沼液喷施浓度对青菜产量与品质的影响初探

胡康赢，李丹，冯敏芳，楼玲，孔德浩，倪进庄，王忠*

(1.杭州市余杭区农业生态与植物保护管理总站，浙江 杭州 311100； 2.杭州市余杭区农村能源办公室，浙江 杭州 311100；3.杭州市植保土肥总站，浙江 杭州 310020； 4.杭州满山红蔬果专业合作社，浙江 杭州 311118)

沼液是人、畜禽粪便及农作物秸秆等有机废弃物厌氧发酵后的液体残留物，不仅含有丰富的氮、磷、钾等大量营养元素，还含有丰富的微量元素、腐殖酸、生长激素等营养物质，速效营养能力强，养分可利用率高，可迅速被农作物吸收利用[1]，在提高作物产量、品质，防病，抗逆等方面均具有重要作用[2-4]，是一种优质的有机肥料。在农业生产中，沼液作为肥料常常通过叶面喷施、根外追肥、有机肥直接还田等形式进行利用。随着水肥一体化技术的推广应用，沼液农田灌溉利用越来越方便。我国学者就沼液在农作物上的利用作了不少研究[5-7]，但由于各地畜禽养殖场规模不同、清粪工艺各异，沼气工程产生的沼液养分含量差异较大[8-9]，在农作物上的利用效果也不一致。杭州市余杭区位于浙江省北部，杭嘉湖南段，辖区内共有生猪养殖场9个，养殖场规模为500～20 000头，2018年全区生猪存栏约4万头，所有生猪规模养殖场全部采用干清粪工艺，均配置大中型沼气工程，每年产生沼液约13 t。为了解水肥同灌条件下干清粪工艺产生的沼液对蔬菜产量和品质的影响，于2018年下半年在青菜上开展了不同沼液浓度的应用效果试验，旨在为当地全面开展沼液资源化利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验安排在杭州市余杭区瓶窑镇南山村满山红蔬菜基地内，试验地面积约0.2 hm2，供试土壤为泥质田，质地为壤土，肥力中等，土壤基本理化性状：pH值5.76，有机质34.3 g·kg-1，阳离子交换量14.9 cmol·kg-1，全氮2.16 g·kg-1，有效磷367 mg·kg-1，速效钾320 mg·kg-1。

供试肥料有3种：一是复合肥(N 20%，P2O55%，K2O 20%)，由中盐安徽红四方肥业股份有限公司生产；二是奥捷沃土腐殖酸水溶肥(N 15%，P2O56%，K2O 9%)，简记为水溶肥，由浙江奥捷生物有限公司生产；三是商品有机肥，系杭州绿宝有机肥有限公司生产的精制有机肥，pH值8.4，有机质57%，总氮(N)3.28%，有效磷(P2O5)2.89%，钾(K2O)2.72%。

供试沼液来自杭州大观山种猪育种有限公司生猪养殖场，系以猪粪尿、冲洗水为原料经过厌氧发酵、固液分离后产生的上清液。该养殖场养殖规模为10 000头，采用干清粪工艺。经检测，试验所用沼液的基本理化性状如下：pH值8.02，有机质3.3 g·L-1，总氮、总磷、总钾含量分别为114、19.2、403 mg·L-1，铜、锌、铬、铅、镉、砷含量分别为11.9、28.9、13.8、0.8、0.076、7.2 μg·L-1，汞未检出。

1.2 处理设计

本试验在水肥同灌的条件下，以沼液喷施浓度为因素，设4个处理：CK，不施沼液，喷清水；T2，喷施3%(体积分数)沼液，沼液用量200 L；T3，喷施6%(体积分数)沼液，沼液用量400 L；T4，喷施9%(体积分数)沼液，沼液用量600 L。沼液(清水)共分4次施用，其中壮苗期2次，旺盛期2次。除处理内容外，各处理其他施肥量一致：基施商品有机肥7.5 t·hm-2、复合肥300 kg·hm-2；壮苗期施水溶肥1次，用量为45 kg·hm-2；旺盛期施水溶肥2次，第1次用量为120 kg·hm-2，第2次用量为60 kg·hm-2。

