李杰男，王德林，代 媛，史 珊，陳學(xué)禮，徐 銳*

(1.云南師范大學(xué)能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，云南昆明 650500；2.云南省玉溪市新平縣農(nóng)業(yè)局，云南玉溪 653400；3.云南省昆明盤龍區(qū)沁源生態(tài)研究所，云南昆明 650000)

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沼液在西蘭花·冰糖橙·香蕉種植中的應(yīng)用效果

李杰男1，3，王德林2，代 媛1，史 珊1，陳學(xué)禮1，徐 銳1，3*

(1.云南師范大學(xué)能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，云南昆明 650500；2.云南省玉溪市新平縣農(nóng)業(yè)局，云南玉溪 653400；3.云南省昆明盤龍區(qū)沁源生態(tài)研究所，云南昆明 650000)

[目的]研究沼液在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用效果。[方法]以復(fù)合肥和普通農(nóng)家肥為對(duì)照，設(shè)不同濃度的沼液處理。采用不同濃度沼液對(duì)西蘭花、冰糖橙、香蕉3種作物進(jìn)行追肥，通過田間試驗(yàn)，分別測(cè)定西蘭花、冰糖橙、香蕉的產(chǎn)量、Vc含量和含糖量。[結(jié)果]用沼液進(jìn)行追肥，可以增加西蘭花、香蕉、冰糖橙的產(chǎn)量和Vc含量，增產(chǎn)率最高分別達(dá)111.90%、100.80%、132.40%，Vc含量的增加率最高分別達(dá)45.33%、33.13%、14.13%；香蕉和冰糖橙的還原糖含量增加率最高分別達(dá)407.56%和18.07%；沼液對(duì)3種作物的含糖量也有一定的影響，其中西蘭花含糖量隨沼液濃度的增大而減少，還原糖含量最大降幅達(dá)10.15%，總糖含量最大降幅達(dá)37.13%。[結(jié)論]綜合分析，沼液在作物種植中有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。

沼液；產(chǎn)量；Vc；含糖量

近年來，隨著我國(guó)農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，環(huán)境問題日趨嚴(yán)重。研究表明[1-3]，化肥農(nóng)藥的不合理施用、動(dòng)物糞便及尸體的非科學(xué)處理、生活垃圾和污水的隨意排放是造成農(nóng)村環(huán)境污染的主要原因。農(nóng)村沼氣工程建設(shè)不僅為村民提供生活燃能——沼氣，還可以“消化”農(nóng)村人畜糞便、稻草秸稈、有機(jī)廢棄物等[4-6]，而且經(jīng)沼氣池厭氧發(fā)酵的沼肥可為農(nóng)業(yè)種植提供綠色有機(jī)肥、生物農(nóng)藥[7]，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。沼肥富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其中有機(jī)質(zhì)含量36.0%～49.0%，腐植酸10.1%～24.6%，粗蛋白5.0%～9.0%。此外，沼肥中含有Ca、Fe、Mn、Zn、Cu等10余種微量元素及各種氨基酸、赤霉素、生長(zhǎng)素、水解霉、B族維生素及抗菌等活性物質(zhì)[8-10]。沼肥中豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)易被農(nóng)作物吸收，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，同時(shí)含有多種生物活性物質(zhì)，可增強(qiáng)農(nóng)作物抗病蟲害能力[11]，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，減少化肥和農(nóng)藥的使用，降低藥物殘留量。此外，沼肥在提高土壤肥力和抗病能力的同時(shí)，還能增加土壤有機(jī)質(zhì)、腐植酸含量，使土壤疏松不板結(jié)，從而有效改善土壤結(jié)構(gòu)[12-13]?？傊臃首鳛橐环N優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥資源，也是理想的無公害肥料，在農(nóng)村地區(qū)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益[14-16]。筆者以云南省玉溪市新平縣漠沙鎮(zhèn)為試驗(yàn)地，選擇西蘭花、冰糖橙及香蕉為研究對(duì)象，通過使用不同濃度的沼液進(jìn)行追肥，分別考察3種作物的產(chǎn)量、Vc含量和含糖量，研究沼肥在農(nóng)業(yè)種植上的應(yīng)用價(jià)值，以期為發(fā)展農(nóng)村“牧業(yè)-能源-農(nóng)業(yè)”的生態(tài)循環(huán)模式提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)地點(diǎn)西蘭花試驗(yàn)地選擇在云南省玉溪市新平縣古城街道他拉社區(qū)，試驗(yàn)地土壤為紅壤土。冰糖橙和香蕉試驗(yàn)地選擇在玉溪市新平縣漠沙鎮(zhèn)曼勒社區(qū)，試驗(yàn)地土壤為燥紅土。

