王衛(wèi)平，朱鳳香，陳曉旸，薛智勇，洪春來，姚燕來，劉健

(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境資源與土壤肥料研究所，浙江杭州310021，2.浙江省環(huán)境保護科學(xué)設(shè)計研究院，浙江杭州310007)

多數(shù)規(guī)模養(yǎng)殖場廢水經(jīng)沼氣工程處置后的沼液中COD含量、總氮、總磷等含量依然較高[1－2]，加強沼液的利用與凈化技術(shù)研究顯得非常迫切，且已有多數(shù)研究者認(rèn)為農(nóng)牧結(jié)合方式是沼液消解與利用沼液的經(jīng)濟可行途徑[3－4]。對沼液的利用研究主要集中在用沼液浸種催芽、用作肥料對作物的產(chǎn)量和品質(zhì)的影響方面上[5－10]，而從通過種植蔬菜方式大量消納沼液、減少養(yǎng)殖場周邊環(huán)境壓力及對土壤環(huán)境的影響等方面的研究報道較少[8－9]。鮮食大豆名為菜用大豆，營養(yǎng)豐富，味道鮮美，深受江浙滬等地城鄉(xiāng)居民的喜愛，近來年，由于其對土地質(zhì)量要求不高，易于輪作、間作倒茬，種植管理簡單易行，比較效益較高，浙江各地種植面積不斷擴大。我們以鮮食大豆為對象，通過不同量沼液作為部分農(nóng)田灌溉用水并替代部分化肥，研究了沼液不同用量對鮮食大豆產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤質(zhì)量的影響，以期通過沼液農(nóng)灌為大量消解養(yǎng)殖場沼氣工程產(chǎn)生的沼液提供應(yīng)用依據(jù)和環(huán)境評價參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2010年在浙江省嘉興市七星鎮(zhèn)嘉興綠嘉園牧業(yè)有限公司基地進(jìn)行。

供試土壤為水稻土，有機質(zhì)含量為23.0 g·kg－1，pH值6.73，全氮0.655 g·kg－1，速效氮44.0 mg·kg－1，速效磷42.9 mg·kg－1，速效鉀243 mg·kg－1，試驗地前作為空閑。

供試鮮食大豆品種為早鮮801，種子購于當(dāng)?shù)厥卟朔N子公司。

供農(nóng)灌用沼液取自嘉興綠嘉園牧業(yè)有限公司養(yǎng)殖場排放廢水沼氣工程發(fā)酵后儲存于儲液池中液體，渾濁、土黃色發(fā)灰，pH值7.6，總氮1 129.3 mg·L－1，總磷51.41 mg·L－1，總鉀623.9 mg·L－1，Cd 0.26×10－3mg·L－1，Pb 5.3×10－3mg·L－1，As 31×10－3mg·L－1，Cu 420×10－3mg·L－1，Zn 660×10－3mg·L－1。

1.2 處理設(shè)計

試驗設(shè)3個處理:處理1清水對照(CK)，每小區(qū)澆灌清水700 kg+正常施肥量尿素0.848 kg+磷酸二氫銨0.054 kg+氯化鉀0.344 kg;處理2每小區(qū)澆灌沼液700 kg，相當(dāng)于每667 m2澆灌沼液13 340 kg;處理3每小區(qū)澆灌沼液1 050 kg，相當(dāng)于每667 m2澆灌沼液20 010 kg。

小區(qū)面積35 m2，隨機區(qū)組排列，重復(fù)3次。小區(qū)間保護行間隔40 cm。

鮮食大豆于4月5日播種，采用小畦窄行種植，畦寬連溝80 cm，雙行穴播行距40 cm，穴距20 cm，每穴播2粒，每個小區(qū)播6畦。

各處理分3次進(jìn)行，第1次在播種后的4月25日，按處理總量的20%進(jìn)行澆灌。第2次在第1次澆灌后間隔20 d進(jìn)行，第3次在開花期(6月5日)澆灌，第2和3次分別按總量的40%進(jìn)行澆灌。除沼液灌溉和施肥處理不同以外，其他所有栽培管理措施均按當(dāng)?shù)厣a(chǎn)習(xí)慣統(tǒng)一實施。試驗期間的病蟲害防治、除草等農(nóng)事操作按常規(guī)方式進(jìn)行，各小區(qū)均保持一致。

1.3 采樣與測定

鮮食大豆全生育期90 d，按小區(qū)分別收獲鮮豆莢稱重測產(chǎn)。采收后分別取土壤和鮮食大豆樣品，樣品為同一處理3個重復(fù)的混合樣。土壤pH值、有機質(zhì)、氮、磷、鉀等按常規(guī)分析方法測定。鮮食大豆中蛋白質(zhì)及亞硝酸鹽按文獻(xiàn)[11－12]的方法進(jìn)行;重金屬Pb、Cd、Cu、Zn用原子吸收分光光度法測定，As原子熒光光度計測定[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 鮮食大豆生長及土壤質(zhì)量指標(biāo)

