沼液在子蓮種植生產中應用研究

彭霞　周琦　文江輝　鄧兵　陶利文　邵中保　黃興學　姜夢付　高其雙

摘要：采用由豬糞尿經過厭氧充分發酵后的沼液作為有機肥進行子蓮種植生產肥效試驗。結果表明，沼液施用量為450～600 m3/hm2時，子蓮單個蓮子較大，縱橫徑值大，單個蓮蓬的總蓮子數較多，且單蓬生蓮率也較高，子蓮產量較高，是最佳沼液施用量。

關鍵詞：沼液;子蓮;種植

中圖分類號：S645.1? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）22-0075-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.22.017? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（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

沼液是養殖污水經過沼氣工程的處理后，仍然含有大量的有機物且散發出惡臭的液體。沼液的不合理使用或直接排放既污染了養殖場周邊的水體和空氣，也惡化了養殖場及其周邊的環境。沼液進行資源化處理，配制成高效有機液體肥，可以根本上解決規模化豬場的環境問題，實現養豬業的健康、快速、可持續發展[1]。然而這類肥料的高運輸成本對銷售造成很大影響。因此，若能在不影響當地水源的前提下，直接在養殖場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，是良好的復合肥料[2，3]。在作物生長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，沼液對于貧瘠地區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，若過度使用沼液也會帶來重金屬超標、土地板結等問題[7]。因此，合理施用沼液在作物的增產增收降成本和生態環境的可持續發展方面都有非常重要的作用。

子蓮是一種重要的水生經濟植物。其產品蓮子營養價值很高，含蛋白質量17.13%～28.48%，含油量為1.5%～3.4%[8]。子蓮需肥耐肥且對肥料的利用效率較高[9]。在湖北省，由于有豐富的水質資源和適宜的溫度環境，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，對食品多樣化的需求也提高，子蓮受到越來越多消費者的喜愛。

一方面為了解決養殖場沼液處理所帶來的環保問題，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行子蓮種植，以期在不降低子蓮品質和產量的前提下，盡量擴大土地對沼液的消納量。以鮮食子蓮為研究對象，探討施用不同沼液量對子蓮生長和產量及蓮子品質的影響，以確定最佳沼液施用量，為實際生產中沼液的標準化和合理應用提供科學依據。

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。供試沼液為中糧集團豬養殖基地的豬糞尿充分發酵成熟的沼液。

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

1.2? 方法

試驗共設5個處理，每處理重復3次，處理面積均為0.67 hm2。對照（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，在子蓮整個生長過程只施用沼液，不施用任何其他肥料。每個處理中沼液肥均分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。沼液直接通過沼液管道灌入蓮田中。5個處理除了施肥量不同外，整地、播種等其他農藝管理措施都相同，按照常規管理辦法進行。

1.3? 樣品采集及測定指標

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，分析測定蓮子縱徑、橫徑、每百克蓮子數、單蓬生蓮率、單蓬總蓮子數及產量;蓮子碳水化合物含量，維生素C、蛋白質含量，鉛（Pb）、砷（As）、鉻（Cd）含量;分析測定灌施沼液后土壤pH、有機質含量，大量元素硝態氮、銨態氮含量，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、鎳指標也表明沼液符合安全使用標準。

2.2? 灌施沼液對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（硝態氮與銨態氮總和）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為灌溉沼液之后土壤氮、鉀含量非常豐富。說明沼液中含有大量的氮素、鉀素，不僅可以提供子蓮生長營養所需，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，說明沼液中磷元素缺乏，不能提供子蓮整個生長期內磷肥所需。沼液灌溉對蓮田土壤pH、有機質含量，其他營養元素銅、鐵、錳、鋅、鈣、硫、硼元素含量沒有明顯影響。

2.3? 子蓮生產中最佳沼液灌施量的確定

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

單蓬生蓮率是蓮蓬中蓮子是否均為飽滿的指標，生蓮率越高說明蓮蓬中蓮子越飽滿。產量相應就會越高，而總蓮子數則是顯示蓮蓬大小的重要指標，總蓮子數越多則蓮蓬越大。由表3可以看出，與對照相比，在蓮子生產中一定的沼液施用量可以顯著提高蓮子的產量，源于單個蓮子的增大即縱橫徑變大，及整個蓮蓬的增大和單蓬生蓮率。300、450、600、750 m3/hm2 4個沼液施用量中，450 m3/hm2的施用量條件下單個蓮子較大，縱橫徑較大，單蓬蓮子數為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量達到最高。

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

2.3.3? 不同沼液用量對蓮田土壤pH及營養元素含量的影響? 由表5可知，整體來看，與對照相比，灌溉沼液提高了子蓮田土壤中銨態氮、總氮（銨態氮+硝態氮）含量及土壤有效鉀含量，但是降低了土壤鈣的含量，而對其他微量元素則沒有明顯的影響。從沼液的不同施用量來看，隨著沼液施用量的增加，土壤中各種營養元素變化趨勢不一致，這可能與沼液施用年限較短有關系，下一季子蓮種植過程中隨著沼液在土壤中的進一步腐熟轉化，土壤中的營養元素含量將會趨于穩定。

