不同作物上沼液肥施用量優化增效試驗研究

魏章煥 史努益 陸新苗 （浙江省寧海縣農業技術推廣總站 315600）

不同作物上沼液肥施用量優化增效試驗研究

魏章煥 史努益 陸新苗 （浙江省寧海縣農業技術推廣總站 315600）

為在農業生產系統中充分利用沼液，實現農業廢棄物的資源化利用，探索出沼肥在不同作物中的合理用量，特進行了不同作物上施用不同用量沼液肥對其相關產品的產量和品質的影響試驗。結果表明，施用不同用量沼液肥，對作物的產量、品質等都有所提高。但因不同作物對銨態氮的耐受特性不同，應注意沼液肥的用量與時間，一般一季沼液最高施用量為水稻150 t/hm2、小麥110 t/hm2、大棚西瓜200 t/hm2、草莓80 t/hm2、柑桔300 t/hm2，且應以基肥為主、追肥為輔，并適當搭配施用化肥。

沼液肥；用量；效果；水稻；小麥；柑桔；西瓜；草莓

隨著畜禽養殖規模化和農村沼氣化建設的穩步推進，固體廢棄物基本已通過堆肥化處理和生產有機肥而得到有效利用，但養殖廢水和經過沼氣池發酵產生的沼液，大多直接排放到河道、海灣和附近農田，造成了一定程度的環境污染，因此，養殖廢棄物、廢水的處理與利用已成為生態文明建設中一個重要的社會問題。沼液作為養殖場沼氣工程處理后的廢水，含有豐富的有機質、腐殖酸、N、P、K等營養成分及氨基酸、維生素、酶、微量元素等生命活性物質，且這些營養物質的可利用率高，能迅速被農作物吸收利用，因而是培肥農田土壤和促進作物生長良好的營養物質。因此，加快推進沼液在農業生產系統中的充分利用，形成自我生態良性循環，既能減少環境污染，又能提高土壤肥力，還能實現農業節水灌溉，節省化肥使用，實現農業廢棄物的資源化利用，從而有力地推動農牧業發展的有機結合，促進農業“雙增”。為此，筆者在水稻、小麥、柑桔、西瓜、草莓等不同作物上，開展了沼液肥施用量優化增效的試驗研究，現將試驗結果歸納如下。

1 沼液的成分與肥效

1.1 沼液的成分

了解沼液的理化性質是推進沼液肥應用、消納的基礎。本試驗從不同的養殖源入手，在豬場、牛場、雞場3種養殖源9個取樣點共取樣132次，完成分析檢測4 000余次。檢測結果表明，不同發酵原料產生的沼液肥，pH總體上表現為中性或微堿性，pH值變化范圍為6.84-7.72（均值為7.63），全氮含量為0.27-2.9 g/kg（均值1.53 g/kg），全磷含量為0.04-0.88 g/kg（均值0.27 g/kg），全鉀含量為0.27-1.8 g/kg（均值0.98 g/kg），且氮、鉀養分以無機態為主。

1.2 沼液的肥效

檢測結果表明，沼液中的氮素營養能為作物生長提供所需養分，且以銨態氮的形式為主，但施用時需注意用量，根據不同作物對銨態氮的耐受特性適量施用沼液，防止高銨對作物產生毒害。同時，根據《農業行業標準—有機肥料（NY525-2012）》要求，對主要來源于植物或動物，施用于土壤以提供植物營養為主要功能的含碳物料的有機肥，要求總養分（N+P2O5+K2O）含量（以干計算）≥5.0%，pH值5.5-8.5，而沼液總養分低于國家有機肥標準，因此沼液適宜與其它營養元素混合施用。

2 不同作物上沼液肥施用量優化增效試驗

為探索沼液肥在不同作物上的合理用量，本試驗分別對不同作物（水稻、小麥、西瓜、草莓、柑桔）的農藝性狀、產量、品質、病害等方面進行了分析，以期優化分析出沼液肥在不同作物上的適宜用量及增產效果。

2.1 水稻上沼液肥施用量優化增效試驗

本試驗選取中等肥力水田，設施沼液肥150、300、450 t/hm2（分2次施用，基肥40%、追肥60%）和常規施肥[CK，基肥施三元復合肥（15∶15∶15）270 kg/hm2，追肥施尿素600 kg/hm2，分2次施用]，共4個處理，隨機區組排列。