6月5日田間觀察顯示，各處理鮮食大豆生長普遍較好。尤以處理3小區(qū)外觀長勢強，葉色濃綠，株高明顯優(yōu)于其他2個處理。

表1結(jié)果可以看出，沼液澆灌后土壤有機質(zhì)含量均比對照明顯增加，且沼液澆灌量越大越明顯。這一結(jié)果可能是土壤中大豆根系殘體量增加所致。各處理土壤pH值處理間變化不大，沼液灌溉的土壤有所降低。沼液澆灌后土壤全氮含量均有所增加，土壤速效磷波動大。沼液澆灌后土壤速效鉀含量各處理均有所下降，說明該試驗地土壤對鮮食大豆需鉀量供給不足。土壤重金屬Pb、Cd變化不大，Zn則有所增加，Cu比土壤本底值有所下降，土壤As含量則有升高趨勢，但都符合國家蔬菜產(chǎn)地環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求[14]。

2.2 鮮食大豆產(chǎn)量和品質(zhì)

表2結(jié)果顯示，與對照相比，沼液澆灌處理植株高，鮮食大豆略有增產(chǎn)。說明在試驗沼液澆灌量條件下完全可以替代化肥。

澆灌沼液對鮮食大豆中重金屬Cu和Zn的含量影響不大(表2)。As均未檢出，說明沼液澆灌處理對鮮食大豆的品質(zhì)影響很小，并未在鮮食大豆中累積。沼液澆灌處理與對照的鮮食大豆亞硝酸鹽含量均未檢出。沼液澆灌量大的處理3，蛋白質(zhì)含量增加明顯，說明適當(dāng)加大沼液澆灌量不僅可以替代部分化肥，而且還能提高鮮食大豆的品質(zhì)。

表1 澆灌沼液處理前后土壤性質(zhì)及重金屬含量的變化

表2 澆灌沼液處理對鮮食大豆產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

3 小結(jié)

鮮食大豆?jié)补嗾右?，土壤pH值有所降低，土壤總氮、有機質(zhì)有所增加，重金屬等有害元素在國家土壤環(huán)境質(zhì)量允許范圍內(nèi)，但沼液長期灌溉對土壤質(zhì)量的影響還需進(jìn)一步研究。

沼液農(nóng)灌對鮮食大豆產(chǎn)量的影響不明顯，但對其品質(zhì)有所改善。鮮食大豆大量沼液農(nóng)灌替代部分化肥可行，但施用時間及方法有待優(yōu)化。

[1]楊金樓，計中孚.上海地區(qū)畜禽場大、中型沼氣工程沼渣液后處理技術(shù)調(diào)查研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，1993，9(增刊1):139－143.

[2]劉榮厚，郝元元，葉子良，等，沼氣發(fā)酵工藝參數(shù)對沼氣及沼液成分影響的實驗研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2006，22(增1):85－88.

[3]倪亮，孫廣輝，羅光恩，等.沼液灌溉對土壤質(zhì)量的影響[J].土壤，2008，40(4):608－611.

[4]林代炎，葉美鋒，吳飛龍，等.規(guī)?；B(yǎng)豬場糞污循環(huán)利用技術(shù)集成與模式構(gòu)建研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2010，29(2):386－391.

[5]張國治，吳少斌，王煥玲，等.大中型沼氣工程沼渣沼液利用意愿現(xiàn)狀調(diào)研及問題分析[J].中國沼氣，2009，28(1):21－24.

[6]潘麗娜，陳劼.沼肥與其它肥料用于草莓生產(chǎn)的試驗對比[J].中國沼氣，2004，22(2):34－36.

[7]梁稱福，陳正法，彭廷柏，等，沼肥與化肥在大白菜、花椰菜上的應(yīng)用[J].生態(tài)學(xué)雜志，2004，23(2):141－145.

[8]王衛(wèi)平，朱鳳香，陳曉旸，等.沼液農(nóng)灌對土壤質(zhì)量和青菜產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報，2010，22(1):73－76.

[9]王月霞，符建榮，王強，等.沼液農(nóng)田消解利用對辣椒產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤肥力的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報，2010，22(6):859－863.

[10]王遠(yuǎn)遠(yuǎn)，劉榮厚，沈飛，等.沼液追肥對小白菜生物學(xué)性狀和產(chǎn)量的影響[J].北方園藝，2008(1):13－16.

[11]GB 5009.33—2010食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定[S].

[12]GB 5009.5—2010到食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定[S].

[13]魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1999.

[14]NY 5010—2002無公害食品蔬菜產(chǎn)地環(huán)境條件[S].