沼肥對蔬菜生產和品質影響的研究發展

畢婷婷 ，胡 涵 ，尹 芳 ，王昌梅 ，趙興玲 ，吳 凱 ，劉士清 ，柳 靜 ，楊 紅 ，張無敵

（1.云南師范大學能源與環境科學學院，云南 昆明 650500；2.紅河州農業環保工作站，云南 蒙自 661199）

隨著人們生活水平的提高，綠色無公害的蔬菜受到了人們廣泛的青睞。無公害蔬菜指蔬菜中的農藥殘留、硝酸鹽含量和“三廢”污染等有害物的含量均符合食用衛生的標準，在種植中應當合理配制氮磷鉀肥[1]。蔬菜的生長發育周期比較短，易感染病蟲害，培育者為了追求一定的經濟利益，生產過程中會噴灑大量的農藥以及追求產量而無節制的投放化肥。沼肥是一種優質的有機肥，能夠起到肥料和農藥的雙重作用，滿足作物生長發育所需要的營養物質，與此同時能夠改良土壤，從而達到增產增收的效果。

1 沼肥的營養成分和特性

沼肥是利用畜禽糞便、農作物秸稈等有機物在極其厭氧的環境條件下發酵所產生的，是一種固液混存的新型有機肥，包括沼液和沼渣。沼肥含有大量的有機質和氮、磷、鉀養分，有機質含量大約是人糞的7倍，是豬糞的4倍，全氮、全磷、全鉀含量都遠遠高于豬糞和人糞。沼氣發酵殘留物沼渣中含有機質28%～50%，腐植酸10%～20%，半纖維素25%～34%，纖維素11%～15%，全磷0.4%～1.2%，全氮0.8%～2.0%，全鉀0.6%～2.0%[2]。此外，沼肥含有各種作物生長發育所需要的微量元素錳、銅、鐵等和常量元素鈣、鎂、鈉等，還含有對作物有益的生物活性物質，如氨基酸、B族維生素、植物激素類、生長素等物質，以及對某些病蟲害具有防御作用的生物活性物質[3]。沼液在浸種、作葉面肥噴霧、用作生物農藥等方面也有著重要的作用。翟中俄等[4]研究表明，用30%的沼液浸種高丹草的效果最為明顯，其幼苗的葉綠素、可溶性蛋白和可溶性糖含量均有顯著增加，高于或低于此濃度則它們有不同程度的下降[4]。

不同的發酵原料其含有的養分成分具有不定向性，施肥效果也不相同，在某些營養元素的含量上也有所差異。C/N是維持發酵微生物正常生理代謝的基本物質條件，但是在農作物秸稈中都是含C量居高，含N量相對較低，對秸稈原料發酵池不能正常運行（啟動）具有很大的影響[5]。為了正常產氣，應采取外加N源方法，配合施用畜禽糞便最廉價、方便。以豬糞為發酵原料的沼氣池中，沼渣全氮和水溶性氮的含量以及沼液中含全磷和有效磷的含量比其他發酵原料高出很多，應首選在需磷作物及土壤上使用，使肥效得到更好的利用，又由于沼液中有機質含量較高，但其K元素的含量較低，在施用時注意補充K元素[6]。牛糞的含C量很高，質地細密，分解慢，發熱量低，其沼液中有機質含量和水溶性K的含量較高，屬于遲效性肥料。不同原料的沼氣池沼渣中的微量元素平均含量為Ca＞Fe＞Mg＞Al＞Na＞Mn，沼液中的微量元素平均含量為Na＞Mg＞Ca＞Fe＞Al＞Cu[7]。

