田間沼渣肥力效果的試驗研究

武志峰+楊春+張艷麗+多銀海

摘要：以津優(yōu)一號黃瓜為試驗材料，研究沼渣與牛糞配比對黃瓜產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤肥力的影響。結(jié)果表明，用適當比例的沼渣代替基肥中的復合肥，植株的各項生長指標及產(chǎn)量均明顯優(yōu)于單一施用復合肥;土壤中過氧化酶、蔗糖酶、多酚氧化酶及磷酸酶的活性化有顯著提高;可促進黃瓜的生長，提高黃瓜的品質(zhì)，有效改善土壤肥力與理化性狀。

關(guān)鍵詞：沼渣;黃瓜;土壤肥力

中圖分類號：S634 ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ?文章編號：0439-8114（2014）21-5139-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.21.021

Amount and Effect of Biogas Residue in Field

WU Zhi-feng1，YANG Chun1，ZHANG Yan-li2，DUO Yin-hai3

（1. Hebei University of Engineering， Handan 056038，Hebei，China;2. Hebei Shengwei Basic Industry FRP Products Co.Ltd， Hengshui 053100，Hebei，China;3. ?Henshui Haoyuan Cow Breeding Co. Ltd， Hengshui 053700，Hebei，China）

Abstract： Jinyou No. 1 cucumbers was used to study on the effect of different ratios of biogas residue and cattle manure on yield， quality and soil fertility. The results showed that proper ratio of biogas residue in base fertilizer improved growing index and yield of the plant， better than the single application of compound fertilizer. Adding different proportions of biogas residue in base fertilizer， the activity of peroxidase， sucrase， polyphenol oxidase and phosphatase was significantly improved. Replacing compound fertilizer with a certain proportion of biogas residue promoted the growth of cucumber， enhanced its quality and improved soil fertility and physicochemical properties.

Key words： ?biogas residue; cucumber; soil fertility

近年來，沼氣產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展為我國節(jié)能減排提供了巨大支持，但其發(fā)酵殘留給周邊環(huán)境帶來了新的壓力。由于生產(chǎn)沼氣的原料不同，沼氣池產(chǎn)出的沼渣、沼液所含的氮、磷、鉀、氨基酸、生長素、赤霉素、單糖、維生素、鐵、銅、鋅及錳等含量也各不相同[1]。為消納沼渣盲目給田間施肥，將會給田間生產(chǎn)帶來不良影響，也會污染土壤和水質(zhì)。本研究從農(nóng)學和環(huán)境角度出發(fā)研究沼渣與沼液在黃瓜種植上的合理用量，以減少化肥的投入，為黃瓜種植利用沼渣與沼液提供理論參考[2]。

1 ?材料與方法

1.1 ?供試材料

田間試驗于2014年1月至6月在河北省阜城黃瓜大棚中進行，供試黃瓜為津優(yōu)一號，試驗沼渣來自于衡水昊遠奶牛養(yǎng)殖有限公司，以奶牛糞污為原材料的400 m3的大型厭氧沼氣工程。

1.2 ?測試方法

土壤微生物的測試方法采用稀釋涂平板計數(shù)法進行微生物數(shù)量的檢測[3]，分別測定樣品中細菌、放線菌、真菌的數(shù)量;土壤酶活測定方法分別為鄰苯三酚比色法測定多酚氧化酶活、比色法測定磷酸酶活、3，5-二硝基水楊酸比色法測定蔗糖酶活、高錳酸鉀滴定法測定過氧化氫酶活。

肥效比較試驗共設(shè)3個處理，第一為沼渣肥處理，第二為50%的沼渣肥和50%的奶牛糞混合處理，第三為奶牛糞處理，以未施用底肥的處理為對照。移苗前按75 000 kg/hm2的用量底施相應的肥料，每處理設(shè)3次重復，每個小區(qū)16 m2，隨機排列。生育期間主要測定并記錄如下指標：初花期時間、結(jié)果期時間、黃瓜產(chǎn)量、不同時期根際土壤中微生物（真菌、細菌、放線菌）的數(shù)量，土壤中酶的活性（蔗糖酶、磷酸酶、多酚氧化酶、過氧化氫酶）。

