沼液澆灌對露地西瓜產(chǎn)量及土壤環(huán)境的影響

王衛(wèi)平，朱鳳香，陳曉旸，薛智勇，洪春來，姚燕來

(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境資源與土壤肥料研究所，浙江杭州 310021)

集約化規(guī)模養(yǎng)殖場廢水處置，多數(shù)是以建設(shè)沼氣工程為核心的生態(tài)養(yǎng)殖處置模式，畜禽養(yǎng)殖污水經(jīng)沼氣工程厭氧發(fā)酵，其污染物含量大幅度下降，但產(chǎn)生的沼液還須經(jīng)曝氣池、氧化塘等好氣處理才能達(dá)到國家畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。故現(xiàn)有規(guī)模養(yǎng)殖場由于受到諸多條件的限制，沼氣工程處理后排出的沼液中的化學(xué)需氧量 (COD)、總氮、總磷等含量依然較高［1-2］，無法滿足直接排放的要求，產(chǎn)生的大量沼液又成為新的污染源，對養(yǎng)殖場周邊的水質(zhì)影響日趨明顯。在浙江省“五水共治”的大背景下，沼液的合理處置及去向已成為當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖企業(yè)能否生存的首要和突出問題。以往對沼液的研究主要集中在用小型沼氣池沼液作肥料對作物的產(chǎn)量和品質(zhì)的影響上［3-5］，而在通過沼液澆灌露地西瓜大量消納沼液、減少養(yǎng)殖場周邊環(huán)境壓力及對土壤環(huán)境的影響等方面的研究報(bào)道較少。試驗(yàn)以露地西瓜為材料，通過不同量沼液作為肥水并替代部分化肥，研究了沼液不同用量對西瓜生長、產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤質(zhì)量的影響，以期通過沼液農(nóng)灌為大量消解養(yǎng)殖場沼氣工程產(chǎn)生的沼液利用提供應(yīng)用依據(jù)。現(xiàn)將有關(guān)結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)在寧海縣立新特色蔬菜專業(yè)合作社露地西瓜種植基地進(jìn)行。土壤淡涂泥田，肥力均勻。前茬為蔬菜作物，西瓜品種為早佳84-24。

供農(nóng)灌用沼液取自當(dāng)?shù)厝f頭規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程處理后儲(chǔ)存于儲(chǔ)液池中液體，其部分性狀如下:顏色為渾濁、土黃色發(fā)灰，pH值8.57，COD為1 900 mg·L-1，總 氮 1 590.1 mg· L-1，總 磷60.32 mg·L-1，總鉀102.6 mg·L-1，As 0.045 mg·L-1，Cu 0.12 mg · L-1，Zn 0.3 mg · L-1，Cr 5.4×10-3mg·L-1，Cd 0.23 ×10-3mg·L-1，Pb 5.3×10-3mg·L-1，Hg未檢出。三元復(fù)合肥為湖北產(chǎn)含氮、磷、鉀有效養(yǎng)分含量各17%，尿素山東產(chǎn)含氮46%。

1.2 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，667 m2施肥量分別為:A、沼液15 t;B、沼液25 t;C、沼液35 t;D、常規(guī)施肥即三元復(fù)合肥40 kg+尿素7.5 kg為對照(CK)。小區(qū)面積60 m2(15 m×4 m)，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。

西瓜5月5日播種育苗，5月18日移栽，移栽時(shí)2葉1心，667 m2種植密度為833株，8月3日開始采摘，9月25日結(jié)束。采摘時(shí)實(shí)數(shù)瓜數(shù)，實(shí)稱產(chǎn)量。沼液在正常產(chǎn)氣后的沼液儲(chǔ)存池中取用。對照處理用量底肥70%，追肥30%。沼液施肥處理分5次完成，每次用量為各處理設(shè)定量的20%，其中底肥1次，追肥4次 (分別是6月6日、6月12日、6月25日、7月5日)，其他田間管理均基本保持一致。

1.3 采樣與測定

西瓜主要農(nóng)藝性狀在采摘前進(jìn)行 (8月5日)，各調(diào)查20株獲平均值;西瓜分批采摘，品質(zhì)測定分2次，分別在第1批瓜8月10日和第2批瓜8月16日，各處理每次測定5只，測定后求平均值。每次采摘均實(shí)際稱量測產(chǎn)。用手持折光儀測西瓜可溶性固形物含量，重復(fù)3次，取平均值。土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、全氮、速效氮、速效磷、速效鉀等按常規(guī)分析方法測定，重金屬Cu，Zn，Pb，Cr，Cd用原子吸收分光光度法測定，As用原子熒光光度計(jì)測定［6］。