试验区块为设施单体大棚，长41.6 m、宽8 m、顶高3.2 m，塑料膜厚0.8 mm、地膜厚0.2 mm，每个大棚上方安装2条喷管线，喷头间距3.8 m。试验用青菜品种为苏州青，采用大棚人工育苗移栽，移栽密度为每15 cm×15 cm栽1株。2018-09-15播种，2018-10-16移栽，2018-11-19采收。

1.3 调查与测定

施沼液期间每隔6 d于9:00—10:00采用日产SPAD-502型叶绿素含量测定仪测定各处理青菜叶片的叶绿素含量。采收前对青菜农艺性状进行实地测定，每个小区选择10株具有代表性的植株测定株高、叶片展开度、最大叶长、最大叶宽、商品叶张数等农艺性状。青菜收割时一次性采收称重。在青菜生长旺盛期采集鲜叶测定可溶性糖、蛋白质、氨基酸、纤维素、维生素C(VC)等营养指标含量。

2 结果与分析

2.1 对青菜叶绿素的影响

分别于2018-10-26、2018-11-01和2018-11-07对试验青菜叶绿素含量进行测定。由图1可知，各沼液处理的青菜叶绿素含量(用SPAD值表示)均大于对照(CK)。由此可见，喷施沼液可促进青菜叶绿素的合成，增强作物光合作用。

图1 各处理青菜叶绿素含量比较

2.2 对青菜农艺性状的影响

由图2可知，各喷施沼液处理的青菜株高、叶片展开度、最大叶长、最大叶宽、商品叶数各项指标均高于对照(CK)。且随着沼液喷施浓度的增加，上述农艺性状指标值呈上升趋势。其中，各处理间青菜叶片展开度差异相对明显，与CK相比，T4和T3处理的青菜叶片展开度分别增加10.9%和5.1%。由此可见，喷施沼液可促进青菜营养生长，改善青菜农艺性状，为提高青菜产量奠定基础。

图2 各处理青菜农艺性状比较

2.3 对青菜产量的影响

产量是衡量肥料效应最直接的指标。由图3可知：与CK相比，各喷施沼液的处理青菜均有一定程度的增产。其中，以T2处理的增产效果最好，较对照(CK)增产5.7%。

图3 各处理青菜商品产量

2.4 对青菜品质的影响

蔬菜是人们获得维生素和矿物质的主要途径，蔬菜的营养品质是衡量蔬菜质量的基础指标，其中，维生素C、可溶性糖、蛋白质、氨基酸含量等是核心指标[10]。由表1可知，各喷施沼液的处理均可增加青菜维生素C和可溶性糖含量。在蛋白质和氨基酸总量方面，T2处理略高于CK，而T3和T4处理则不及CK。此外，喷施沼液对青菜粗纤维含量没有影响。总体而言，从青菜品质和膳食营养的角度上来讲，T2和T3处理的青菜品质综合表现较优。

表1 各处理青菜营养指标比较

3 小结与讨论

本试验结果表明：在水肥同灌条件下，喷施沼液可促进青菜的生长和叶绿素的合成，增加青菜商品产量，且以喷施3%沼液的增产效果最好，较对照增产5.7%。从青菜的品质和膳食营养的角度评判，喷施3%或6%沼液处理的青菜综合表现更宜食用。综合来看，在青菜上以喷施3%～6%沼液较为适宜。

从叶绿素含量测定、农艺性状调查来看，沼液喷施浓度越高，应用效果越明显，但这与各处理青菜的实际增产趋势不尽相同。究其原因：一方面，本试验作物为秋冬栽培的蔬菜，在一个月的大田生长期间，当地降雨天数达13 d，并不利于青菜的生长；另一方面，有研究表明，设施栽培若肥水管理不当极易诱发蔬菜病害，可造成作物缺棵死苗[11]，本试验中共施用了沼液4次，可能存在秋栽青菜肥水用量过多的问题，会造成枯棵、死苗、烂叶偏多。从试验现场来看，沼液喷施浓度越高，枯棵、死苗的现象也越严重，这会影响该处理整体的青菜商品产量。今后需要进一步优化秋冬栽青菜沼液施用方案。