2 ?沼渣肥效的確定

2.1 ?不同施肥處理對黃瓜生長發(fā)育的影響

本試驗采用初花期和結(jié)果期作為兩個生育時期指標，分析不同肥料對黃瓜生長發(fā)育的影響。由表1可知，施用肥料能夠加快黃瓜的生長發(fā)育，使黃瓜初花期縮短、提早進入結(jié)果期。不施肥對照比各肥料處理的初花期時間延長7～8 d，差異達極顯著水平。添加肥料能夠使黃瓜的結(jié)果期明顯延長，各肥料處理間差異不顯著。由于施用肥料促進了黃瓜的營養(yǎng)生長、延長了黃瓜生殖生長的時間[4]，使施肥各處理的產(chǎn)量均極顯著高于對照，其中牛糞處理、1/2牛糞+1/2沼渣處理、沼渣處理分別比對照增產(chǎn)9.73%、8.76%、7.46%，3個肥料處理之間的差異不顯著。

2.2 ?不同施肥處理對黃瓜根部土壤微生物的影響

不同時期，施用肥料對土壤中放線菌數(shù)量的影響差異很大如圖1所示，由圖1可知，黃瓜苗期和開花期規(guī)律性不大，黃瓜結(jié)果期沼渣及1/2沼渣+1/2牛糞兩個處理的放線菌數(shù)量高于牛糞處理及對照，該時期放線菌數(shù)量的增加對調(diào)節(jié)土壤微生態(tài)平衡、抑制土傳病原真菌的繁殖具有重要意義。

施加不同肥料對土壤中真菌數(shù)量的影響不同，添加沼渣能夠減少土壤中真菌的數(shù)量，黃瓜生育期沼渣處理中真菌的數(shù)量均小于其他處理。1/2沼渣+1/2牛糞處理的真菌數(shù)量也低于對照。而牛糞肥對真菌數(shù)量的影響則不一致，苗期高于對照，開花期和結(jié)果期低于對照。

細菌是土壤中數(shù)量最多的微生物，研究發(fā)現(xiàn)1/2牛糞+1/2沼渣處理細菌數(shù)量最高，其次為沼渣處理，對照的細菌數(shù)量最低。

分析不同施肥處理對土壤中真菌、細菌及放線菌數(shù)量的影響，發(fā)現(xiàn)施用沼渣具有降低真菌數(shù)量、提高細菌及放線菌數(shù)量的作用，使土壤微生物群落向理想的方向發(fā)展。

3 ?不同施肥處理對土壤酶活性的影響

3.1 ?土壤過氧化酶活性的變化

過氧化氫酶廣泛存在于土壤和生物體中，是生物細胞的保護酶，具有促進過氧化氫分解、防止其對生物體產(chǎn)生毒害的作用，其活性與土壤有機質(zhì)含量及微生物數(shù)量有關(guān)。由表2可知，各施肥處理與對照相比具有提高黃瓜苗期、花期、瓜期和拉秧期土壤中過氧化氫酶活性的作用，各處理之間差異較小。

3.2 ?土壤蔗糖酶酶活性的變化

蔗糖酶主要來自于植物根系及微生物，是表征土壤生物活性的重要水解酶。由表3可知，各試驗組蔗糖酶活性表現(xiàn)出相同的變化規(guī)律，隨著時間推移土壤蔗糖酶活性迅速提高，在黃瓜旺盛生長期前后酶酶活性出現(xiàn)高峰，此后酶活開始下降。沼渣處理的蔗糖酶酶活性在各個生育時期均高于其他處理，其中花期、瓜期及拉秧期對照的酶活性均最低。表明施用沼渣或其他肥料能夠刺激土壤中微生物種群的增加，使蔗糖酶酶活性增加。

