灌溉沼肥对土壤理化性质及核桃果实品质的影响

张晓婕，周龙海，韩建伟，李大鹏，马 珍

（1河北省邯郸市林业局 056002；2武安市智寿园林牧有限公司）

灌溉沼肥对土壤理化性质及核桃果实品质的影响

张晓婕1，周龙海1，韩建伟2，李大鹏1，马 珍1

（1河北省邯郸市林业局 056002；2武安市智寿园林牧有限公司）

分别对灌溉沼肥1、2、3、4年的土壤及核桃果实品质进行测定和研究。结果表明：施入沼肥能明显增加或改善土壤中氮、磷、钾、锌、镁、硼、硫、钙、铁、铜、锰等元素的含量、活性和利用状态，这种作用土层深度为0～60 cm，并随土层深度的加深而减弱。氯离子含量在0～20 cm土层中随着灌溉年限增加而增加。灌溉沼肥后，核桃果实中磷、锰、锌分别增加13.1 g/kg、3.68 mg/kg、0.89 mg/kg，坐果率提高25.6百分点，单果质量增加2.8 g，667 m2产量增加55.5 kg，空仁率下降13百分点。

沼肥；土壤；养分；核桃；品质

“猪—沼—果”生态循环模式是生态农业的典型模式之一。该种模式将“果园、猪舍、沼气池”进行有机结合，沼气、沼液和沼渣得到了综合利用[1]。2010年邯郸武安市智寿园林牧有限公司开展规模示范“猪—沼—果”生态循环模式，实施有机核桃生产。开展沼渣沼液混合液（以下简称沼肥）核桃园灌溉试验，旨在探索该模式对太行山区核桃园土壤及核桃品质的影响，并为山区核桃节水灌溉及有机生产的推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

1.1.1 气候条件 灌溉沼肥对土壤理化性质及核桃品质影响试验区设在智寿源林牧有限公司（邯郸市阳邑镇），年平均气温11～13.5℃，极端最高温度42.5℃，极端最低温度为-19.9℃；年平均降水量560 mm，年最大降雨量1 472.7 mm；年日照时数平均2297 h，年日照百分率平均为52%；四季之中，屡起西北、西南及西风，年平均风速2.6 m/s，极端最大风速达到29 m/s；年平均无霜期196 d。

1.1.2 土壤条件 试验区位于阳邑镇盆地中部，土壤为黄土状石灰性褐土，土层厚度2～10 m。0～20 cm耕作层的土壤理化性质如下：土壤容重1.38 g/cm2，孔隙度47.92%，有机碳12.98 g/kg，全氮0.91 g/kg，全磷0.53 g/kg，全钾18.5 g/kg，水解性氮109 mg/kg，有效磷15 mg/kg，速效钾126 mg/kg。

1.1.3 试验园概况 2009年开始建园，主要栽植核桃品种为清香，授粉品种为上宋、中林2号，授粉树配置比例为1∶10。定植株行距为3 m×5 m。定植当年因11月中旬大雪冻害，2010年平茬。

1.1.4 养殖与沼气 该公司基地养猪场占地面积为60.6 hm2，建有猪舍24个，常年生猪存栏量5 000头；建设200 m3沼气池24个，拥有2 000 m3大型沼气存储罐1个。

1.1.5“猪—沼—果”试验 2010年起，智寿园林牧有限公司开始规模养猪，应用“猪—沼—果”循环模式并建立生态核桃种植示范园333 hm2。按照沼气池溢出量，全园混合沼肥分期进行灌溉。试验园沼肥为唯一肥种，不施用化肥和矿物肥料。

1.2 试验材料 试验区为干旱山区梯田，土壤为黄土石灰性褐土，主栽品种为清香核桃，授粉品种为上宋、中林2号。沼气池为随冲自溢水压式沼气池，沼肥不完全发酵，与灌溉水按照1∶3混合后进行灌溉。

1.3 试验设置

1.3.1 试验设计 选择5个地块，设置5个处理，分别为灌溉1年、连续灌溉2年、连续灌溉3年、连续灌溉4年、对照（不灌溉），分别建立标识牌。试验自2012年实施，2015年结束，在核桃发芽前后灌溉。灌溉采用树盘灌溉，灌溉水与一定比例沼肥混合后进行土壤灌溉（表1）。

表1 灌溉沼肥次数及用量

1.3.2 调查项目

1.3.2.1 沼肥养分分析 随机取样，抽检沼肥，送质监部门检验检测室进行化验，主要分析项目为全量氮、磷、钾、铁、锰、铜、锌以及有机碳含量。

1.3.2.2 土壤养分分析 利用对角线方法，确定调查地块 5个取样点，分 0～20 cm、21～40 cm、41～60 cm、61～80 cm四个土层取样，对混合土样检测土壤养分（全氮、全磷、全钾、水解性氮、有效磷、速效钾）、微量元素（有效硫、硼，水溶性钙、镁、氯离子，全量铁、锰、铜、锌，有效铁、锰、铜、锌）及有机碳含量，测定孔隙度、土壤容重。

