隋好林 陳曉峰 秦娜 王國輝 徐康銘 艾鵬

摘要：本試驗(yàn)研究了沼液滴灌對日光溫室番茄產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤理化性狀的影響。結(jié)果表明，沼液滴灌可以明顯改善土壤理化性狀，提高日光溫室番茄產(chǎn)量和品質(zhì)。與常規(guī)化肥處理相比，666.7㎡沼液用量為14000kg的滴灌處理土壤pH值提高了7.47%，土壤堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)的含量分別提高了25.4%、13.4%、49.6%、30.7%；土壤放線菌和真菌數(shù)量分別增加了72.4%和61.6%，土壤細(xì)菌數(shù)量則減少了l8.4%；番茄單果重增加了18.1% ，666.7㎡番茄產(chǎn)量提高了20.7%；番茄可溶性糖、可滴定酸、Vc含量均增加，果實(shí)硬度和生食品質(zhì)提高，硝酸鹽含量降低。由此得出，本試驗(yàn)條件下，日光溫室番茄生產(chǎn)666.7㎡沼液用量在12000-14000kg比較適宜。

關(guān)鍵詞：沼液；滴灌；番茄；產(chǎn)量和品質(zhì)；土壤性狀

中圖分類號：S641.201

文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942（2016）02-0080-05

近年來，隨著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，對農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展以及農(nóng)業(yè)廢棄物的利用要求也越來越高。大量的農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便由于得不到合理處理，成為農(nóng)業(yè)污染的重要來源。因此，沼氣池建設(shè)也成為推廣生態(tài)模式的一項(xiàng)新技術(shù)，在將農(nóng)村的固體廢棄物利用的同時(shí)，解決了農(nóng)村環(huán)境污染問題。同時(shí)，沼氣池產(chǎn)生的沼液含有大量的微量元素和多種微生物和酶類，可有效抑制土壤病原菌繁殖，從而降低土傳病害發(fā)生，改善土壤理化性狀，有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。由于沼液具有容易被吸收的特點(diǎn)，在蔬菜栽培中的應(yīng)用越來越廣泛。研究表明，適宜濃度的沼液充當(dāng)有機(jī)肥可以提高蔬菜產(chǎn)量、改善品質(zhì)。

當(dāng)前，由于沼液的無堵塞化過濾難題，給沼液在滴灌中的大規(guī)模應(yīng)用帶來較大困難。將沼液中的養(yǎng)分通過滴灌系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)廢棄物的循環(huán)利用目前還鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)嘗試采用三級過濾相關(guān)工藝對沼液進(jìn)行過濾，達(dá)到120目滴灌要求。通過不同沼液滴灌用量的番茄試驗(yàn)，以番茄產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤基本特性等為評價(jià)對象，評估沼液滴灌對土壤環(huán)境質(zhì)量的影響，從而確定番茄生產(chǎn)的沼液滴灌適宜施用量，為因地制宜地指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)于2013～2014年在煙臺市牟平區(qū)日光溫室內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤為砂質(zhì)壤土，0～20cm土層基本理化性狀見表1。

試驗(yàn)番茄品種為金棚一號。供試肥料為沼肥和化肥兩種。沼肥是以豬糞便和部分農(nóng)作物秸稈為發(fā)酵基料，且產(chǎn)氣3個(gè)月以上的沼液，沼液除鹽防堵的預(yù)處理參考薛瑞祥等的方法，沼液具體養(yǎng)分狀況見表1。試驗(yàn)用化肥為尿素（N46%）和硫酸鉀（K₂O50%）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)施肥處理（見表2），隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。小區(qū)面積7.2㎡（1.2m×6m），各處理間隔1.2m，四周設(shè)保護(hù)行。