3.3 ?土壤多酚氧化酶活性的變化

多酚氧化酶主要參與土壤中的酚氧化過程，酚氧化為琨是腐殖質(zhì)形成的第一個階段，因而多酚氧化酶是腐殖化過程的媒介，與土壤肥力有重要關(guān)系。由表4可知，施肥具有增加土壤中多酚氧化酶活性的作用，其中黃瓜苗期以沼渣處理多酚氧化酶活性的增加幅度最大，這是由于沼渣中含有大量腐殖酸，且沼渣中的微生物能促進土壤的腐殖酸化過程。黃瓜花期、瓜期和拉秧期以1/2沼渣+1/2牛糞處理多酚氧化酶酶活性的增幅最大。

3.4 ?土壤磷酸酶活性的變化

磷酸酶是一種水解酶，能酶促土壤中有機磷化合物水解，提高土壤中磷素的有效性。由表5可知，隨著黃瓜的生長，磷酸酶活性逐漸上升，在植物生長中期達最大值，而后下降。不同的肥料處理使黃瓜不同生育時期酶活性增加程度不同，但無論是花期、瓜期還是拉秧，肥料處理的土壤磷酸酶活性均高于對照，其中花期和瓜期施肥處理與不施肥對照之間差異較大，生育后期施肥處理與對照之間差異減小。

4 ?結(jié)論

用一定比例的沼渣代替基肥中的復合肥，能夠加快黃瓜的生長發(fā)育，使黃瓜初花期縮短、提早進入結(jié)果期，牛糞處理、1/2牛糞+1/2沼渣處理、沼渣處理3個處理的肥效無顯著差別。施用肥料對土壤中放線菌數(shù)量的影響在不同時期差異很大，1/2牛糞+1/2沼渣處理使黃瓜開花期和結(jié)果期土壤中放線菌數(shù)量增加最為明顯;沼渣的生物活性作用改變了土壤的微生態(tài)環(huán)境，從而有效抑制了土傳真菌病害的發(fā)生，在黃瓜各生長期土壤中真菌數(shù)量下降最為明顯;1/2牛糞+1/2沼渣處理細菌數(shù)量最高，沼渣處理次之。總之，在基肥中添加一定比例的沼渣代替復合肥，可促進黃瓜生長，提高黃瓜品質(zhì)，有效地改善土壤肥力與理化性狀[5]。

參考文獻：

[1] 康凌云，趙永志，曲明山，等.施用沼渣沼液對設(shè)施果類蔬菜生長及土壤養(yǎng)分積累的影響[J].中國蔬菜，2011（22/24）：57-62.

[2] 王卓理，耿鵬旭.開發(fā)沼氣對發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟型生態(tài)農(nóng)業(yè)的紐帶作用[J].湖北農(nóng)業(yè)科學，2011（5）：1913-1915.

[3] 吳萬軍，鄧洪波，于金秀.蔬菜施用沼渣合理用量試驗[J].北京農(nóng)業(yè)，2010（S）：59-61.

[4] 潘 ?軍，李化銀，張一卉，等.沼氣肥在日光溫室黃瓜栽培上的應用效果[J].山東農(nóng)業(yè)科學，2013（5）：82-84.

[5] 李 ?彧，蔣芳玲，明村豪，等.沼渣與復合肥配比對普通白菜產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤肥力的影響[J].中國蔬菜，2012（22）：63-66.

