菜葉沼氣液施肥對毛竹林生長的影響

譚汝強 譚宏超 李星勇 楊曼秋

(1 云南珍竹農業科技有限公司 云南嵩明 661700；2 云南師范大學竹類研究所 昆明 650500；3 云南省花卉示范園區管理委員會 昆明 650500；4 云南師范大學生命科學學院 昆明 650500)

毛竹(Phyllostachyspubescens)又名楠竹、江南竹、孟宗竹等，為禾本科剛竹屬竹種，是我國竹類資源中面積最大，竹材、竹筍產量最高的竹種，也是經濟價值最大的竹種[1-3]。沼氣是以人畜家禽糞便、農作物秸稈、農產品廢棄物等多種物質為原料，在密閉環境下經過微生物發酵而產生的混合氣體。沼氣有多種用途，可用于燃燒發電、供暖、照明、蔬菜保鮮、農作物種子儲存等，此外還可用作內燃機燃料及應用于化工生產中[4]。沼液是沼氣發酵的殘留物，含有豐富的養分和生物活性物質，常被作為液體肥料施用于各種作物，具有明顯的增產和改善作物品質的效果[5-6]。目前，關于施用沼液對農作物增產和改善作物品質的研究較多[5-8]，而竹林沼液施肥及其對竹子生長的影響研究較少。為了減少毛竹林種植基地施用化學肥料所帶來的土壤和環境污染問題，試驗研究了菜葉沼氣液對毛竹林生長的影響，以期為竹林的綠色生產提供解決方案。

1 研究區概況

試驗于云南珍竹農業科技有限公司的嵩明縣小街鎮的基地進行。該處氣候屬北亞熱帶季風渦流氣候類型，冬無嚴寒，夏無酷暑，四季如春，干濕分明，年平均氣溫14.1 ℃，年平均降雨量996 mm，年日照約2 073 h，無霜期200～220 d。小街鎮水利資源豐富，境內溝渠縱橫，灌溉方便。

2 材料與方法

2.1 沼氣液制備

沼氣液采用鮮白菜、生菜、青菜等蔬菜的廢葉片，經過粉碎，輸入到厭氧環境中發酵所得。試驗采用2種設施制備沼氣液：IC塔和普通密封池。IC塔為直徑10 m、高40 m的厭氧發酵塔，發酵溫度為60～80 ℃，發酵時間為30 d。普通密封池的容積為5 000 m3，發酵溫度為25～40 ℃，發酵時間依據試驗需要而定。

2.2 試驗方法

在嵩明縣選擇立地條件、毛竹林分狀況、立竹株數、立竹度、坡度及其他經營措施基本一致的地塊作為試驗區。試驗采用隨機區組設計，對不同研究內容進行不同的區組劃分和處理。各試驗樣地面積均為10 m × 10 m，各類試驗均重復3次。利用SPSS軟件對試驗數據進行分析。

試驗于2018年2月進行，即竹子出筍前15～30 d。沼液施用方式為澆灌。

2.2.1 沼液對不同年齡毛竹林生長的影響試驗

選擇竹齡為1年、2年、3年、4年、5年和6年生的毛竹林，對各竹齡竹林的樣地分別進行施用沼液(原液稀釋2倍)和不施用沼液2種處理的試驗。施肥90 d后，分別測定各試驗竹林的平均地徑、平均高、單位面積平均株數。

2.2.2 沼液適宜濃度試驗

以3年生毛竹林作為試驗林進行沼液濃度對毛竹林生長的影響試驗。設置6種沼液濃度：原液以及將原液稀釋1倍、2倍、3倍、4倍、5倍，以不施肥沼液作為對照，施用后90 d調查竹林生長情況。

2.2.3 沼液施用量試驗

以3年生毛竹林作為試驗林，將沼液原液稀釋2倍后施入林地。設置4種沼液施用量：200、400、600、800 kg/100 m2，以不施用沼液作為對照，施用后90 d調查竹林生長情況。

