浇灌沼液对鲜食大豆产量、品质及土壤质量的影响

王卫平，朱凤香，陈晓旸，薛智勇，洪春来，姚燕来，刘健

(1.浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所，浙江杭州310021，2.浙江省环境保护科学设计研究院，浙江杭州310007)

多数规模养殖场废水经沼气工程处置后的沼液中COD含量、总氮、总磷等含量依然较高[1－2]，加强沼液的利用与净化技术研究显得非常迫切，且已有多数研究者认为农牧结合方式是沼液消解与利用沼液的经济可行途径[3－4]。对沼液的利用研究主要集中在用沼液浸种催芽、用作肥料对作物的产量和品质的影响方面上[5－10]，而从通过种植蔬菜方式大量消纳沼液、减少养殖场周边环境压力及对土壤环境的影响等方面的研究报道较少[8－9]。鲜食大豆名为菜用大豆，营养丰富，味道鲜美，深受江浙沪等地城乡居民的喜爱，近来年，由于其对土地质量要求不高，易于轮作、间作倒茬，种植管理简单易行，比较效益较高，浙江各地种植面积不断扩大。我们以鲜食大豆为对象，通过不同量沼液作为部分农田灌溉用水并替代部分化肥，研究了沼液不同用量对鲜食大豆产量、品质及土壤质量的影响，以期通过沼液农灌为大量消解养殖场沼气工程产生的沼液提供应用依据和环境评价参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2010年在浙江省嘉兴市七星镇嘉兴绿嘉园牧业有限公司基地进行。

供试土壤为水稻土，有机质含量为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，速效钾243 mg·kg－1，试验地前作为空闲。

供试鲜食大豆品种为早鲜801，种子购于当地蔬菜种子公司。

供农灌用沼液取自嘉兴绿嘉园牧业有限公司养殖场排放废水沼气工程发酵后储存于储液池中液体，浑浊、土黄色发灰，pH值7.6，总氮1 129.3 mg·L－1，总磷51.41 mg·L－1，总钾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 处理设计

试验设3个处理:处理1清水对照(CK)，每小区浇灌清水700 kg+正常施肥量尿素0.848 kg+磷酸二氢铵0.054 kg+氯化钾0.344 kg;处理2每小区浇灌沼液700 kg，相当于每667 m2浇灌沼液13 340 kg;处理3每小区浇灌沼液1 050 kg，相当于每667 m2浇灌沼液20 010 kg。

小区面积35 m2，随机区组排列，重复3次。小区间保护行间隔40 cm。

鲜食大豆于4月5日播种，采用小畦窄行种植，畦宽连沟80 cm，双行穴播行距40 cm，穴距20 cm，每穴播2粒，每个小区播6畦。

各处理分3次进行，第1次在播种后的4月25日，按处理总量的20%进行浇灌。第2次在第1次浇灌后间隔20 d进行，第3次在开花期(6月5日)浇灌，第2和3次分别按总量的40%进行浇灌。除沼液灌溉和施肥处理不同以外，其他所有栽培管理措施均按当地生产习惯统一实施。试验期间的病虫害防治、除草等农事操作按常规方式进行，各小区均保持一致。

1.3 采样与测定

鲜食大豆全生育期90 d，按小区分别收获鲜豆荚称重测产。采收后分别取土壤和鲜食大豆样品，样品为同一处理3个重复的混合样。土壤pH值、有机质、氮、磷、钾等按常规分析方法测定。鲜食大豆中蛋白质及亚硝酸盐按文献[11－12]的方法进行;重金属Pb、Cd、Cu、Zn用原子吸收分光光度法测定，As原子荧光光度计测定[13]。

