沼渣沼液穴贮在樱桃栽培中的应用效果分析

2016-12-17亓翠玲浦碧雯单洪涛

山东农业科学 2016年11期

亓翠玲+浦碧雯+单洪涛

摘要：为验证沼渣沼液穴贮在樱桃栽培中的应用效果，设置了对照（CK）、蓄水保肥材料蓄足清水并浇灌清水（BR）、蓄水保肥材料蓄足沼液并浇灌沼液（BS）3个处理的大田试验。结果表明，BR及BS处理对填埋沟周围土壤水分的提高和保持具有较强的影响，埋置30天内，离填埋沟60 cm范围内土壤水分含量均能得到有效提高；BR及BS处理均能显著增加樱桃树的短枝率及总枝量，果树营养状况得到有效改善；BS处理樱桃树的单株产量增加21.76%，单果重增加28.89%；BS处理的土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等养分含量显著增加，土壤营养状况有效改善。与BS处理相比，BR处理的有益作用有所降低，表明沼渣沼液穴贮对于果园水肥的补充效果较好，具有较高的推广价值。

关键词：沼渣；沼液；穴贮；樱桃树；应用效果

中图分类号：S141.4：S662.5 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2016）11-0100-04

Abstract In order to research the application effects of cave storage biogas residue and biogas slurry on cherry cultivation， 3 experimental treatments including control （CK）， reservoir protecting fertilizer materials with water （BR） and reservoir protecting fertilizer materials with biogas slurry （BS） were designed in a cherry land. The results showed that BR and BS treatments had strong effects on the boost and maintain of soil moisture nearby landfill ditch， and that within 60 cm from the landfill ditch was effectively improved after embedding for 30 days. Both BR and BS treatments could significantly increase the short shoot rate and total shoot quantity， so the nutriture of cherry tree was effectively improved. The yield per plant and single fruit weight of BS treatment increased by 21.76% and 28.89% respectively than those of CK， and the soil organic matter， available nitrogen， available phosphorus and available potassium were all significantly increased by BS treatment. Compared with the treatment of BS， the application effects of BR were rather poor. Above all， cave storage biogas residue and biogas slurry had better effects on water and fertilizer supplement of orchard， so it had higher promotional value.

Keywords Biogas residue； Biogas slurry； Cave storage； Cherry；Application effect

目前，在我国新农村建设过程中已经建成了一定规模的沼气工程，产生的沼渣沼液具有集中、量大、连续的特点，很难在小半径范围内将其消化掉，这一问题已经制约了沼气工程业主对沼气发展和利用的信心[1，2]，如何将沼液有效地循环利用已经成为大型沼气工程正常运行的难题之一[3]。

沼渣沼液中的营养元素含量较为丰富[4]，也含有利于土壤改良的有机态物质及易于植物吸收的小分子腐殖质[5，6]，因而肥用是保障生物质资源循环利用的有效途径[7，8]。研究表明，沼液的施用能够增加作物产量、提高农产品质量，并有利于土壤肥力保持[9-11]。

樱桃树生长迅速，发育阶段性明显而且集中。枝叶的生长和开花坐果都集中在生长季节的前半期，花芽分化多在采果后的短时间内完成[12]。樱桃从开花到采收大约50天，甜（大）樱桃约60天，而此阶段正处于北方的春季干旱期。结合樱桃树在山东的生长特点，利用沼渣、秸秆等吸水蓄肥的性能，并结合沼液营养全面、养分齐全、水肥搭配合理的特点，通过土壤埋填的方式为果树根系布设一个“水肥穴”。由浸足沼液的蓄水保肥材料构建的“水肥穴”与周围土壤在吸水性能方面具有显著差异，因而水分可保持较为长久，从而有利于缓解果树的干旱胁迫。

本文介绍了这种沼渣沼液在樱桃树栽培上的应用技术，并对该技术的应用效果予以分析，旨在为沼渣沼液的资源化利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用樱桃树品种为红灯，树龄6年。试验用沼渣、沼液均取自肥城市天蓬府生态猪肉食品有限公司旗下的某大型沼气工程，该工程以猪粪为原料，其发酵产生的沼渣沼液主要营养成分的测定情况如表1所示。试验设置于莱芜市杨庄镇司家岭村的某樱桃种植园，土壤类型为棕壤，其基本理化性状如表2所示。试验所用到的蓄水保肥材料按照沼渣、玉米秸、麦秸和樱桃树落叶重量比为3∶3∶2∶2的比例掺混均匀（均干燥至含水率10%以下用秸秆粉碎机粉碎）。

1.2 试验设计

试验设置3个处理：对照处理（CK）：不采用沼液穴贮方式处理，试验期内不追肥、不浇水；沼渣穴贮处理（BR）：采用沼渣穴贮的方法，将混合好的蓄水保肥材料蓄足清水后埋置，期间用清水浇灌；沼渣沼液穴贮处理（BS）：采用沼渣穴贮的方法，将混合好的蓄水保肥材料蓄足沼液后埋置，期间用沼液浇灌。每处理地块栽植6株樱桃树。其他管理措施一致。