結果表明（見表1），從水稻農藝性狀來看，株高、有效穗數、結實率、千粒重等隨沼液用量的增加而增加。從水稻產量看，也隨沼液用量的增加而增加，其中以沼液用量450 t/hm2處理的水稻產量為最高。說明沼液中含有一定量的腐植酸類物質，具有刺激作物生長的作用，在水稻上施用，能有效增加有效穗數，提高成穗率與千粒重，繼而增加產量。

表1 施用沼液肥后水稻農藝性狀比較

從土壤質量指標看（見表2），稻田用不同濃度沼液肥灌溉，對土壤質量影響不大。不同用量沼液肥灌溉后，相比對照，稻田土壤有機質含量有增有減，pH值均比對照有所降低、但降幅有限，土壤中磷含量隨沼液施用量的增加而遞增，土壤中鉀含量有增有減，土壤中重金屬銅、鋅、砷、汞、鉛、鎘、鉻等，除汞隨沼液施用量的增加而有少許遞增外，其余元素均變化不大，未超過國家相關土壤質量標準。

2.2 小麥上沼液肥施用量優化增效試驗

本試驗設在浙東沿海淡涂泥田進行，設處理：（1）不施沼液（對照），（2）沼液作基肥37.5 t/hm2、追肥37.5 t/hm2，（3）沼液作基肥75 t/hm2、追肥37.5 t/hm2，（4）沼液作基肥112.5 t/hm2、追肥37.5 t/hm2，（5）沼液作基肥150 t/hm2、追肥37.5 t/hm2。每小區面積100 m2。氮、磷、鉀施用總量各處理保持一致，分別為氮肥（N）180 kg/hm2、磷（P2O5）31.5 kg/hm2、鉀（K2O）45 kg/hm2。施肥原則：氮肥作基肥、追肥各占50%，其中追肥分3次施入，分別是麥搶肥15%、分蘗肥20%、長穗肥15%；磷、鉀肥全部作基肥施入。供試小麥品種為“揚麥12”，于12月1日撒播，用種量270 kg/hm2。沼液作基肥于11月25日施入，追肥于2月1日施入，其它栽培技術均一致。

試驗結果表明，各處理小麥產量從高到低依次為處理（3）、（4）、（5）、（2）、（1），處理間產量差異均達極顯著水平（見表3）。隨沼液用量的增加，小麥生育期有所推遲，與對照相比，施用沼液肥的小麥成熟期要延遲2-3 d（見表4）。施用沼液的小麥最高苗、有效穗數、成穗率均比對照高，但施用沼液肥各處理間差異不大。

表2 施用沼液肥后稻田土壤養分及重金屬含量比較

表3 小麥施用沼液肥的產量比較

表4 小麥施用沼液肥的生育期比較

表5 小麥施用沼液肥的苗穗情況比較

綜上所述，在浙東沿海淡涂泥田上種植小麥時，施用沼液肥可提高小麥產量，以沼液作基肥75 t/hm2、追肥37.5 t/hm2處理的產量為最高。因此，合理利用沼液，對浙東沿海淡涂泥田的小麥生產具有積極的作用，為沼液在農業生產中的資源化利用提供了新的途徑。

2.3 西瓜上沼液肥施用量優化增效試驗

試驗設施沼液195、390 t/hm2及常規施肥[CK，施有機肥1.8 t/hm2加三元復合肥（15∶15∶15）1.275 t/hm2]，共3個處理，每處理重復3次，隨機區組排列，每小區面積83.3 m2。施肥分5次完成（底肥1次、追肥4次），每次用量均為各處理設定量的20%，其它栽培及管理技術均一致。

結果表明（見表6、7），施沼液肥處理的西瓜各生長性狀都優于對照。從生長勢看，施沼液195 t/hm2處理優于施沼液390 t/hm2處理和對照。從產量看，施沼液處理均比對照增產，但增產幅度不大，說明并非沼液施用量越多產量越高。生長勢及實收產量均以施用沼液195 t/hm2處理為好。從果實品質看，西瓜的瓜皮厚度各處理間差異不明顯，但中心糖與邊糖有一定差異，施沼液處理優于對照。

表8表明，西瓜田施用沼液灌溉后，土壤的pH、有機質含量、速效P都比對照有所提高；總N含量雖比對照有所提高但變化不大；速效N、速效K比對照均有所降低；土壤中的Cu、Zn含量都比對照有所增加，但都未超標。以上結果表明，在本試驗條件下，用沼液替代化肥，土壤氮、鉀含量略顯不足，仍需補充化肥。

