沼液對玉米德單123產量及土壤肥力的影響

姚光偉， 付怡， 汪文靜

(1.開化縣新農村建設中心，浙江 開化 324300； 2.開化縣農業技術推廣中心，浙江 開化 324300；3.開化縣樂豐農業科技有限公司，浙江 開化 324300)

沼液是有機物質在厭氧池內經過發酵產生的代謝物，屬于高濃度的有機廢水。厭氧發酵后形成的沼液富含作物所需的氮、磷、鉀及各種氨基酸、維生素、蛋白質、生長素等，其中丁酸對病菌有明顯的抑制作用；此外，沼液中的氨、銨鹽和某些抗生素對農作物病蟲害有直接的防治作用[1]，因此,沼液可以作為“生物農藥”用于防治病蟲害。沼液的主要養分為速效態養分，且速效營養能力強，養分可利用率高，能迅速被農作物吸收利用，并有明顯的抗病、壯苗、增產和改善土壤環境質量的作用[2-3]。沼液的水質特性使農作物吸收極快，既有速效性，又兼具緩效性。沼液中含有大量氮、磷、鉀、氨基酸、腐殖酸以及多種微量元素等養分，對促進農作物的新陳代謝，提高農作物的產量、品質和改良土壤理化性狀都有很大作用，是重要的優質有機肥資源[4-5]。研究表明，馬鈴薯種植施用沼液沼渣3 000～90 000 kg·hm-2，其產量較未施用處理增產8.0%～35.5%，且隨著施用量的增加而增加[6]。在番茄種植中，按照一定比例的沼渣替代常規肥料可以增加番茄的生物量，改善番茄的農藝性狀和品質，對開花期和結果期均有一定程度的改善和提早[7-8]。此外,沼液發酵物中銨態氮含量比常規肥料高，施用沼液可以顯著提高馬鈴薯和冬小麥的產量[9]；楊靜等[10]研究發現，在沼液施用量為1 600和2 128 mL時，生菜的產量和干物質積累量大幅度提高；毛曉月等[11]發現，施用沼液對芥菜有顯著效果，提高產量、改善品質、降低重金屬含量等。施用沼液種植玉米，與常規施肥處理和清水處理相比，對改善玉米品質和提高玉米產量均有顯著效果[12]。因此，為了使沼液在農業生產中得到推廣利用，探索沼液資源化利用中最佳經濟效益下的適宜施用量，為沼液合理利用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 大田沼液肥效觀察試驗

大田觀察試驗設在開化縣華埠鎮大郡村長征家庭農場玉米基地，118°16′21″E，28°58′0″N，砂壤土，肥力中等偏上，pH 5.75～6.04，有機質21.6～24.4 g·kg-1,全氮 1.34～1.61 g·kg-1，全磷1.28～2.00 g·kg-1，全鉀21.3～23.0 g·kg-1，陽離子交換量8.00～9.56 cmol·kg-1，有效磷245.4～261.5 mg·kg-1,速效鉀226～368 mg·kg-1(表1)。觀察區總面積為250.8 m2，分設4個小區(其中1個為化肥對比小區)，小區面積62.7 m2。前作為直播油菜。

表1 試驗區土壤基本理化性質

玉米試驗品種為德單123。作基肥的沼液由桐村鎮黃石村沼氣集中供氣工程提供，由衢州出入境檢驗檢疫局綜合技術服務中心檢測，結果沼液含全氮(以N計)4.7 g·kg-1，磷(以P2O5計)8.3 g·kg-1，鉀(以K2O計)7.6 g·kg-1，銅5.80 mg·kg-1，鋅33.0 mg·kg-1，砷<1 mg·kg-1。

1.2 處理設計

設4個沼液處理，處理1、處理2、處理3及處理4(對照區)，每667 m2分別施用沼液20、15、10和0 t(不施沼液，化肥對照區)。均于2021年5月6日在翻耕后施入沼液作基肥，隨后再進行1次翻耕，使沼液分布均勻。對照區6月3日在玉米株高10 cm左右每667 m2施用硫酸鉀復合肥16 kg，6月24日玉米拔節孕穗期667 m2施用45%硫酸鉀復合肥(復合肥N、P2O5、K2O含量分別為15%)21.3 kg進行追肥。玉米大田管理，各小區除施用不同沼液外，其他管理措施一致，并同一天完成。小區長16.5 m、寬3.8 m，面積62.7 m2，每個小區點直播8行，每行勻間苗52株，每小區留苗416株。

