沼液澆灌對雙季茭白(秋茭)生長、產量及安全性的影響

王德剛，齊文，王偉，錢仲倉，楊子峰，陳偉強，何賢彪

(臺州市農業科學研究院，浙江 臨海 317000)

近年來我國養殖業發展迅速，畜禽養殖廢棄物增多，生態環境壓力逐年加重[1-2]。如何科學、有效地利用此類資源已經成為亟待解決的關鍵問題。沼液是畜禽糞便經厭氧發酵后所產生的液體，未經處理的沼液尚未達到國家廢水排放標準，研究表明，沼液含有豐富的氮、磷、鉀、鈣、鐵等多種養分元素及氨基酸和生長素等生物活性物質，是一種優質的營養物料[3]。可作為農作物的基肥、追肥和葉面肥料，具有一定的增產、抗病蟲害、提升品質等功能[4-6]。沼液農田消解是目前沼液資源化利用的優選方式[7]。

浙江省是全國茭白最大優勢產區，種植面積穩定在3萬hm2左右[8]，由于地理環境的優勢，已經成為具有一定市場知名度的地域特色品牌。茭白是禾本科菰屬多年生宿根水生植物，是消解凈化沼液的理想農作物，利用沼液灌溉既能滿足茭白生長對水分以及大量養分元素的需求，也能減輕沼液對環境污染的壓力，實現沼液的無害化處理及資源化利用。本研究通過田間試驗，初步探討了沼液灌溉對茭白生長、產量及安全性的影響，為沼液無害合理化利用提供理論依據，更好地促進生態農業的可持續發展，實現經濟效益與生態效益雙贏的目的。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試品種為雙季茭白品種浙茭3號。所選種為中熟品種，表皮光滑潔白，肉質細膩，商品性佳。3月下旬至4月上旬進行種苗培育，移栽前施肥、灌水及病蟲害防治依照當地習慣，7月4日分株移栽。于2018年7—11月在臺州市黃巖頭陀鎮良軍茭白合作社進行試驗，土壤基本理化性狀為：pH值6.50，有機質40.0 g·kg-1，全氮1.47 g·kg-1，堿解氮124.3 mg·kg-1，有效磷13.7 mg·kg-1，速效鉀121.9 mg·kg-1。沼液由黃巖能信生豬養殖場提供，基本成為：全氮490 mg·L-1，全磷131 mg·L-1，全鉀391 mg·L-1，Cu 3.90 mg·L-1，Zn 0.01 mg·L-1，Pb 0.01 mg·L-1，Cd 0.002 mg·L-1。

1.2 處理設計

試驗設8個處理。CK1為不施任何肥料和沼液的空白對照；CK2為常規施肥對照處理，即按當地習慣施肥量設置，施氮量200 kg·hm-2；T1為50%復合肥+50%沼液氮，即復合肥和沼液各提供1/2的氮；T2為等氮單施沼液處理，即200 kg·hm-2的氮均來源于沼液；T3為1.5倍氮單施沼液處理，即澆灌沼液氮量為常規施肥處理的1.5倍(300 kg·hm-2)；T4為2倍氮沼液單施處理，即澆灌沼液氮量為常規施肥處理的2倍(400 kg·hm-2)；T5為3倍氮沼液單施處理，即澆灌沼液氮量為常規施肥處理的3倍(600 kg·hm-2)；T6為等氮沼液補充磷肥和鉀肥：200 kg·hm-2的氮均來源于沼液，補充過磷酸鈣和氯化鉀，使其與常規施肥處理一致。氮肥施用和沼液澆灌在移栽后的苗期、分蘗期和孕茭期，施用或澆灌比例為30%，30%和40%。各處理間以擋水板隔開，每處理大區面積在100～150 m2，除施肥及沼液用量不同外，其他管理措施均相同。