2 結(jié)果與分析

2.1 西瓜生長量

表1表明，主蔓長度對照最長，但各處理差異不大;主蔓節(jié)數(shù)沼液各處理多于對照，A，B，C各處理分別比對照多0.4，0.6，0.6個(gè);沼液使用后使節(jié)間長度縮短，A，B，C各處理節(jié)間長度為8.01，8.58，7.97 cm，對照節(jié)間長度最長，為9.19 cm;單株分支數(shù)以對照最多。單株結(jié)瓜數(shù)以對照最多，為1.13個(gè);但沼液各處理的結(jié)瓜數(shù)隨著沼液用量的增加而增加，C處理單株平均結(jié)瓜數(shù)為1.04個(gè)，比B，A處理分別多9.5%和19.5%，B處理比A處理多9.2%;單株結(jié)瓜數(shù)多，則單瓜重量相對減小。

表1 沼液不同灌溉量對西瓜主要農(nóng)藝性狀的影響

2.2 西瓜產(chǎn)量

表2可知，667 m2西瓜產(chǎn)量以C處理最高，為3 039.0 kg，比對照的2 933.5 kg增產(chǎn)105.5 kg，比B處理、A處理分別增產(chǎn)61.1和569.0 kg;B處理居第 2位，為 2 977.9 kg，比對照增產(chǎn)44.4 kg;沼液各處理僅澆灌量最少的A處理產(chǎn)量比對照減產(chǎn)463.5 kg。在現(xiàn)有試驗(yàn)條件下露地西瓜沼液灌溉施用量越大產(chǎn)量也越高，從西瓜生長勢及實(shí)收產(chǎn)量看以處理C為好。

2.3 西瓜果實(shí)性狀

表2表明，試驗(yàn)各處理西瓜的瓜皮厚度略有差異，但不明顯;中心與邊緣可溶性固形物含量有一定的差異，沼液灌溉的各處理中心可溶性固形物含量均高于對照，沼液灌溉能提高西瓜的品質(zhì)，這與姜新文等［5，7］的試驗(yàn)結(jié)論是一致的。

表2 沼液不同灌溉量對西瓜果實(shí)品質(zhì)與產(chǎn)量的影響

2.4 土壤質(zhì)量

由表3可見，沼液澆灌各處理土壤中pH值、有機(jī)質(zhì)、總氮變化不大，速效氮、速效鉀比對照有所提高，但速效磷都比對照降低，但隨著沼液使用量的增加而下降幅度減小，說明試驗(yàn)條件下沼液灌溉替代化肥，沼液中磷含量略顯不足，需要通過化肥補(bǔ)充;土壤中的Pb，Cr，Cd，Cu，Zn等重金屬含量有高有低變化無規(guī)律，但差異不顯著，且與國家產(chǎn)地環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)［8］比較均未超標(biāo)。

表3 不同量沼液澆灌西瓜后土壤理化性狀及重金屬含量變化

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，沼液在露地西瓜上使用，能縮短西瓜主蔓節(jié)間長度，增加節(jié)數(shù)。單株平均結(jié)瓜數(shù)隨著沼液用量的增加而增加，產(chǎn)量也隨著沼液用量的增加而增加。本試驗(yàn)中沼液在露地西瓜上每667 m2使用量以35 t為宜。合理施用沼液進(jìn)行農(nóng)田灌溉不僅可以減輕規(guī)模養(yǎng)殖場污水處理的排放壓力，還可以減少化肥施用量，提高西瓜的品質(zhì)。

露地西瓜施用沼液后，土壤中重金屬元素均無超標(biāo)現(xiàn)象，但連續(xù)使用后，土壤中重金屬元素是否會(huì)積累超標(biāo)，有待進(jìn)一步探索。

［1］ 楊金樓，計(jì)中孚.上海地區(qū)畜禽場大、中型沼氣工程沼渣液后處理技術(shù)調(diào)查研究 ［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，1993，9(增刊):139-143.

［2］ 劉榮厚，郝元元，葉子良，等.沼氣發(fā)酵工藝參數(shù)對沼氣及沼液成分影響的實(shí)驗(yàn)研究 ［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2006，22(增1):85-88.

［3］ 劉文科，楊其長，王順清.沼液在蔬菜上的應(yīng)用及其土壤質(zhì)量效應(yīng)［J］.中國沼氣，2009，27(1):43-46.

［4］ 李軼，張玉龍，宋春萍，等.施用沼肥對保護(hù)地蔬菜栽培土壤理化性質(zhì)的影響 ［J］.中國沼氣，2006，24(4):17-19.

［5］ 姜新文，陳定松，強(qiáng)建萍.沼渣、沼液在西瓜生產(chǎn)上的應(yīng)用效果 ［J］.中國沼氣，2009，27(1):47-48.

［6］ 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法 ［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1999.

［7］ 陸新苗，王衛(wèi)平，魏章煥，等.不同沼液灌溉量對西瓜產(chǎn)量及土壤環(huán)境的影響 ［J］.天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，16(5):142-144.

［8］ NY 5010—2002無公害食品 蔬菜產(chǎn)地環(huán)境條件［S］.