2 沼肥對蔬菜生長環境及蔬菜生產的影響

2.1 對土壤營養的影響

沼肥是一種緩速兼備的優質有機肥，能提高土壤養分積累和供肥的持久性，施入土壤中的礦化速度慢，其當季吸收利用的只有30%，存留到土壤中的養分含量達到60%，形成了一個大型“營養庫”。在作物生長發育過程中，直接吸收的氮主要是銨態氮和硝態氮，土壤中絕大多數的氮都是結合形態，無機氮（銨態氮＋硝態氮＋亞硝態氮）所占含量相對極少。有研究表明[8]，施用沼肥的土壤有機質含量增加了16.9%，全N含量增加了14.0%，全P含量增加了10.2%，速效K提高了9.8%，能很好的滿足作物營養生長。學者進一步研究表明，如果肥量超標，沼液中的硝態氮會污染土壤深處的地下水，若將沼肥施用在沙壤土上，銨態氮和總氮主要位于0～5 cm的表層土壤，且分布范圍較窄，硝態氮則位于0～15 cm土壤中，則硝態氮更容易下滲到深層土壤中[9]。沼渣中含有腐殖質等有機物質，疏松多孔，具有很強的吸水性能，提高了土壤的保水保肥的性能。有研究表明[10]，6 a連續施用沼渣的土壤相比于未施用的有機質含量增長了58%，密度下降了16.1%，空隙度增長了12.9%，改善了土壤結構，利于土壤的透氣性和透水性能。沼肥改善了土壤的理化性質，增加了微生物的含量，細菌、真菌、放線菌數量顯著增加，對土壤有機物質分解、腐殖質合成、硫和氮以及化合物的轉化合成起著重要的作用。有研究表明，沼肥處理含有的真菌數量是豬糞＋復合肥的 1.13～2.58 倍[11]。

2.2 對蔬菜生長過程的影響

沼肥中氮、磷、鉀的含量比較齊全，能滿足作物生長發育。在糧食、水果、蔬菜中都取得了不錯的效果，其中，通過大量試驗表明，在番茄、白菜、茄子、玉米、水稻、蘋果、油菜等作物中效益顯著，促進作物生長發育、縮短了發育周期。在白菜生產中，施用沼肥97 500 kg/hm2，30%作基肥，70%進行追肥，生產周期縮短了5～7 d，且種出的白菜葉片濃綠、肥厚、光澤度好，凈菜率最高，達到了62.6%[12]。沼液中含有豐富的氨基酸、生長素、赤霉素等植物生長激素和氮、磷、鉀等營養元素，能夠顯著促進蔬菜根系的發育，提高自身抗病能力和產量。在旱地玉米種植中施用，可增產5%～30%。有研究表明，用不同濃度沼液與化肥來種植茄子和青椒，其根系生長情況、株高、莖粗、葉綠素含量、干物質積累等均優于化肥組，單株坐果數和單果質量明顯增加，其中，50%沼液效果最好[13]。沼肥種蔬菜，無公害，長得快，比不施用沼肥的蔬菜產量提高了15%。

2.3 對蔬菜產量和品質的影響

沼肥在作物生長的過程中，除了為其提供氮、磷、鉀、鈣、鎂和微量元素以外，對生長發育起到一定促進作用，含有的營養元素利于作物吸收，進一步提高產量和品質。施沼肥處理的油菜比全化肥的對照含油率提高1.09%，油酸含量增加7.83%，亞油酸含量增加2.34%，提高了它的質量等級[14]。沼肥與化肥配合施用，在保持等量化肥前提下，蔬菜隨著沼渣用量增加，白菜和豆角的最高產量比純施用化肥分別高出38%，69%[15]。玉米施用沼肥（尿素+磷肥+沼肥）比對照糞肥（尿素+磷肥+糞肥）產量增加2 830 kg/hm2，增產36.24%[16]。據四川省農村沼氣科研組試驗得知，在水稻、小麥、棉花、油菜分別施用沼肥和敞口糞肥，沼肥的產量較敞口糞肥分別增加 6.5%，15.2%，15.7%，10.6%[17]。沼渣和復合肥配合施用或者單施作基肥，在作物生長前期追施沼渣或沼液，或在采收期追施沼液，使豇豆增產5.68%～24.9%[18]。在黃瓜結瓜期公頃用沼液15 t＋鉀肥75 kg追施，增產 7 915 kg/hm2，增產率達 11.3%[19]。