1.3 測定項目

在茭白收獲期，對茭白生長量進行調查，各處理隨機選取5株茭白，分別記載株高、葉寬等情況，產量以實際稱量結果計算。

重金屬測定：以各處理5株茭白的混合樣進行檢測。茭白中重金屬全鎘、全鉛、全鉻、全砷、全汞采用微波消解，原子吸收分光光度法測定。

1.4 數據統計與分析

采用Excel 2007和SPSS 18.0進行數據整理與統計分析。

2 結果與分析

2.1 產量

沼液灌溉具有良好的增產效應(表1)，與CK1相比，各處理均有明顯增產，當施用量在2倍氮沼液處理及以下時，茭白均能正常生長發育，且茭白產量處于較高水平。其中，T3沼液處理產量最高，達23.08 t·hm-2，較CK1增產44.97%，較CK2增產6.70%；其次為T2處理，產量為22.94 t·hm-2；而當沼液量達到3倍時，茭白產量明顯降低，相比CK2下降10.17%，說明沼液澆灌量超過一定限度會抑制茭白的形成。從經濟效益方面考量，建議以T2沼液灌溉為最佳。

表1 不同沼液澆灌量下茭白產量

2.2 生物性狀

由表2可知，沼液澆灌的茭白植株株高隨著沼液用量增加呈先升高后降低的趨勢。當沼液量達到2倍和3倍時，茭白植株的株高受到明顯抑制，分別較CK1下降1.9%和6.6%。T2處理的茭白生長勢在8個處理中為表現最好，葉色深綠，植株高且粗壯，株高和葉寬相比CK1分別增加18.5和0.3 cm，相比CK2分別增加4.5和0.0 cm，可見適宜的沼液灌溉可促進茭白的生長，但不同沼液澆灌量對茭白植株葉寬的影響并不顯著。

表2 不同沼液澆灌量下對秋茭植株生長的影響

注：同列無相同大小寫字母分別表示組間差異達極顯著(P≤0.01)和顯著(P≤0.05)，表3同。

沼液澆灌對茭白植株不同部位含水率也有不同程度的影響，與株高的規律基本一致。T2處理的茭白植株葉片、莖稈和茭白含水率最高，分別為78.9%、87.7%和94.8%；當沼液澆灌量達到3倍時，T5處理的茭白植株葉片、莖稈和茭白含水率相比CK2均有不同程度的下降，尤其是茭白含水率極顯著低于其余處理，嚴重影響食用口感。

2.3 經濟性狀

由表3可見，沼液澆灌對茭白的經濟性狀有不同程度的影響。各項指標均隨著沼液量的增加呈先升高后降低的趨勢。其中，T2處理的商品性最好，單個肉茭平均重量相比CK2增加6.1%；肉茭長度顯著增加7.6%，肉茭寬度增加4.4%；當沼液量施用超過2倍時，殼茭重和肉茭重受到明顯抑制作用，相比CK2均有極顯著下降，影響茭白的商品性，這主要是由于沼液施用后對茭白的分蘗有一定的促進作用，隨著澆灌量的增加，分蘗能力增強，分蘗數增多，營養供給分散，導致茭白個頭較小，商品性不佳。

表3 不同沼液澆灌量下茭白的經濟性狀

2.4 安全性

表4為不同沼液澆灌量下各處理的茭白樣品重金屬檢測結果，顯示各重金屬含量均在GB 2762—2017《食品安全國家標準食品中污染物限量標準》的限量范圍內，表明本試驗中沼液澆灌不會對茭白的安全性產生影響。

表4 不同澆灌量下茭白中重金屬含量

3 小結與討論

通過不同沼液澆灌量對茭白生長發育、產量及安全性的研究表明，利用沼液可完全替代化肥，能夠提供茭白植株生長所需的養分，實現不減產甚至增產的效果。1.5倍沼液處理茭白產量最高。本研究結果顯示，當沼液量達到3倍時，茭白產量明顯較低，肉茭外形偏小，含水率低，商品性不佳。這主要是由于施氮量過高時，茭白植株徒長、無效分蘗增多、營養供給分散等原因造成。這與鄧建平等[9]的研究結果相同，與奚輝等[10]的結果不一致。當沼液量在1倍左右(200 kg·hm-2)時，相比常規化肥對照處理，單個肉茭平均重量增加6.1%；肉茭長度增加7.6%，肉茭寬度增加4.4%，經濟性狀最佳，肉茭大小均勻，口感最好。

沼液資源化利用中，所含的微量重金屬元素對農產品安全性影響的報道較少。本試驗結果表明，在沼液澆灌量在600 kg·hm-2以內，各重金屬含量均符合《食品安全國家標準食品中污染物限量標準》的限定，說明沼液在試驗最大施用量條件下，不會對茭白的安全性產生影響，這與王衛平等[11]的研究結果相同。