（責任編輯 ?韓 ?雪）

2.2 ?不同施肥處理對黃瓜根部土壤微生物的影響

不同時期，施用肥料對土壤中放線菌數(shù)量的影響差異很大如圖1所示，由圖1可知，黃瓜苗期和開花期規(guī)律性不大，黃瓜結(jié)果期沼渣及1/2沼渣+1/2牛糞兩個處理的放線菌數(shù)量高于牛糞處理及對照，該時期放線菌數(shù)量的增加對調(diào)節(jié)土壤微生態(tài)平衡、抑制土傳病原真菌的繁殖具有重要意義。

施加不同肥料對土壤中真菌數(shù)量的影響不同，添加沼渣能夠減少土壤中真菌的數(shù)量，黃瓜生育期沼渣處理中真菌的數(shù)量均小于其他處理。1/2沼渣+1/2牛糞處理的真菌數(shù)量也低于對照。而牛糞肥對真菌數(shù)量的影響則不一致，苗期高于對照，開花期和結(jié)果期低于對照。

細菌是土壤中數(shù)量最多的微生物，研究發(fā)現(xiàn)1/2牛糞+1/2沼渣處理細菌數(shù)量最高，其次為沼渣處理，對照的細菌數(shù)量最低。

分析不同施肥處理對土壤中真菌、細菌及放線菌數(shù)量的影響，發(fā)現(xiàn)施用沼渣具有降低真菌數(shù)量、提高細菌及放線菌數(shù)量的作用，使土壤微生物群落向理想的方向發(fā)展。

3 ?不同施肥處理對土壤酶活性的影響

3.1 ?土壤過氧化酶活性的變化

過氧化氫酶廣泛存在于土壤和生物體中，是生物細胞的保護酶，具有促進過氧化氫分解、防止其對生物體產(chǎn)生毒害的作用，其活性與土壤有機質(zhì)含量及微生物數(shù)量有關(guān)。由表2可知，各施肥處理與對照相比具有提高黃瓜苗期、花期、瓜期和拉秧期土壤中過氧化氫酶活性的作用，各處理之間差異較小。

3.2 ?土壤蔗糖酶酶活性的變化

蔗糖酶主要來自于植物根系及微生物，是表征土壤生物活性的重要水解酶。由表3可知，各試驗組蔗糖酶活性表現(xiàn)出相同的變化規(guī)律，隨著時間推移土壤蔗糖酶活性迅速提高，在黃瓜旺盛生長期前后酶酶活性出現(xiàn)高峰，此后酶活開始下降。沼渣處理的蔗糖酶酶活性在各個生育時期均高于其他處理，其中花期、瓜期及拉秧期對照的酶活性均最低。表明施用沼渣或其他肥料能夠刺激土壤中微生物種群的增加，使蔗糖酶酶活性增加。

3.3 ?土壤多酚氧化酶活性的變化

多酚氧化酶主要參與土壤中的酚氧化過程，酚氧化為琨是腐殖質(zhì)形成的第一個階段，因而多酚氧化酶是腐殖化過程的媒介，與土壤肥力有重要關(guān)系。由表4可知，施肥具有增加土壤中多酚氧化酶活性的作用，其中黃瓜苗期以沼渣處理多酚氧化酶活性的增加幅度最大，這是由于沼渣中含有大量腐殖酸，且沼渣中的微生物能促進土壤的腐殖酸化過程。黃瓜花期、瓜期和拉秧期以1/2沼渣+1/2牛糞處理多酚氧化酶酶活性的增幅最大。

3.4 ?土壤磷酸酶活性的變化

磷酸酶是一種水解酶，能酶促土壤中有機磷化合物水解，提高土壤中磷素的有效性。由表5可知，隨著黃瓜的生長，磷酸酶活性逐漸上升，在植物生長中期達最大值，而后下降。不同的肥料處理使黃瓜不同生育時期酶活性增加程度不同，但無論是花期、瓜期還是拉秧，肥料處理的土壤磷酸酶活性均高于對照，其中花期和瓜期施肥處理與不施肥對照之間差異較大，生育后期施肥處理與對照之間差異減小。