1.2試驗(yàn)材料供試作物：西蘭花(品種為“強(qiáng)悍”)，香蕉(巴西蕉)，2年樹齡冰糖橙(云南橙)。

沼肥：取自漠沙鎮(zhèn)龍河社區(qū)那引小組使用多年的沼氣池，發(fā)酵原料主要為人糞和豬糞。其中，沼渣含水量為56.40%；有機(jī)質(zhì)含量為58.50%(以干基計(jì))；全氮(N)2.28%；有效磷(P2O5)2.66%；速效鉀(K2O)1.40%；沼液pH 7.11；有機(jī)質(zhì)0.29%；全氮(N)0.06%；有效磷(P2O5)0.02%；速效鉀(K2O)0.06%；鉛(Pb)0.42 mg/kg。

對(duì)照肥：復(fù)合肥(N∶P∶K=15∶15∶15；產(chǎn)自玉溪化肥廠)，腐熟的普通農(nóng)家肥。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)3種作物均設(shè)5個(gè)處理，每個(gè)處理根據(jù)種植面積分為若干個(gè)相同的區(qū)。處理方法見表1。

表1　試驗(yàn)處理方法

1.4田間管理西蘭花：種植面積10 m2，植株間距40 cm×40 cm，植株移栽后在其生長(zhǎng)期內(nèi)用沼液追肥3次(移栽后10、20、40 d)，并適時(shí)進(jìn)行田間除草和澆水，在70 d開始采收測(cè)產(chǎn)。

香蕉：從香蕉生長(zhǎng)期至成熟期追施沼液3次(每次間隔90 d)，每次用量為處理總量的1/3，掛果120 d后采收測(cè)產(chǎn)。

冰糖橙：從冰糖橙初果期至成熟期追施沼液3次(每次間隔50 d)，掛果170 d后采收測(cè)產(chǎn)。

1.5測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.5.1產(chǎn)量。每處理隨機(jī)抽取3個(gè)試驗(yàn)區(qū)，采摘全部果實(shí)并稱取質(zhì)量，計(jì)算產(chǎn)量及增產(chǎn)率。

1.5.2Vc含量。每處理隨機(jī)抽取3個(gè)樣品，采用2，6-二氯酚靛酚鈉溶液滴定法[17]測(cè)定Vc含量。

1.5.3含糖量(還原糖及總糖)。每處理隨機(jī)抽取3個(gè)樣品，采用蒽酮比色法[18]測(cè)定還原糖及總糖含量。

2　結(jié)果與分析

2.1沼肥對(duì)西蘭花、冰糖橙、香蕉產(chǎn)量的影響由表2可知，用沼液對(duì)西蘭花進(jìn)行追肥可以提高其產(chǎn)量，且產(chǎn)量隨著沼液濃度的增加而提高，與CK相比，處理⑤的產(chǎn)量最高，增產(chǎn)率達(dá)111.9%，說明沼液對(duì)西蘭花植株的生長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用；用沼液對(duì)冰糖橙和香蕉進(jìn)行追肥可以提高其產(chǎn)量，但產(chǎn)量與沼液濃度無明顯的函數(shù)關(guān)系；與CK相比，處理③的香蕉產(chǎn)量最高，增產(chǎn)率達(dá)100.8%，處理④的冰糖橙產(chǎn)量最高，增產(chǎn)率達(dá)132.4%。

表2　不同濃度沼液對(duì)西蘭花、冰糖橙、香蕉產(chǎn)量的影響

2.2沼肥對(duì)西蘭花、冰糖橙、香蕉Vc含量的影響由表3可知，沼液可提高西蘭花的Vc含量，且Vc含量隨著沼液濃度的增加而增加，以處理⑤的Vc含量最高，達(dá)206.95 mg/100 g，比CK增加了45.33%；用沼液對(duì)冰糖橙和香蕉進(jìn)行追肥在一定程度上可提高Vc含量，但其含量與沼液濃度無明顯的函數(shù)關(guān)系；處理⑤的香蕉Vc含量最高，可達(dá)26.32 mg/100 g，比CK增加了33.13%，處理②的冰糖橙Vc含量最高，達(dá)52.50 mg/100 g，比CK增加了14.13%。