2 结果与分析

2.1 鲜食大豆生长及土壤质量指标

6月5日田间观察显示，各处理鲜食大豆生长普遍较好。尤以处理3小区外观长势强，叶色浓绿，株高明显优于其他2个处理。

表1结果可以看出，沼液浇灌后土壤有机质含量均比对照明显增加，且沼液浇灌量越大越明显。这一结果可能是土壤中大豆根系残体量增加所致。各处理土壤pH值处理间变化不大，沼液灌溉的土壤有所降低。沼液浇灌后土壤全氮含量均有所增加，土壤速效磷波动大。沼液浇灌后土壤速效钾含量各处理均有所下降，说明该试验地土壤对鲜食大豆需钾量供给不足。土壤重金属Pb、Cd变化不大，Zn则有所增加，Cu比土壤本底值有所下降，土壤As含量则有升高趋势，但都符合国家蔬菜产地环境标准要求[14]。

2.2 鲜食大豆产量和品质

表2结果显示，与对照相比，沼液浇灌处理植株高，鲜食大豆略有增产。说明在试验沼液浇灌量条件下完全可以替代化肥。

浇灌沼液对鲜食大豆中重金属Cu和Zn的含量影响不大(表2)。As均未检出，说明沼液浇灌处理对鲜食大豆的品质影响很小，并未在鲜食大豆中累积。沼液浇灌处理与对照的鲜食大豆亚硝酸盐含量均未检出。沼液浇灌量大的处理3，蛋白质含量增加明显，说明适当加大沼液浇灌量不仅可以替代部分化肥，而且还能提高鲜食大豆的品质。

表1 浇灌沼液处理前后土壤性质及重金属含量的变化

表2 浇灌沼液处理对鲜食大豆产量和品质的影响

3 小结

鲜食大豆浇灌沼液，土壤pH值有所降低，土壤总氮、有机质有所增加，重金属等有害元素在国家土壤环境质量允许范围内，但沼液长期灌溉对土壤质量的影响还需进一步研究。

沼液农灌对鲜食大豆产量的影响不明显，但对其品质有所改善。鲜食大豆大量沼液农灌替代部分化肥可行，但施用时间及方法有待优化。

[1]杨金楼，计中孚.上海地区畜禽场大、中型沼气工程沼渣液后处理技术调查研究[J].农业工程学报，1993，9(增刊1):139－143.

[2]刘荣厚，郝元元，叶子良，等，沼气发酵工艺参数对沼气及沼液成分影响的实验研究[J].农业工程学报，2006，22(增1):85－88.

[3]倪亮，孙广辉，罗光恩，等.沼液灌溉对土壤质量的影响[J].土壤，2008，40(4):608－611.

[4]林代炎，叶美锋，吴飞龙，等.规模化养猪场粪污循环利用技术集成与模式构建研究[J].农业环境科学学报，2010，29(2):386－391.

[5]张国治，吴少斌，王焕玲，等.大中型沼气工程沼渣沼液利用意愿现状调研及问题分析[J].中国沼气，2009，28(1):21－24.

[6]潘丽娜，陈劼.沼肥与其它肥料用于草莓生产的试验对比[J].中国沼气，2004，22(2):34－36.

[7]梁称福，陈正法，彭廷柏，等，沼肥与化肥在大白菜、花椰菜上的应用[J].生态学杂志，2004，23(2):141－145.

[8]王卫平，朱凤香，陈晓旸，等.沼液农灌对土壤质量和青菜产量品质的影响[J].浙江农业学报，2010，22(1):73－76.

[9]王月霞，符建荣，王强，等.沼液农田消解利用对辣椒产量、品质及土壤肥力的影响[J].浙江农业学报，2010，22(6):859－863.

[10]王远远，刘荣厚，沈飞，等.沼液追肥对小白菜生物学性状和产量的影响[J].北方园艺，2008(1):13－16.

[11]GB 5009.33—2010食品安全国家标准食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定[S].

[12]GB 5009.5—2010到食品安全国家标准食品中蛋白质的测定[S].

[13]鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京:中国农业科技出版社，1999.

[14]NY 5010—2002无公害食品蔬菜产地环境条件[S].