本試驗采用點直播方式，于2021年5月9日進行播種，5月15日開始出苗，5月27日進行勻苗，勻密補稀，勻苗時為2葉1心，采用拉繩等距方式勻苗，每小區留苗416株(折每667 m24 425株)。8月21日全田進行人工采收，分小區進行測產，并取具代表性樣穗20穗進行室內考種，從播種到成熟全生育期為104 d。

2 結果與分析

2.1 施用不同量沼液玉米的生育期相對一致

從表2可以看出,各施肥處理間玉米生育期和各生長時期的差異不明顯，成熟期基本一致。

表2 不同處理玉米的生育期

2.2 施用沼液玉米的經濟性狀優于化肥

從表3可以看出，沼液處理玉米株高為225～229 cm，均比處理4(對照區)高，處理1、2、3株高均超過225 cm ,比處理4高出49～53 cm；穗長16.4～17.44 cm，比處理4的15.02 cm長1.38～2.42 cm；穗行數為13.6～14.0行，比處理4的13.2行多；穗粒數382.8～418.0粒，均比處理4多；百粒重37.77～38.73 g，均比處理4重。

表3 不同處理玉米的經濟性狀

2.3 施用沼液玉米的增產效果明顯

從表3可以看出，3個沼液處理每667 m2的產量在592.67～754.18 kg。其中處理1產量為592.67 kg；最高產量為處理2，達754.18 kg；其次為處理3，產量為610.42 kg。分別比處理4(對照區)的526.32 kg增長12.60%、43.29%和15.97%。

2.4 施用沼液后土壤基本理化性狀得到改善

從表4可以看出，3個沼液處理試驗后的土壤酸堿度(pH)比施用前提高了0.39～0.51；全氮含量比施用前提高了0.02%～0.05%；有效磷含量比施用前提高了42.00～84.70 mg·kg-1；速效鉀含量比施用前提高了35～69 mg·kg-1。

表4 施用沼液后的土壤基本理化性質

3 小結與討論

趙新穎等[13]的試驗表明，沼液用于玉米栽培可提高玉米的各項經濟性狀和產量,表現為生長勢強、莖稈粗壯、果穗大、產量提高等特點。本試驗肥效觀察，玉米株高、穗長、穗行數、穗粒數、百粒重均高于對照區(化肥區)，其中尤以處理2最好，穗長、穗行數、穗粒數、產量最高；處理3的試驗效果次之，其百粒重最高；處理1的試驗效果第3，株高最高，禿頂最短，穗行數與處理2相同。施用沼液對于增加玉米產量效果明顯，施用沼液的3個處理每667 m2平均產量為652.42 kg,比處理4(化肥區)的526.32 kg增產23.9%，同時每667 m2可節省45%三元復合肥37.23 kg，增效明顯。沼液處理后的土壤，基本理化性質明顯改善，土壤酸堿度(pH)分別提高8.0%、7.0%和9.0%，調酸效果明顯；全氮含量分別比施用前提高0.50、0.20和0.30 g·kg-1；有效磷含量分別比施用前提高60.50、84.70和42.00 mg·kg-1；速效鉀含量分別比施用前提高69、36和35 mg·kg-1。與甘福丁等[14]的試驗結果一致，施用沼液可促進玉米生長,增加產量,能夠改善土壤理化性質。

沼液富含農作物所需的氮、磷、鉀及各種氨基酸、維生素等營養元素，主要養分為速效態養分，能迅速被農作物吸收利用。本試驗肥效觀察表明，沼液可作為玉米基肥使用，玉米經濟性狀良好，增產增效明顯，改善了土壤酸度，對沼液資源化利用具有積極意義。因本次肥料試驗設計不完善，并且只做了一年試驗，試驗結果只能作為參考，有待做進一步的試驗研究，指導沼液資源的利用和開發。