1.3 主要栽培管理措施

番茄植株3月20日定植，7月8日收畢，生長期共110天。采用常規(guī)方法整地作壟，壟高20cm，壟寬0.8m，間距40cm，番茄666.7㎡定植密度為2400株，株距50cm，行距60cm，每株留果4穗。整地時(shí)施人豬糞做基肥，666.7㎡用量4000kg；化肥和沼液作為追肥，在番茄移栽成活后，根據(jù)番茄生長特性，按照表2各處理用量結(jié)合清水滴灌追施，共進(jìn)行4次。除施肥處理不同外，其它管理措施一致，并在同一天完成。

1.4 項(xiàng)目測定

1.4.1 沼液各指標(biāo)測定沼液在每次施肥之前采集，后放人養(yǎng)殖場的冰箱中保存，并在返回實(shí)驗(yàn)室后按照文獻(xiàn)中的方法對其各項(xiàng)指標(biāo)盡快測定。

1.4.2 土壤理化及生物性狀測定基礎(chǔ)土樣在施人基肥前采集，采取多點(diǎn)分布原則，取樣深度為0～20cm，充分混合后采用四分法保留1kg左右，貼好標(biāo)簽帶回實(shí)驗(yàn)室備用。番茄收獲后采集各試驗(yàn)小區(qū)的土樣作為施肥處理后的樣品備用。土壤微生物活菌采用平板計(jì)數(shù)法測定。所有土樣按照樣品處理規(guī)程風(fēng)干、磨細(xì)、過篩后，分別進(jìn)行土壤基本理化性狀測定。pH值測定采用5：1水土比浸提，用MettlerToledoMP120 pH計(jì)測定；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法；全氮采用半微量凱氏定氮-蒸餾法；堿解氮采用堿解擴(kuò)散-滴定法；有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法；速效鉀采用1mol/L乙酸銨浸提-火焰分光光度計(jì)法。

1.4.3 番茄產(chǎn)量與品質(zhì)測定 番茄果實(shí)成熟后適時(shí)采收，單獨(dú)計(jì)產(chǎn)，采收結(jié)束合并統(tǒng)計(jì)小區(qū)總產(chǎn)量。在采收盛期，選取成熟度一致的番茄做分析樣品。收獲時(shí)，每小區(qū)隨機(jī)取2株，用于養(yǎng)分含量的測定。果實(shí)硬度采用GY-1型硬度計(jì)測定；可溶性糖采用3，5-二硝基水楊酸分光光度法測定；可滴定酸采用電位滴定法測定；Vc采用2，6-二氯靛酚滴定法測定；硝酸鹽采用紫外分光光度法測定。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS Statistics 17.0與Microsoft Excel2010對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析，并進(jìn)行LSD差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對土壤理化性狀的影響

2.1.1 對土壤pH值的影響 番茄種植前后土壤pH值變化情況如圖1所示。與種植前的土壤pH值（6.64）相比，番茄收獲后，處理I和Ⅱ的土壤pH值略有下降，其它施肥處理均有不同程度的提高。表明隨著沼液施用量的增加，土壤pH值呈逐漸上升趨勢，且在處理Ⅵ達(dá)到峰值，pH值為7.05，比處理I提高7.47%。處理Ⅳ、V、Ⅵ與處理I、Ⅱ的土壤pH值存在顯著差異。說明單施化肥和沼液施用量較少會導(dǎo)致土壤pH值下降，施用一定量的沼液能提高土壤pH值，從而有效防止土壤酸化。

2.1.2 對土壤養(yǎng)分含量的影響 由表3看出，不同施肥處理間土壤全氮含量存在顯著差異，各沼液處理的土壤全氮含量均顯著高于常規(guī)化肥處理。處理I～Ⅲ的土壤全氮含量均低于種植前的2.38g/kg，下降最多的是處理I，比種植前下降了8. 4%，其余各處理的土壤全氮含量均較種植前有不同程度的提高，處理V的土壤全氮含量最高，為2.51g/kg。

與番茄種植前相比，處理I～Ⅲ的土壤堿解氮含量均下降，低于種植前的183mg/kg，但處理I～Ⅲ之間差異不顯著，而處理Ⅳ～Ⅵ的土壤堿解氮含量有不同程度的提高，且處理V、Ⅵ與常規(guī)化肥處理I差異顯著。其中處理Ⅵ最高，達(dá)223.4mg/kg，比處理I高25.4%。這說明施用適量沼液能有效提高土壤堿解氮含量。