1.3.2.3 核桃果实营养成分分析 在 4年生的核桃园，随机选取10株树，随机抽取100个果实测定果实全氮、全磷、全钾、全铁、全锰、全铜、全锌及有机碳的含量。

2 结果与分析

2.1 沼肥养分含量 沼气池为水压式不完全发酵池，为了准确测定沼肥成分，取样时间选在夏季正常发酵期。测定养分含量（表2）均高于现有沼肥测定报道[2]，特别是有机碳含量高出近2倍，推测其原因为沼气池不完全发酵造成。

表2 沼肥养分含量

2.2 施用沼肥对土壤养分的影响 由表3可知：灌溉沼肥后，与对照相比，0～60 cm土层有机碳含量增加明显，随着土层深度的加深，有机碳增加量逐渐减少，61～80 cm土层有机碳含量下降。

与对照比较，灌溉沼肥可以明显增加土壤的全氮和全磷。全氮、全磷随土层深度的增加而减少，我们认为土壤耕作和杂草、落叶影响了表层土壤中的全量氮、磷元素；全量钾在各处理和各层土壤含量变化无规律，可能与我市高钾区有关，差异可能与取土样方法有关。

表3 灌溉沼液对土壤物理性质及营养含量的影响

由表4可知：与对照相比，灌溉沼肥后，0～40 cm土层中有效硫、硼，水溶性钙、镁元素增加比较明显，41～80 cm 土层中增幅较小。氯离子含量在0～20 cm土层中随着灌溉年限增加而增加，深层土壤与对照无明显差异。

与对照相比，灌溉沼肥后，土壤中微量元素全铁、全锰变化不大，全铜、全锌增加明显；有效铁、锰、铜、锌较对照均有不同程度增加。

表4 灌溉沼液对土壤硫、硼、钙、镁、氯等微量元素含量的影响 mg/kg

2.3 灌溉沼肥后核桃果实品质变化 由表5可知：与对照相比，灌溉沼肥后核桃果实中磷、锰、锌分别增加13.1 g/kg、3.68 mg/kg、0.89 mg/kg。

与对照相比，灌溉沼肥后核桃坐果率提高25.6百分点，单果质量增加2.8 g，667 m2产量增加55.5 kg，空仁率下降13百分点。

表5 核桃果实营养成分及品质对比

3 结论与讨论

本试验分别对灌溉沼肥1、2、3、4年的土壤和核桃品质进行测定和研究。

本试验得出如下结论：

沼肥含有丰富的氮、磷、钾、铁、锰、铜、锌等核桃生长结果所必需的元素[3～5]，尤其是有机碳的含量非常高。核桃施入沼肥能明显增加或改善土壤中氮、磷、钾、锌、镁、硼、硫、钙、铁、铜、锰等元素的含量、活性和利用的状态，这种作用土层深度为0～60 cm，并随土层深度的加深而减弱。氯离子含量在0～20 cm 土层中随着灌溉年限的增加而增加，深层土壤与对照无明显的差异。

在灌溉沼肥之后，核桃果实中磷、钾、锰、铜、锌及有机碳含量都有明显提高，果实品质有一定的改善[6]，施用比例及施用量对土壤成分和核桃果实品质有直接影响。

本试验可为山区核桃节水灌溉及有机生产推广提供科学依据。

但沼肥对土壤成分和核桃品质的影响程度及之间的相互关系还需进一步研究。参考文献：

[1] 朱立红．沼气发酵残留物在昌宁县核桃栽培中的应用[J]．林业调查规划，2011，36(4)：86～87．

[2] 黄慧珠．沼肥营养成分与污染物分析研究[J]．福建农业学报，2010，25(1)：86～89．

[3] 李庆民，张民，束怀瑞．氮素在果树上的生理作用[J]．山东农业大学学报，2002，33(1)：96～100．

[4] 董照锋，马榜劳，李琳，等．核桃施用沼肥的效果试验[J]．《浙江农业科学》，2013(3)：278～279．

[5] 吕新放．南方“猪、沼、果”生态模式在新形势下的推广应用[J]．安徽农学通报，2014，20(21)：80～81．

[6] 张计峰，梁智，朱敏，等．核桃树的养分积累、分布及叶绿素含量的变化[J]．北方果树，2009，(5)：9～11．

S606+.2;S664.1

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1006-9402(2016)03-0006-03

2016-02-18