2.2.4 沼液來源試驗

以3年生毛竹林作為試驗林，采用IC塔及普通密封池2個沼源的沼液進行試驗。將沼液原液稀釋2倍，每100 m2竹林施用400 kg。施用后90 d調查竹林生長情況。

2.2.5 沼液不同發酵時間試驗

以3年生毛竹林作為試驗林，設置9種沼液發酵時間：30、60、90、120、150、180、210、240、270 d。沼液施用后90 d調查竹林生長情況。

3 結果與分析

3.1 不同年齡毛竹林施用沼液的效果

調查分析結果顯示(表1)，不同年齡毛竹林施用沼液后其生長指標均明顯優于對照林分。方差分析結果顯示，兩者的差異均達極顯著水平(P<0.01)。綜合各生長指標及林分的實際生長情況發現，3年生竹林施用沼液后其生長表現最佳。

表1 沼液對不同年齡竹林生長的影響

3.2 沼液濃度對毛竹林生長的影響

統計分析顯示(表2)，不同濃度沼液對竹林生長的影響不同，沼液濃度過高或過低都會抑制毛竹林的生長，施用原液不僅會抑制毛竹林的生長，還會出現燒竹現象，與對照林分的生長差異達極顯著水平(P<0.01)。綜合各項生長指標，施用稀釋2倍的沼液毛竹林各項生長指標表現最好。

表2 施用不同濃度沼液毛竹林生長效果

3.3 沼液施用量對毛竹林生長的影響

竹林施用沼液的量不同，對竹林生長的影響也不同(表3)。在一定施用量范圍內，施用沼液越多，越能促進毛竹林的生長，但是當施用量達到800 kg/100 m2時，不僅會抑制毛竹林的生長，還會出現燒竹現象。在試驗設置的施用量梯度中，與對照組相比，施用沼液600 kg/100 m2毛竹生長效果最好。

表3 不同沼液施用量對3年生毛竹林影響結果

3.4 不同沼源的沼液對毛竹林的影響

對不同沼源的沼液試驗效果顯示(表4)，沼液來源不同，對竹林生長的影響也不同，其中來自密封池的沼液對竹林平均地徑和單位面積株數的影響極顯著地高于來自IC塔的沼液效果(P<0.01)，對竹林高生長的影響2種來源的沼液沒有顯著差異(P>0.05)。

表4 不同沼源的沼液對3年生毛竹林影響結果

3.5 不同發酵時間的沼液對毛竹林生長的影響

施用9種發酵時間的沼液后竹林的生長情況見表5。可以看出，在一定發酵時間內，施用沼液對毛竹林生長有促進作用；但是發酵時間應適宜，發酵時間過長會抑制竹子的生長，時間過長不僅促進生長的效果不明顯而且沼液生產效率低。綜合各方面條件，沼液發酵時間為150 d左右為好。

表5 不同發酵時間的沼液對毛竹林生長的影響

4 結論與討論

4.1 結論

施用適宜的沼液對毛竹林生長具有明顯的促進作用。沼液對不同年齡的毛竹林影響不同，以3年生的毛竹林施用效果最明顯。沼液的發酵時間、沼液濃度以及施用量都影響著沼液的施用效果，試驗結果顯示，沼液發酵150 d左右、原液稀釋2倍、施用量600 kg/100 m2對竹林生長的促進效果最好。此外，不同發酵原理制備的沼液其作用也有差異，本試驗中以來自普通密封池的沼液對毛竹林生長的促進效果較好。

4.2 討論

毛竹是我國經濟價值最大的竹種，而在毛竹林經營過程中，竹筍、竹材的持續產出會帶走大量的土壤養分，為維持毛竹林的可持續經營水平和立地生產力，需要及時補充土壤養分[9]。但如果過度依賴化學肥料，不僅會引起竹林土壤酸化、板結、養分失衡等問題[10-12]，而且還會導致竹產品產量和質量下降、土壤重金屬含量超標、區域水體富營養化等環境問題[10-13]。將沼液作為肥料進行毛竹林養分補充，既解決了環境污染問題，也在一定程度上補充了土壤養分和有機質的損失，是一種保持環境和經濟雙贏的竹林經營措施[9]，適宜在生產中推廣應用。