與番茄種植前相比，處理I、Ⅱ的土壤速效磷含量均下降，低于種植前的53.7mg/kg，但兩處理間差異不顯著，而處理Ⅲ～Ⅵ有不同程度的提高，并且與常規(guī)化肥處理I差異顯著。其中處理Ⅵ最高，土壤速效磷含量達(dá)57.33mg/kg，比處理I高出13.4%。這說明施用適量沼液能顯著提高土壤速效磷含量，從而提供番茄生長所需營養(yǎng)元素。

與番茄種植前相比，處理I～Ⅳ的土壤速效鉀含量均下降，低于種植前的129.8mg/kg，處理I～Ⅲ之間差異不顯著，而處理V、Ⅵ有不同程度的提高。處理Ⅳ～Ⅵ的土壤速效鉀含量顯著高于處理I，其中處理Ⅵ土壤速效鉀含量最高，達(dá)142.63mg/kg，比處理I高49.6%。這說明施用適量的沼液比常規(guī)化肥更利于土壤速效鉀的保持，有助于補(bǔ)給番茄生長對鉀素的消耗。

與番茄種植前相比，處理I、Ⅱ的土壤有機(jī)質(zhì)含量均下降，低于種植前的19.70g/kg，且兩處理間差異不顯著，而處理Ⅲ～Ⅵ有不同程度的提高，并且與常規(guī)化肥處理I差異顯著。其中有機(jī)質(zhì)含量最高的是處理Ⅵ，達(dá)23.23mg/kg，比處理I高30.7%，這說明施用適量沼液能顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。

2.1.3 對土壤微生物數(shù)量的影響 由表4看出，與常規(guī)施用化肥處理I相比，處理Ⅱ～Ⅵ的細(xì)菌數(shù)量顯著減少，其中處理V細(xì)菌數(shù)量最低，比處理I減少約19%，其次是處理Ⅵ，比處理I減少18.4%。說明沼液能夠?qū)ν寥乐械募?xì)菌產(chǎn)生抑制作用，原因可能是沼肥發(fā)酵已將有機(jī)物分解，沼肥施人土壤后沒有更多的有機(jī)物質(zhì)供細(xì)菌利用。

土壤放線菌和真菌數(shù)量與土壤細(xì)菌的變化趨勢不同，與常規(guī)化肥處理I相比，處理Ⅱ～Ⅵ的土壤放線菌和真菌數(shù)量顯著增加，其中處理Ⅵ的數(shù)量最多，比處理1分別增加了72.4%和61.6%。原因可能是施用沼液對土壤酸度有影響。

從土壤微生物總數(shù)的變化來看，與常規(guī)化肥處理相比，施用沼液增加了土壤微生物總數(shù)。由于沼液中含有較多的碳水化合物及N、P、K等多種營養(yǎng)物質(zhì)，因而比化肥更能激化微生物的繁育，提高土壤微生物活性。

2.2 不同施肥處理對番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.2.1 對番茄產(chǎn)量的影響 由表5看出，不同施肥處理對番茄單株結(jié)果數(shù)無顯著影響。從番茄平均單果重來看，處理Ⅱ和Ⅲ分別比常規(guī)化肥處理I下降10.6%和6.2%，處理Ⅳ、V、Ⅵ分別比處理I增加7.1%、10.6%和18.1%，處理I與處理Ⅱ～V的番茄平均單果重差異木顯著，與處理Ⅵ差異顯著。這說明高沼液施用量對提高番茄單果重效果明顯。