可溶性糖、可溶性蛋白、粗纖維和硝酸鹽是衡量蔬菜營養品質的重要指標。施用沼肥種植的番茄果實中，維生素C、糖酸比、可溶性固形物分別比不施肥處理增加23.69%，13.28%，9.03%[20]。維生素在人們的生命活動中起著非常重要的營養作用，其中，維生素C含量對人們健康有著很大的影響。在以底肥為化肥+沼肥，追肥為沼液+化肥和以底肥為沼肥，追施為化肥下，分別均栽種辣椒和番茄，2個處理組較對照（底肥、追肥只施用化肥）果實維生素C含量分別增加12.48%，6.92%和22.30%，19.75%[21]。用不同含量的沼肥來種植小白菜，高量沼肥（30 t/hm2）處理的小白菜維生素C含量最佳，高達 35.62 mg/100 g，低量沼肥（15 t/hm2）處理的小白菜可溶性糖含量最高，達219.31 mg/kg，中量沼肥（22.5 t/hm2）處理的小白菜硝酸鹽含量最低（4.63 mg/kg）[22]。目前對各種蔬菜含量標準檢測，不僅有農藥殘留現象，還有硝酸鹽含量超標的問題。硝酸鹽具有無毒的特性，但是被人體攝入以后，通過某種酶將其還原成亞硝酸鹽。亞硝酸鹽與血液相結合，會使人出現頭暈缺氧的癥狀。據有關統計，人體攝入的硝酸鹽有80%來自于蔬菜，分別施用有機肥或生物肥或高溫堆肥來種植蔬菜，其硝酸鹽含量相比較當地漚肥或施用化肥測定的硝酸鹽含量要低。在油菜栽培試驗中，在單施沼肥或者化肥和沼肥結合與全施化肥相比，沼肥起到了減少硝酸鹽積累的作用[23]。沼液種植白菜中硝酸鹽的含量比化肥降低了4.03%[24]。以化肥、農家肥、沼肥互為對照，分別設5%，10%，15%施肥量，其每組硝酸鹽含量沼肥均是最低的，其次是化肥，最后是農家肥；在不同濃度的沼肥中，隨沼肥濃度的增加，硝酸鹽的含量也在增加[25]。這就說明適量的沼肥能減少硝酸鹽的含量，但過量施用會增加硝酸鹽在蔬菜中的累積。硝酸鹽的多少與氮素有很大的影響，盡可能的少施用氮素化肥，切實做到氮磷鉀的配合施用，要求做到有機氮與無機氮的比例要小于1∶1，因此，也并不是施用沼肥越多越好，要結合蔬菜的種類、需肥量，適量施肥。

2.4 對蔬菜病蟲害的影響

在作物生長過程中，施用沼液不僅能夠提高作物的產量和品質，還能提高作物抵抗病蟲害的能力。沼肥對作物的30種病蟲害有良好的防效[26]。相關的研究表明，沼肥對白菜、豇豆、茭白、甘藍等蔬菜的蚜蟲有好的防治效果，對蔬菜蚜蟲防治效果達到了90%[27]。在豆角生長期，葉面連續噴施沼液3次，與農藥相比，明顯降低病蟲害發生[15]。用沼液噴灑馬鈴薯，延長了它的枯萎期，提高了光合速率，提高了單株的生產能力，使晚疫病和黑脛病等的病害明顯減少，分別比未施用沼液下降了1.6，10.6百分點[28]。將沼肥與復合肥分別用于草莓生長的對比試驗中，在采果晚期對草莓追施沼肥，與追施復合肥相比，一級果實平均增加質量3 g，可溶性固形物含量提高0.3百分點，硬度增加了0.01 kg/cm2，口感好，商品性強，表現出植株粗壯高大、葉面積增大、葉色濃綠、爛果率明顯下降、生長勢強等特性[29]。進一步說明將沼肥作為一種緩效有機肥，能夠提高蔬菜的抗病性能力，減少病蟲害的發生，促進蔬菜的生長發育。

3 沼肥在蔬菜上的應用展望

沼肥經過嚴格的厭氧發酵以后，已經將各種植物病原菌、蟲卵和致病菌殺死，是一種優質、綠色、安全的有機肥；能夠充分滿足作物需要的氮、磷、鉀等營養元素，還含有大量的促進作物生長發育所需的維生素、蛋白質、氨基酸等各種有機物質和提高作物的抗性、抑制作物病蟲害的一些物質[30]。不同原料的沼肥提供的營養成分不同，不同種類的蔬菜需要的養分也不相同，因此，沼肥并不是施用的越多越好，應該根據情況，適量施用。目前，對各種不同蔬菜施用標準還沒有個準確的衡量標準，今后還有待深入研究。其一定量的沼肥可代替部分化肥或與化肥進行配合施用，可以有效地減少蔬菜中亞硝酸鹽的累積。在發酵原料中要配合一定的畜禽糞便，絕大多數養殖場采用配合飼料進行喂養，配合飼料中含有多種重金屬元素，因此，沼肥中重金屬含量的控制和解決辦法，有待進一步研究。

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