表3　不同濃度沼液對(duì)西蘭花、冰糖橙、香蕉 Vc含量的影響

2.3沼肥對(duì)西蘭花、冰糖橙、香蕉還原糖含量的影響由表4可知，用沼液追肥可以提高冰糖橙和香蕉的還原糖含量，其中，處理②的香蕉還原糖含量最高，達(dá)17.46%，比CK增加了407.56%；處理④的冰糖橙還原糖含量最高，達(dá)74.75%，比CK增加了18.07%。但是香蕉的還原糖含量隨著沼液濃度的增加而降低，而冰糖橙還原糖含量與沼液濃度無明顯的函數(shù)關(guān)系；用沼液追肥的西蘭花還原糖含量均低于CK，且隨沼液濃度的增加而降低，與CK相比最大降幅達(dá)-10.15%。

2.4沼肥對(duì)西蘭花、冰糖橙、香蕉總糖含量的影響由表5可知，用沼液追肥對(duì)3種作物總糖含量都有一定的影響，但是總糖含量與沼液濃度無明顯的函數(shù)關(guān)系。處理③的西蘭花總糖含量最高，達(dá)40.28%，與CK相比，處理④的西蘭花總糖含量降幅最大，達(dá)37.13%，處理②的香蕉總糖含量最高，達(dá)26.12%，但是處理②的冰糖橙總糖含量最低，與CK相比，降幅最大，達(dá)-15.63%。

表4　不同濃度沼液對(duì)西蘭花、冰糖橙、香蕉還原糖含量的影響

表5　不同濃度沼液對(duì)西蘭花、冰糖橙、香蕉總糖含量的影響

3　結(jié)論與討論

(1)該研究結(jié)果表明，沼液追肥可以提高西蘭花、香蕉、冰糖橙的產(chǎn)量，增產(chǎn)率最高分別達(dá)111.9%、100.8%、132.4%，沼肥富含植物所需的有機(jī)質(zhì)、無機(jī)鹽、激素及抑菌素等，能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，對(duì)病蟲害的防治也有一定作用，因此對(duì)作物生長(zhǎng)及增收有顯著的影響。

(2)沼液對(duì)作物維生素、還原糖、總糖3種基本營(yíng)養(yǎng)成分的含量有一定影響，用沼液追肥可以提高西蘭花的Vc含量，且Vc含量隨著沼液濃度的增加而增加。用沼液追肥可以提高冰糖橙和香蕉的還原糖含量，但是香蕉的還原糖含量也隨著沼液濃度的增加而降低。用沼液追肥對(duì)3種作物總糖含量都有一定的促進(jìn)作用，但是總糖含量與沼液濃度無明顯的函數(shù)關(guān)系。

(3)在農(nóng)村作物種植中合理利用沼肥，不僅可以提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，還能有效緩解農(nóng)村由于農(nóng)藥化肥濫用及人畜糞便隨意排放造成的環(huán)境污染，同時(shí)又能改善土壤結(jié)構(gòu)。因此，將農(nóng)村沼氣工程建設(shè)和農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)結(jié)合，不僅解決了農(nóng)村能源問題，還能降低農(nóng)民對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)藥化肥的依賴，減輕農(nóng)民的負(fù)擔(dān)，改善農(nóng)村環(huán)境污染問題，具有良好的能源、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

[1] 孔憲琴.農(nóng)村能源開發(fā)利用和生態(tài)改善探討[J].現(xiàn)代園藝，2015(3)：110-111.

[2] 楊林章，馮彥房，施衛(wèi)明，等.我國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染治理技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2013，21(1)：96-101.

[3] 徐洪斌，呂錫武，李先寧，等.太湖流域農(nóng)村生活污水污染現(xiàn)狀調(diào)查研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2007，26(S2)：375-378.

[4] 林代炎，葉美鋒，吳飛龍，等.規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)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(bào)，2010，29(2)：386-391.

[5] PANIEHNUMSIN P，NOPHARATANA A，AHRING B，et al.Production of methane by co-digestion of cassava pulp with various concentrations of pig manure[J].Biomass bioenergy，2010，34：1117-1124.