4 ?結(jié)論

用一定比例的沼渣代替基肥中的復合肥，能夠加快黃瓜的生長發(fā)育，使黃瓜初花期縮短、提早進入結(jié)果期，牛糞處理、1/2牛糞+1/2沼渣處理、沼渣處理3個處理的肥效無顯著差別。施用肥料對土壤中放線菌數(shù)量的影響在不同時期差異很大，1/2牛糞+1/2沼渣處理使黃瓜開花期和結(jié)果期土壤中放線菌數(shù)量增加最為明顯;沼渣的生物活性作用改變了土壤的微生態(tài)環(huán)境，從而有效抑制了土傳真菌病害的發(fā)生，在黃瓜各生長期土壤中真菌數(shù)量下降最為明顯;1/2牛糞+1/2沼渣處理細菌數(shù)量最高，沼渣處理次之。總之，在基肥中添加一定比例的沼渣代替復合肥，可促進黃瓜生長，提高黃瓜品質(zhì)，有效地改善土壤肥力與理化性狀[5]。

參考文獻：

[1] 康凌云，趙永志，曲明山，等.施用沼渣沼液對設(shè)施果類蔬菜生長及土壤養(yǎng)分積累的影響[J].中國蔬菜，2011（22/24）：57-62.

[2] 王卓理，耿鵬旭.開發(fā)沼氣對發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟型生態(tài)農(nóng)業(yè)的紐帶作用[J].湖北農(nóng)業(yè)科學，2011（5）：1913-1915.

[3] 吳萬軍，鄧洪波，于金秀.蔬菜施用沼渣合理用量試驗[J].北京農(nóng)業(yè)，2010（S）：59-61.

[4] 潘 ?軍，李化銀，張一卉，等.沼氣肥在日光溫室黃瓜栽培上的應用效果[J].山東農(nóng)業(yè)科學，2013（5）：82-84.

[5] 李 ?彧，蔣芳玲，明村豪，等.沼渣與復合肥配比對普通白菜產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤肥力的影響[J].中國蔬菜，2012（22）：63-66.

（責任編輯 ?韓 ?雪）

2.2 ?不同施肥處理對黃瓜根部土壤微生物的影響

不同時期，施用肥料對土壤中放線菌數(shù)量的影響差異很大如圖1所示，由圖1可知，黃瓜苗期和開花期規(guī)律性不大，黃瓜結(jié)果期沼渣及1/2沼渣+1/2牛糞兩個處理的放線菌數(shù)量高于牛糞處理及對照，該時期放線菌數(shù)量的增加對調(diào)節(jié)土壤微生態(tài)平衡、抑制土傳病原真菌的繁殖具有重要意義。

施加不同肥料對土壤中真菌數(shù)量的影響不同，添加沼渣能夠減少土壤中真菌的數(shù)量，黃瓜生育期沼渣處理中真菌的數(shù)量均小于其他處理。1/2沼渣+1/2牛糞處理的真菌數(shù)量也低于對照。而牛糞肥對真菌數(shù)量的影響則不一致，苗期高于對照，開花期和結(jié)果期低于對照。

細菌是土壤中數(shù)量最多的微生物，研究發(fā)現(xiàn)1/2牛糞+1/2沼渣處理細菌數(shù)量最高，其次為沼渣處理，對照的細菌數(shù)量最低。

分析不同施肥處理對土壤中真菌、細菌及放線菌數(shù)量的影響，發(fā)現(xiàn)施用沼渣具有降低真菌數(shù)量、提高細菌及放線菌數(shù)量的作用，使土壤微生物群落向理想的方向發(fā)展。

3 ?不同施肥處理對土壤酶活性的影響

3.1 ?土壤過氧化酶活性的變化

過氧化氫酶廣泛存在于土壤和生物體中，是生物細胞的保護酶，具有促進過氧化氫分解、防止其對生物體產(chǎn)生毒害的作用，其活性與土壤有機質(zhì)含量及微生物數(shù)量有關(guān)。由表2可知，各施肥處理與對照相比具有提高黃瓜苗期、花期、瓜期和拉秧期土壤中過氧化氫酶活性的作用，各處理之間差異較小。