1.3 沼渣沼液穴贮施用的方法

于春季（2010年3月），将预处理好的秸秆蓄水保肥材料堆放入水泥池内，沼液灌入水泥池，将蓄水保肥材料用木棍制成的篦子压入沼液内，浸泡5日。而后捞出沥水并运至樱桃园。在待处理樱桃树树冠外沿划一个圈，并以此为内沿开挖深40 cm、宽40 cm的环状填埋沟，将蓄水保肥材料直接填入沟内，填入高度离沟沿8 cm；然后上部覆土，覆土厚度为10 cm，轻轻踩踏使其与沟沿齐平；挖沟时挖出的其余土分筑于填埋沟沿上两侧，使其呈沟槽状。根据当地的降水及土壤墒情选择在5月11日、6月29日2次将沼液注满沟槽。3～7天时用铁耙将槽内龟裂的土块拍碎荡平；第二年3月份，翻土整地时，将沤制好的蓄水保肥材料从填埋沟内挖出，与腐熟好的牛粪10 kg、氮磷钾为15-15-15的复合肥1 kg混匀，均匀撒在填埋沟环圈以内的樱桃树周围，翻土整地；在上年填埋沟的外围重新挖一条填埋沟，继续按照上述步骤重新埋填新的蓄水保肥材料。

1.4 测定方法及数据处理

土壤湿度、温度利用环境分析仪（托普TNHY-9）直接原位测定；土壤容重采用环刀法测定，土壤孔隙度采用计算法获得；土壤有机质采用油浴后滴定法测定，土壤碱解氮采用碱解扩散法测定，土壤有效磷采用比色法测定，土壤速效钾采用火焰光度法测定；其他项目均采用常规分析测定[13]。樱桃树生长指标及产量品质的测定均在收获时进行。在试验区分别采集3个样点，作为试验的3次重复，数据采用SAS系统进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 沼渣沼液穴贮对填埋沟不同距离处土壤湿度及温度的影响

分析填埋沟不同距离处土壤湿度及土壤温度的变化，有利于分析沼液穴贮水分的平面迁移状态，能够分析该技术对于樱桃树水分的补充效果。试验中离填埋沟不同距离处耕层土壤湿度及温度变化情况如表3所示。

从表3可以看出，填埋10天后，BR处理，离填埋沟20、40 cm及60 cm处耕层土壤温度与对照相比分别下降3.3、2.8℃和2.2℃，而土壤水分含量分别增加了50.2%、36.1%和30.9%； BS处理中离填埋沟20、40 cm及60 cm处耕层土壤水分含量分别增加了47.6%、30.5%和17.5%。填埋20天后，BR处理，离填埋沟20、40 cm及60 cm处耕层土壤水分含量与对照相比分别增加了44.3%、35.4%和18.0%；而 BS处理增加了42.3%、33.5%和20.3%。填埋30天后，BR处理，离填埋沟20、40 cm及60 cm处耕层土壤水分含量与对照相比分别增加了10.6%、3.1%和2.8%；而 BS处理增加了14.4%、6.4%和5.9%。

通过以上分析发现：随着时间的延长，BR及BS处理的土壤含水量呈下降趋势，土壤温度与之相反；随着离填埋沟平面距离的增加，BR及BS处理的土壤含水量呈下降趋势，土壤温度与之相反；BR及BS处理对填埋沟周围土壤水分的提高和保持具有较强的影响，埋置10天时，60 cm范围内土壤水分含量提高17.5%～50.2%；由于沼液比较粘稠，其性质与清水有较大差异，因而其在土壤中水平方向的运移速率及效果较清水有所迟缓，因而在埋置30天后，BS处理离填埋沟20、40 cm及60 cm处耕层土壤水分含量均高于BR处理。表明沼渣沼液联合应用对于补充果园水分具有更好的效果。

2.2 沼渣沼液穴贮对樱桃树生长指标的影响

樱桃树的枝条组成及生发状况能够反映土壤的养分供应状况，养分充足则有利于新生枝条的增加，有效提高中枝率及短枝率。试验中沼渣沼液穴贮对樱桃树枝条及叶片生长的影响状况如表4所示。与对照相比，BR和BS处理樱桃树的长枝率分别下降了13.26%和23.34%，中枝率提高了4.57%和6.99%，短枝率分别提高了34.20%和45.45%；BR和BS处理樱桃树的总枝量均有所提高，平均每株分别增加5条和34条。与沼渣沼液穴贮相比（BS），沼渣清水穴贮处理（BR）对果树营养状况的改善作用较小，表现为樱桃树的中枝率、短枝率和总枝量均增加较少。可以看出，BS处理能够促进樱桃树中枝率、短枝率和总枝量的显著增加，沼渣沼液的施用有效改善了樱桃树的营养状况，促进了树体的营养生长。