由表5看出，施用沼液的處理Ⅱ和Ⅲ番茄平均產(chǎn)量分別比常規(guī)化肥處理I下降14.1%和7.4%，處理Ⅳ～Ⅵ的番茄平均產(chǎn)量分別比處理I提高7.9%、11.2%和20.7%，處理I與處理Ⅲ～V差異不顯著，與處理Ⅵ差異顯著。較高沼液施用量的處理Ⅳ、V和常規(guī)化肥處理I的產(chǎn)量相近，說明不管是施用沼液還是施用化肥均可提高產(chǎn)量，當(dāng)666.7㎡沼液施用量在12000kg以上時(shí)，番茄能獲得較高產(chǎn)量。

2.2.2 對番茄品質(zhì)的影響 由表6看出，各試驗(yàn)處理的番茄果實(shí)硬度、可溶性總糖含量、可滴定酸含量、Vc含量、硝酸鹽含量均存在顯著差異。與常規(guī)化肥處理I相比，處理Ⅱ、Ⅲ的番茄可溶性總糖、可滴定酸含量均降低，而處理Ⅳ、V、Ⅵ的含量均顯著增加，這說明高沼液施用量對提高番茄可溶性總糖、可滴定酸含量效果明顯，但處理Ⅳ、V、Ⅵ的番茄糖酸比均比常規(guī)化肥處理I低。樂素菊等認(rèn)為番茄果實(shí)風(fēng)味主要取決于可溶性糖和可滴定酸的絕對含量，與糖酸比關(guān)系不大，說明高沼液施用量能使番茄酸甜可口，提高番茄的生食品質(zhì)。

與常規(guī)化肥處理I相比，沼液處理Ⅱ和Ⅲ的番茄VC含量差異不顯著，處理Ⅳ、V、Ⅵ的番茄Vc含量顯著提高，其中處理Ⅵ的含量最高，比處理I提高了37.1%，其次是處理V。這說明高沼液施用量對提高番茄Vc含量效果明顯。

不同用量的沼液處理均可降低番茄果實(shí)硝酸鹽含量，除處理Ⅱ外，其他沼液處理的番茄硝酸鹽含量均比處理I顯著降低，其中處理Ⅵ硝酸鹽含量最低，比處理I降低了38.5%。這說明沼液處理與常規(guī)化肥處理相比，能夠在一定程度上降低番茄的硝酸鹽含量。

沼液處理可不同程度地提高番茄果實(shí)硬度，其中處理Ⅱ、Ⅲ與處理I的差異不顯著，而處理Ⅳ、V、Ⅵ與處理I差異顯著，處理Ⅵ的提高幅度最大，比處理I的番茄果實(shí)硬度高38.6%。

3 結(jié)論與討論

適量施用沼液有利于提高土壤肥力，改善土壤理化性狀。本試驗(yàn)結(jié)果表明，沼液的施用對土壤各養(yǎng)分含量的影響程度不同，沼液施用量較少時(shí)，沼液中的N、P、K含量比例并未達(dá)到番茄生長所需的比例；當(dāng)用量較高時(shí)，其所帶入的N、P、K量可能比較適中，不但能使番茄在生長過程中合理利用各種土壤養(yǎng)分而增加產(chǎn)量和改善品質(zhì)，而且能減少氮素養(yǎng)分的流失和提高土壤養(yǎng)分利用率。與常規(guī)化肥處理相比，666.7㎡沼液用量為14000kg的滴灌處理土壤pH值提高了7.47%，堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量分別提高了25.4%、13.4%、49.6%和30.7%；土壤放線菌和真菌數(shù)量分別增加了72.4%和61.6%，土壤細(xì)菌數(shù)量則減少了18.4%。施用沼液番茄單果重增加了18.1% ，666.7㎡產(chǎn)量提高了20.7%；番茄可溶性糖、可滴定酸、Vc含量均增加，果實(shí)硬度和生食品質(zhì)提高，硝酸鹽含量降低。

隨著沼液施用量的增加，土壤營養(yǎng)得到改善，土壤微生物總量不斷提高，番茄產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)也呈現(xiàn)不斷提高的趨勢。結(jié)合與常規(guī)化肥處理的比較，日光溫室番茄滴灌沼液666.7㎡施用量以12000～14000kg較適宜。