3? 討論

在子蓮種植過程中施用沼液可以有效提高蓮子的產量和品質。這與蓮藕和其他作物上施用沼液可提高產量和品質的效果是一致的[5]。在淺水種植蓮藕的標準中，其肥料使用量為有機肥45 000 kg/hm2[10]，或者磷酸二銨900 kg/hm2[11]。而具體到子蓮，則沒有相關標準，與食用蓮藕品種相比，子蓮用蓮藕由于目標產品不同對肥料的需求量可能不同，具體數值需要進一步探索研究并形成統一的規范。

已有報道表明，施用沼肥可以有效改良土壤，包括改善土壤的結構性，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，提高保水能力和含水率等[13]。本研究結果表明，經過沼液灌溉，土壤的理化性質，包括銨態氮含量明顯提高。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無明顯差別，而其大小、顆粒數和產量均顯著提高。其作用的發揮可能是通過多個過程來實現。例如種子萌發和幼苗重建，施用沼液除了對土壤性質和肥力影響外，還能直接或間接影響作物的產量和品質。例如在種子萌發和幼苗重建中，適量的沼液促進種子萌發[14-16]，而過量的沼液則抑制種子萌發與幼苗重建[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利用其腐熟時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行子蓮播種，將減少除草的生產操作，而且子蓮生長較好。此外，沼液有殺死病蟲害的作用，如尹芳等[4]研究發現沼液對三七葉斑病、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]在研究芥菜種植過程中發現施用沼液后蟲口密度、蟲害率和病情指數均顯著減少。然而，本研究未對該項目進行深入分析。

本研究依托大冶市茗山子蓮種植基地，通過養殖沼液在子蓮種植中的應用，研究了沼液在蓮子種植中的施肥效應和產量經濟效應。整體而言，在子蓮的生產中，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蓮蓬體積較大，單個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間長，采蓮的時間也較長，最終收獲的蓮子產量較高。

參考文獻：

[1] 張? 田，卜美東，耿? 維.中國畜禽糞便污染現狀及產沼氣潛力[J].生態學雜志，2012，31（5）：1241-1249.

[2] 王遠遠，劉榮厚.沼液綜合利用研究進展[J].安徽農業科學，2007， 35（4）：1089-1091.

[3] 王慧霞，張坐省.沼液中的化學物質及在農業生產上的應用[J].陜西農業科學，2006，34（3）：89-91.

[4] 尹? 芳，張無敵，宋洪川，等.沼液對某些植物病原菌抑制作用的研究[J].可再生能源，2005（2）：9-11，36.

[5] 毛曉月，伍? 鈞，孟曉霞，等.沼液對芥菜產量、品質及病蟲害防治的影響[J].華北農學報，2017，32（增刊）：283-289.

[6] 張無敵，尹? 芳，李建昌，等.沼液對土壤有機質含量和肥效的影響[J].可再生能源，2008，26（6）：45-47.

[7] 楊? 濤，李建國，陳院華，等.畜禽養殖場沼液重金屬含量現狀及安全性分析[J].江西農業學報，2017，29（2）：63-66.

[8] 張? 旻，羅麗萍，丁紅秀，等.新鮮和陳化蓮籽化學成分和功能特性的比較[J].長江蔬菜（學術版），2010（14）：84-88.

[9] 魯運江.爛泥田植蓮高產施肥及配套栽培技術[J].湖北農業科學，1994，33（4）：33-35.

[10] NY/T 837-2004，蓮藕栽培技術規程[S].

[11] DB34/T 920.2-2009，綠色食品（A級）淺水蓮藕生產技術規程[S].

[12] 張? 莉，鮑陳燕，章明奎.利用沼肥培育新增耕地地力的研究[J].土壤通報，2015，46（6）：1472-1477.

[13] 王毅琪，韓文彪，趙玉柱，等.沼液對土壤理化性質的影響[J].安徽農業科學，2016，44（1）：193-195.

[14] 陳? 穎，王紹旋.玉米大豆間作體系沼液浸種的產量效應分析[J].種子，2005，24（8）：29-33，66.

[15] 薛江濤，馬翎健.沼液浸種對玉米發芽的影響[J].新疆農墾科技，2012（7）：46-47.

[16] 趙利暉，毛? 偉.沼液浸種對玉米種子發芽的影響[J].貴州農業科學，2006，34（S1）：85，84.

[17] NEGRE M，MONTERUMICI C M，VINDROLA D，et al. Horticultural and floricultural applications of urban wastes originated fertilizers[J].Compost science & utilizaiton，2013，20（3）：150-155.

[18] 黃? 翔，洪? 娟，陳? 鋼，等.不同沼肥施用量對水稻生長和產量及其重金屬含量的影響[J].黑龍江農業科學，2019（4）：25-29.

[19] 趙? 理，盧緒奎，王新娟，等.沼液與秸稈配施在水稻有機栽培中的應用研究[J].江西農業學報，2016，28（2）：6-11.