。

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