菜叶沼气液施肥对毛竹林生长的影响

谭汝强 谭宏超 李星勇 杨曼秋

(1 云南珍竹农业科技有限公司 云南嵩明 661700；2 云南师范大学竹类研究所 昆明 650500；3 云南省花卉示范园区管理委员会 昆明 650500；4 云南师范大学生命科学学院 昆明 650500)

毛竹(Phyllostachyspubescens)又名楠竹、江南竹、孟宗竹等，为禾本科刚竹属竹种，是我国竹类资源中面积最大，竹材、竹笋产量最高的竹种，也是经济价值最大的竹种[1-3]。沼气是以人畜家禽粪便、农作物秸秆、农产品废弃物等多种物质为原料，在密闭环境下经过微生物发酵而产生的混合气体。沼气有多种用途，可用于燃烧发电、供暖、照明、蔬菜保鲜、农作物种子储存等，此外还可用作内燃机燃料及应用于化工生产中[4]。沼液是沼气发酵的残留物，含有丰富的养分和生物活性物质，常被作为液体肥料施用于各种作物，具有明显的增产和改善作物品质的效果[5-6]。目前，关于施用沼液对农作物增产和改善作物品质的研究较多[5-8]，而竹林沼液施肥及其对竹子生长的影响研究较少。为了减少毛竹林种植基地施用化学肥料所带来的土壤和环境污染问题，试验研究了菜叶沼气液对毛竹林生长的影响，以期为竹林的绿色生产提供解决方案。

1 研究区概况

试验于云南珍竹农业科技有限公司的嵩明县小街镇的基地进行。该处气候属北亚热带季风涡流气候类型，冬无严寒，夏无酷暑，四季如春，干湿分明，年平均气温14.1 ℃，年平均降雨量996 mm，年日照约2 073 h，无霜期200～220 d。小街镇水利资源丰富，境内沟渠纵横，灌溉方便。

2 材料与方法

2.1 沼气液制备

沼气液采用鲜白菜、生菜、青菜等蔬菜的废叶片，经过粉碎，输入到厌氧环境中发酵所得。试验采用2种设施制备沼气液：IC塔和普通密封池。IC塔为直径10 m、高40 m的厌氧发酵塔，发酵温度为60～80 ℃，发酵时间为30 d。普通密封池的容积为5 000 m3，发酵温度为25～40 ℃，发酵时间依据试验需要而定。

2.2 试验方法

在嵩明县选择立地条件、毛竹林分状况、立竹株数、立竹度、坡度及其他经营措施基本一致的地块作为试验区。试验采用随机区组设计，对不同研究内容进行不同的区组划分和处理。各试验样地面积均为10 m × 10 m，各类试验均重复3次。利用SPSS软件对试验数据进行分析。

试验于2018年2月进行，即竹子出笋前15～30 d。沼液施用方式为浇灌。

2.2.1 沼液对不同年龄毛竹林生长的影响试验

选择竹龄为1年、2年、3年、4年、5年和6年生的毛竹林，对各竹龄竹林的样地分别进行施用沼液(原液稀释2倍)和不施用沼液2种处理的试验。施肥90 d后，分别测定各试验竹林的平均地径、平均高、单位面积平均株数。

2.2.2 沼液适宜浓度试验

以3年生毛竹林作为试验林进行沼液浓度对毛竹林生长的影响试验。设置6种沼液浓度：原液以及将原液稀释1倍、2倍、3倍、4倍、5倍，以不施肥沼液作为对照，施用后90 d调查竹林生长情况。

2.2.3 沼液施用量试验

以3年生毛竹林作为试验林，将沼液原液稀释2倍后施入林地。设置4种沼液施用量：200、400、600、800 kg/100 m2，以不施用沼液作为对照，施用后90 d调查竹林生长情况。