[6] WU X，YAO W Y，ZHU J，et a1.Biogas and CH4productivity by co-digesting swine manure with three crop residues as an external carbon source[J].Bioresource technology，2010，101：4042-4047.

[7] 徐銳，吳迪，楊松，等.紫莖澤蘭發(fā)酵液對(duì)甘藍(lán)蚜的防治效果及對(duì)天敵的影響[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，13(16)：71-73.

[8] 黃惠珠.沼肥營(yíng)養(yǎng)成分與污染物分析研究[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，25(1)：86-89.

[9] 張無敵.沼氣發(fā)酵殘留物利用基礎(chǔ)[M].昆明：云南科技出版社，2002.

[10] 張無敵，尹芳，李建昌，等.沼液對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量和肥效的影響[J].可再生能源，2008，26(6)：45-47.

[11] 付雅麗，師建華，齊連芬，等.沼氣肥在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].中國(guó)園藝文摘，2015(3)：168-169.

[12] 王富全，孫家賓，趙永康，等.沼肥還田對(duì)小麥和油菜產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤改良的影響[J].中國(guó)沼氣，2015，33(6)：98-101.

[13] 董園園，賴清云.沼肥施用對(duì)土壤理化性狀及小麥產(chǎn)量的影響[J].上海農(nóng)業(yè)科技，2015(5)：127-128.

[14] 高青梅.淺談?wù)臃试谏降厣鷳B(tài)蔬菜種植中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)業(yè)，2015(30)：24-25.

[15] 杜奇石，曾軍，龐浩，等.現(xiàn)代化沼氣產(chǎn)業(yè)在解決農(nóng)村生態(tài)、環(huán)境、能源中的地位[J].中國(guó)西部科技，2015，14(5)：117-118，80.

[16] 熊江花，程友飛，范臏，等.沼肥在無公害水生蔬菜栽培中應(yīng)用前景[J].江西科學(xué)，2015，33(3)：370-374.

[17] 張冬梅，汪振立，羅六保，等.對(duì)新鮮作物中維生素C的測(cè)定結(jié)果影響因素研究[J].江西化工，2010(1)：73-76.

[18] 李文硯，韋持章，孔方南，等.蒽酮法測(cè)定木奶果果實(shí)中可溶性糖含量的研究[J].中國(guó)園藝文摘，2015(12)：7-8.

Application Effect of Biogas Slurry in Planting of Broccoli, Sweet Orange and Banana

LI Jie-nan1,3, WANG De-lin2, DAI Yuan1, XU Rui1,3*et al

(1.School of Energy and Environment Science, Yunnan Normal University, Kunming, Yunnan 650500; 2. Xinping Agricultural Bureau, Yuxi, Yunnan 653400; 3.Panlong Qinyuan Ecological Institute, Kunming,Yunnan 650500)

[Objective] To study the application effect of biogas slurry in agricultural production. [Method] Compound fertilizer and common farm manure were compared with different concentrations of biogas slurry. Different concentrations of biogas slurry were applied in planting of broccoli, sweet orange and banana, and the yield, vitamin C and sugar content of the three kinds of crops were analyzed through field test. [Result] The yield and vitamin C content of broccoli, sweet orange and banana were increased by the application of biogas slurry, and the highest increasing rate of the yield was up to 111.9%, 100.8%, and 132.4% respectively, while the highest increasing rate of vitamin C content reached 45.33%, 33.13%, and 14.13% respectively.The reducing sugar content of banana and sweet orange were also improved, and the increasing rate was up to 407.56% and 18.07% respectively. Sugar content of the three kinds of crops was also influenced by the application of biogas slurry.The sugar content of broccoli decreased with the increase of biogas slurry concentration, and the biggest drop of reducing sugarand total sugar content reached 10.15% and 37.13% respectively. [Conclusion] Biogas slurry has great popularization and application valuein planting of crops.

Biogas slurry; Yield; Vitamin C; Sugar content

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41561108)。

李杰男(1989- )，男，云南楚雄人，碩士研究生，研究方向：生物質(zhì)能與環(huán)境工程。*通訊作者，副教授，博士，碩士生導(dǎo)師，從事生物質(zhì)能與環(huán)境工程研究。

2016-06-29

S 14

A

0517-6611(2016)23-103-03