3.2 ?土壤蔗糖酶酶活性的變化

蔗糖酶主要來自于植物根系及微生物，是表征土壤生物活性的重要水解酶。由表3可知，各試驗組蔗糖酶活性表現(xiàn)出相同的變化規(guī)律，隨著時間推移土壤蔗糖酶活性迅速提高，在黃瓜旺盛生長期前后酶酶活性出現(xiàn)高峰，此后酶活開始下降。沼渣處理的蔗糖酶酶活性在各個生育時期均高于其他處理，其中花期、瓜期及拉秧期對照的酶活性均最低。表明施用沼渣或其他肥料能夠刺激土壤中微生物種群的增加，使蔗糖酶酶活性增加。

3.3 ?土壤多酚氧化酶活性的變化

多酚氧化酶主要參與土壤中的酚氧化過程，酚氧化為琨是腐殖質(zhì)形成的第一個階段，因而多酚氧化酶是腐殖化過程的媒介，與土壤肥力有重要關(guān)系。由表4可知，施肥具有增加土壤中多酚氧化酶活性的作用，其中黃瓜苗期以沼渣處理多酚氧化酶活性的增加幅度最大，這是由于沼渣中含有大量腐殖酸，且沼渣中的微生物能促進土壤的腐殖酸化過程。黃瓜花期、瓜期和拉秧期以1/2沼渣+1/2牛糞處理多酚氧化酶酶活性的增幅最大。

3.4 ?土壤磷酸酶活性的變化

磷酸酶是一種水解酶，能酶促土壤中有機磷化合物水解，提高土壤中磷素的有效性。由表5可知，隨著黃瓜的生長，磷酸酶活性逐漸上升，在植物生長中期達最大值，而后下降。不同的肥料處理使黃瓜不同生育時期酶活性增加程度不同，但無論是花期、瓜期還是拉秧，肥料處理的土壤磷酸酶活性均高于對照，其中花期和瓜期施肥處理與不施肥對照之間差異較大，生育后期施肥處理與對照之間差異減小。

4 ?結(jié)論

用一定比例的沼渣代替基肥中的復合肥，能夠加快黃瓜的生長發(fā)育，使黃瓜初花期縮短、提早進入結(jié)果期，牛糞處理、1/2牛糞+1/2沼渣處理、沼渣處理3個處理的肥效無顯著差別。施用肥料對土壤中放線菌數(shù)量的影響在不同時期差異很大，1/2牛糞+1/2沼渣處理使黃瓜開花期和結(jié)果期土壤中放線菌數(shù)量增加最為明顯;沼渣的生物活性作用改變了土壤的微生態(tài)環(huán)境，從而有效抑制了土傳真菌病害的發(fā)生，在黃瓜各生長期土壤中真菌數(shù)量下降最為明顯;1/2牛糞+1/2沼渣處理細菌數(shù)量最高，沼渣處理次之。總之，在基肥中添加一定比例的沼渣代替復合肥，可促進黃瓜生長，提高黃瓜品質(zhì)，有效地改善土壤肥力與理化性狀[5]。

參考文獻：

[1] 康凌云，趙永志，曲明山，等.施用沼渣沼液對設(shè)施果類蔬菜生長及土壤養(yǎng)分積累的影響[J].中國蔬菜，2011（22/24）：57-62.

[2] 王卓理，耿鵬旭.開發(fā)沼氣對發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟型生態(tài)農(nóng)業(yè)的紐帶作用[J].湖北農(nóng)業(yè)科學，2011（5）：1913-1915.

[3] 吳萬軍，鄧洪波，于金秀.蔬菜施用沼渣合理用量試驗[J].北京農(nóng)業(yè)，2010（S）：59-61.

[4] 潘 ?軍，李化銀，張一卉，等.沼氣肥在日光溫室黃瓜栽培上的應用效果[J].山東農(nóng)業(yè)科學，2013（5）：82-84.

[5] 李 ?彧，蔣芳玲，明村豪，等.沼渣與復合肥配比對普通白菜產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤肥力的影響[J].中國蔬菜，2012（22）：63-66.

（責任編輯 ?韓 ?雪）