樱桃树的叶片生长状况也直接表征果树的营养状况。试验对各处理樱桃树的叶宽、叶片含水率及叶绿素含量情况作了分析，结果（表4）表明，樱桃树的叶宽、叶片含水率及叶绿素含量均以BS处理最高，BR处理次之，CK最低。表明沼渣沼液穴贮对于改善果树的营养状况具有较为明显的效果。

2.3 沼渣沼液穴贮对樱桃产量及品质的影响

由表5可以看出，与对照组相比，BR和BS处理樱桃树的平均单果重及单株产量都有所提高，BR处理分别提高了17.78%和15.28%，而BS处理则分别提高了28.89%和21.76%，可见沼渣沼液穴贮要优于沼渣清水穴贮。因而，沼液在提高樱桃树产量方面具有较好的作用。

与CK相比，BR和BS处理樱桃的可溶性糖含量分别下降了9.90%和4.95%，这是由于果实膨大了，则水分含量较高，因而含糖量下降。果实的可溶性固形物却呈现出随着肥水条件的改善而增加的趋势，BR和BS处理其可溶性固形物含量分别提高18.19%和24.68%。表明穴贮肥水可提高樱桃果实品质。

2.4 沼渣沼液穴贮对土壤主要理化指标的影响

肥水穴贮2年后，对土壤的主要理化指标进行测定，结果（表6）表明，BR与BS处理能够显著提高树体周围表层土壤的有机质含量，增幅分别为23.3%和30.2%，均达到显著水平。这主要是因为穴贮蓄水保肥材料多为有机物料，在土壤中经过周年腐解，为土壤追加了大量的有机物质，从而有利于土壤有机质含量的提高。

由于大量有机物质以及沼液的添加，土壤中的整体营养状况有了大幅提升，表现为土壤有效磷、碱解氮、速效钾的含量得到明显提升，电导率值也有较大幅度的提高。在这些物质的影响下，土壤pH值虽有下降趋势，但变化幅度较小，未达到显著水平。

3 讨论与结论

沼渣沼液穴贮技术选择沼气工程产生的沼液，用于浸泡粉碎揉搓好的蓄水保肥材料，使其蓄足水肥后埋入果树的根系周围，并适时使用沼液浇灌。待果树落叶整园或开春翻土时，可将上年度埋入的秸秆等蓄水保肥材料沤肥翻出，与其它肥料混合后用作果园底肥施用。在上年度埋沟的外围开沟埋入重新浸泡好的秸秆蓄水保肥材料，如此周而复始，可有效缓解果园的水肥供应紧缺问题，并能有效改善果园的土壤质量，促进沼液的消纳，做到了生物质资源的循环利用。

该方法材料易得，造价低廉，操作简便，节水抗旱，既减少了地面蒸发和径流，又延缓了沼液中水分向土壤深层的渗漏，利用根系的“趋水性”和“趋肥性”，可促进根系伸长和生长，提高养分和水分的利用率。

试验结果证实：①沼渣沼液穴贮30天内，穴贮沟水平60 cm范围内土壤18 cm深度的土壤含水量均能得到有效提高；②显著增加樱桃树的短枝率及总枝量，其营养状况得到有效改善；③樱桃树的单株产量增加21.76%，单果重增加28.89%；④土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等营养成分含量显著增加，土壤营养状况得到有效改善。

参考文献：

[1] 陈玉成，杨志敏，陈庆华，等.大中型沼气工程厌氧发酵液的后处置技术[J].中国沼气，2009，28（1）： 14-20.

[2] 张昌爱，刘英，曹曼，等. 沼液的定价方法及其应用效果[J].生态学报，2011，31（6）：1735-1741.

[3] 张昌爱，张玉凤，林海涛，等.基于营养成分含量的沼液定价方法[J].中国沼气，2012，30（6）：43-46.

[4] 张昌爱，王艳芹，袁长波，等.不同原料沼气池沼渣沼液中养分含量的差异分析[J].现代农业科学，2009，16（1）：44-46.

[5] 张昌爱，张玉凤，林海涛，等.沼液漫灌对设施土壤连作障碍因子的影响[J].灌溉排水学报，2014，33（2）：117-120.

[6] 叶小梅，常志州，钱玉婷，等.江苏省大中型沼气工程调查及沼液生物学特性研究[J].农业工程学报，2012，28（6）：222-227.

[7] 郜玉环，张昌爱，董建军.沼渣沼液肥用方面的研究进展[J].山东农业科学，2011（6）：71-75.

[8] 张昌爱，徐振，李彦，等.畜禽养殖污染防治典型工程的综合效益评价[J].环境工程学报， 2014，8（10）：4555-4560.

[9] 张昌爱，沈玉文，林海涛，等.草莓大棚内沼气池的生态效益分析[J].山东农业科学，2012，44（10）：84-88.

[10]吴树彪，崔畅，张笑千，等. 农田施用沼液增产提质效应及水土环境影响[J].农业机械学报，2013，44（8）：119-124.

[11]曹云，常志州，马艳.沼液施用对辣椒疫病的防治效果及对土壤生物学特性的影响[J].中国农业科学，2013，46（3）：507-516.