2.2.4 沼液来源试验

以3年生毛竹林作为试验林，采用IC塔及普通密封池2个沼源的沼液进行试验。将沼液原液稀释2倍，每100 m2竹林施用400 kg。施用后90 d调查竹林生长情况。

2.2.5 沼液不同发酵时间试验

以3年生毛竹林作为试验林，设置9种沼液发酵时间：30、60、90、120、150、180、210、240、270 d。沼液施用后90 d调查竹林生长情况。

3 结果与分析

3.1 不同年龄毛竹林施用沼液的效果

调查分析结果显示(表1)，不同年龄毛竹林施用沼液后其生长指标均明显优于对照林分。方差分析结果显示，两者的差异均达极显著水平(P<0.01)。综合各生长指标及林分的实际生长情况发现，3年生竹林施用沼液后其生长表现最佳。

表1 沼液对不同年龄竹林生长的影响

3.2 沼液浓度对毛竹林生长的影响

统计分析显示(表2)，不同浓度沼液对竹林生长的影响不同，沼液浓度过高或过低都会抑制毛竹林的生长，施用原液不仅会抑制毛竹林的生长，还会出现烧竹现象，与对照林分的生长差异达极显著水平(P<0.01)。综合各项生长指标，施用稀释2倍的沼液毛竹林各项生长指标表现最好。

表2 施用不同浓度沼液毛竹林生长效果

3.3 沼液施用量对毛竹林生长的影响

竹林施用沼液的量不同，对竹林生长的影响也不同(表3)。在一定施用量范围内，施用沼液越多，越能促进毛竹林的生长，但是当施用量达到800 kg/100 m2时，不仅会抑制毛竹林的生长，还会出现烧竹现象。在试验设置的施用量梯度中，与对照组相比，施用沼液600 kg/100 m2毛竹生长效果最好。

表3 不同沼液施用量对3年生毛竹林影响结果

3.4 不同沼源的沼液对毛竹林的影响

对不同沼源的沼液试验效果显示(表4)，沼液来源不同，对竹林生长的影响也不同，其中来自密封池的沼液对竹林平均地径和单位面积株数的影响极显著地高于来自IC塔的沼液效果(P<0.01)，对竹林高生长的影响2种来源的沼液没有显著差异(P>0.05)。

表4 不同沼源的沼液对3年生毛竹林影响结果

3.5 不同发酵时间的沼液对毛竹林生长的影响

施用9种发酵时间的沼液后竹林的生长情况见表5。可以看出，在一定发酵时间内，施用沼液对毛竹林生长有促进作用；但是发酵时间应适宜，发酵时间过长会抑制竹子的生长，时间过长不仅促进生长的效果不明显而且沼液生产效率低。综合各方面条件，沼液发酵时间为150 d左右为好。

表5 不同发酵时间的沼液对毛竹林生长的影响

4 结论与讨论

4.1 结论

施用适宜的沼液对毛竹林生长具有明显的促进作用。沼液对不同年龄的毛竹林影响不同，以3年生的毛竹林施用效果最明显。沼液的发酵时间、沼液浓度以及施用量都影响着沼液的施用效果，试验结果显示，沼液发酵150 d左右、原液稀释2倍、施用量600 kg/100 m2对竹林生长的促进效果最好。此外，不同发酵原理制备的沼液其作用也有差异，本试验中以来自普通密封池的沼液对毛竹林生长的促进效果较好。

4.2 讨论

毛竹是我国经济价值最大的竹种，而在毛竹林经营过程中，竹笋、竹材的持续产出会带走大量的土壤养分，为维持毛竹林的可持续经营水平和立地生产力，需要及时补充土壤养分[9]。但如果过度依赖化学肥料，不仅会引起竹林土壤酸化、板结、养分失衡等问题[10-12]，而且还会导致竹产品产量和质量下降、土壤重金属含量超标、区域水体富营养化等环境问题[10-13]。将沼液作为肥料进行毛竹林养分补充，既解决了环境污染问题，也在一定程度上补充了土壤养分和有机质的损失，是一种保持环境和经济双赢的竹林经营措施[9]，适宜在生产中推广应用。