表6 西瓜施用沼液肥后農藝性狀及產量比較

表7 西瓜施用沼液肥后果實品質比較

表8 西瓜施用沼液肥后土壤理化性狀及重金屬含量比較

綜上，西瓜田施用沼液肥，能提高土壤pH及有機質、速效P含量，且重金屬均無超標現象，還能提高西瓜的產量及品質，但沼液在西瓜上的最佳施用量還有待進一步研究。2.4 草莓上沼液肥施用量優化增效試驗

試驗設常規施肥（CK）和施用沼液肥2個處理，其中，常規處理（CK）為基肥用三元復合肥（15∶15∶15）0.75 t/ hm2，追肥用高鉀復合肥（16∶6∶22）0.9 t/hm2（分3次施入）；沼液處理為基肥施沼液肥75 t/hm2（在草莓定植前15 d施入），追肥施沼液肥3 t/hm2（在草莓結果期用滴管分3次施入），另加高鉀復合肥（16∶6∶22）0.3 t/hm2（分2次施入）。試驗在大棚內進行，每大棚面積為666.67 m2，每個大棚沼液處理與常規處理各占50%，每處理重復2次。其它栽培及田間管理技術均一致。

試驗結果表明（見表9），沼液處理的草莓含糖率達11.9%，比對照提高0.9%；產量為24.75 t/hm2，比對照增產7.8%。可見，施用沼液肥能明顯提高草莓的產量和品質。

表9 草莓施用沼液肥后產量和品質比較

2.5 柑桔上沼液肥施用量優化增效試驗

試驗設施沼液60、120、300 t/hm2及常規施肥[CK，施尿素1.125 t/hm2加三元復合肥（15∶15∶15）1.8 t/hm2] 4個處理。各處理均設在同一果園，小區面積為333.5 m2，每處理重復4次，隨機區組排列。各處理施肥均分2次進行：壯蕊催花肥（4月l8日），沼液處理區施沼液總用量的25%，對照區施尿素0.9 t/hm2加三元復合肥（15∶15∶15）1.35 t/hm2；壯果逼秋梢肥（7月l7日），沼液處理區施沼液總用量的75%，對照區施尿素0.225 t/hm2加三元復合肥（15∶ 15∶15）0.45 t/hm2。柑桔種植密度為900株/hm2，其它農事管理均一致。

經檢測，柑桔園土壤基本性質為pH7.5，有機質含量13.06 g/kg，全氮0.31%，速效磷389.7 mg/kg，速效鉀453.2 mg/kg；重金屬含量（mg/kg）為Cu 50.3、Zn 100.9、As 10.8、Cr 86.2、Cd 0.12、Pb 30.6、Hg 0.148。初始灌溉沼液后土壤基本成分（mg/L）為全氮1 129.3、全磷51.41、全鉀623.9，重金屬Cu 0.33、Zn 0.79、As 0.018、Cr 2.08、Cd 0.026、Pb 0.06、Hg 0.00071，pH 6.4。第2次灌溉沼液后土壤基本成分（mg/L）為全氮159.1、全磷6.3、全鉀102.6，重金屬Cu 0.12、Zn 0.3、As 0.008、Cr 0.58、Cd 0.007、Pb 0.02、Hg 0.00015，pH 8.4。

由表10表明，柑桔單枝梢長度、單枝鮮重、單枝葉片數、葉片寬、單葉厚度和單葉鮮重都隨沼液施用量的增加而遞增，枝條鮮重、葉片鮮重處理間差異達顯著水平，這是因為沼液中含有大量的氮、磷、鉀、多種氨基酸、植物激素類物質等，因而對柑桔表現出促進生長及增加生物量的效應。由表11表明，各處理的春梢、夏梢和秋梢中，均以夏梢生長最旺，無論是枝梢長度、重量還是單枝葉片數都以夏梢最多，其次是秋梢；葉片寬度、厚度和單葉重等指標變化無明顯規律。

表10 柑桔施用沼液肥后枝梢生長量比較（7月7日調查）

表11 柑桔施用沼液肥后各季枝梢生長情況比較（1l月8日調查）

由表12表明，柑桔單果重各處理間無明顯差異，但果肉重占果實的比例隨沼液施用量的增加而增加，果皮重隨之減少。經統計分析，果肉重、皮重、果肉占果實比、果皮占果實比、皮厚處理間差異均達顯著水平（P＜0.05）。

由表13表明，柑桔維生素C、總糖含量各處理間無明顯變化，施沼液處理的柑桔果實率可溶性固形物含量隨沼液施用量的增加而增加，而果實中總酸含量呈先增加后下降的趨勢，這與沼液中含有易被作物吸收利用的磷、鉀元素有關。經統計分析，各處理間總糖、總酸、糖酸比的差異達顯著水平（P＜0.05）。

表12 柑桔施用沼液肥后果實性狀比較

由表14表明，柑桔單產從高到低排序為施沼液180 t/ hm2＞施沼液120 t/hm2＞施沼液60 t/hm2＞CK，施沼液180 t/hm2處理與對照間產量差異達顯著水平（P＜0.05）。

表13 柑桔施用沼液肥的果實品質比較

由表15表明，各處理間柑桔園土壤的pH值差異不大，施沼液處理的土壤中速磷、速鉀含量相比對照有所下降，但有機質、總氮含量相比對照明顯提高，施沼液處理的土壤中重金屬銅、鉛含量相比對照有所增加，鋅、砷、汞、鎘、鉻含量各處理間變化均較小，但重金屬含量均未超過GB15618-1995土壤環境質量標準許可范圍，且各處理的柑桔果實中均未檢測出重金屬，說明沼液在本試驗用量下對土壤及柑桔品質安全。

表14 柑桔施用沼液肥的產量比較

綜上所述，施用沼液能顯著促進柑桔植株營養生長，提高產量，增加柑桔果實中可溶性固形物含量，提高果實糖酸比，改善柑桔的部分品質指標；同時，沼液灌溉對柑桔園的土壤質量如土壤總氮、有機質含量等均有所改善，且對土壤中多種重金屬含量等基本無不利影響；此外，合理施用沼液，不僅可減少化肥施用量，還能緩解規模養殖場污水處理的排放壓力。但柑桔園沼液最大施用量及長期灌溉對土壤質量的影響還有待進一步研究。

表15 柑桔施用沼液肥的果實、土壤理化性狀及重金屬含量比較

3 小 結

試驗結果表明，沼液中含有大量的氮、磷、鉀及多種氨基酸、植物激素類等物質，在水稻、小麥、西瓜、草莓、柑桔等作物上施用，表現出促進作物生長及增加生物量、提高作物品質和經濟性狀、增加產量的效果。同時，田間灌溉沼液不僅可減少化肥施用量，還能緩解規模養殖場污水處理的排放壓力。此外，沼液施用后能明顯改善土質，提高土壤有機質、總氮含量，對土壤中重金屬含量及積累基本沒有影響，均未超過GB15618-1995土壤環境質量標準許可范圍，且果實或產品中均未檢測出重金屬，但沼液的最大、最佳施用量及長期灌溉對土壤質量的影響有待進一步研究。

根椐不同作物及其不同生長期所需，應合理施用沼液，一般一季沼液最高施用量為水稻150 t/hm2、小麥110 t/ hm2、大棚西瓜200 t/hm2、草莓80 t/hm2、柑桔300 t/ hm2，且應以基肥為主、追肥為輔，并適當搭配施用化肥。

表3 “寧雜1818”油菜不同氮肥用量下的植株性狀

各處理的每角粒數在23.8-22.6粒，其中以處理（1）最多，處理（4）最少，每角粒數隨氮肥用量的增加而減少。

2.4.3 對千粒重的影響

處理（4）的千粒重為3.95g，比其他處理稍低，各處理間沒有明顯差異。

表4 “寧雜1818”油菜不同氮肥用量下的產量及其構成

試驗結果表明（見表4），各處理間油菜產量有明顯差異，表現為隨氮肥用量的增加，產量逐漸增加，但當每667 m2氮肥用量達20 kg時，產量開始下降；產量最高為處理（3），處理（1）產量最低。實收產量與理論產量的變化趨勢一致。

2.4.1 對單株有效角果數的影響

在種植密度相同的情況下，主軸、一次、二次分枝的角果數及單株總角果數的總量，表現為隨氮肥用量的增加呈先增加后下降的趨勢，當每667 m2氮肥用量達20 kg時，單株有效角果數達到最高（573角/株），表明氮肥用量過高，營養生長過旺反而不利于油菜結角。

2.4.2 對每角粒數的影響

3 小 結

試驗結果表明，在如東縣相同種植密度的稻茬移栽油菜上，不同氮肥用量對“寧雜1818”油菜產量及植株性狀有一定影響，每667 m2施用純氮 20 kg時，產量最高，每667 m2實收產量達283 kg，隨氮肥用量繼續增加，產量反而降低，表明過量施用氮肥，不利于油菜最佳產量的形成，造成投入、產出比下降。根據試驗結果，在每667 m2施足過磷酸鈣50 kg、氯化鉀14 kg，硼砂1 kg的情況下，以每667 m2施用純氮20 kg為最適宜。

2015-10-09