我國是農(nóng)業(yè)大國,蔬菜產(chǎn)量近年來一直穩(wěn)居世  界第一。在蔬菜生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量廢棄物,其中包括秧蔓藤、病殘株、殘次品等。經(jīng)估算,我國每年產(chǎn)生約6億多噸蔬菜廢棄物,其資源化利用不足30%1。大部分菜廢棄物被遺棄而浪費(fèi),一是造成資源浪費(fèi),二是污染環(huán)境,威脅當(dāng)?shù)厥卟说陌踩a(chǎn)(21。因此提高蔬菜廢棄物的循環(huán)利用有助于促進(jìn)我國蔬菜產(chǎn)業(yè)安全生產(chǎn)和推動我國農(nóng)業(yè)綠色、可

持續(xù)發(fā)展。沼氣工程對于解決蔬菜及養(yǎng)殖場廢棄物具有很好的實用性,是目前最具前景的農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用手段之一3-5),既有效地?zé)o害化處理了大量廢棄物,又高效地產(chǎn)生清潔能源(沼氣)和有機(jī)肥料(紅泥膜沼氣池沼液、沼渣)。近年來,因過量施化肥導(dǎo)致的  食品和生態(tài)環(huán)境安全問題越來越嚴(yán)重,在設(shè)施蔬菜  生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了蔬菜硝酸鹽超標(biāo)、蔬菜品質(zhì)下降  等一系列問題,嚴(yán)重制約著蔬菜的安全及可持續(xù)發(fā)

展6。前人研究結(jié)果表明,用紅泥膜沼氣池沼液替代或部分替  代化肥在改善土壤理化和生物特征、提高蔬菜產(chǎn)量  及品質(zhì)等方面都具有積極作用(9-1。而這些紅泥膜沼氣池沼液  的主要發(fā)酵原料為畜禽糞便,而對于蔬菜廢棄物為  主要發(fā)酵原料的紅泥膜沼氣池沼液在設(shè)施蔬菜上的應(yīng)用鮮有報  道。本文以設(shè)施甜椒為對象,研究蔬菜廢棄物紅泥膜沼氣池沼液  作為追肥對產(chǎn)量、品質(zhì)和養(yǎng)分吸收的影響,為蔬菜廢  棄物紅泥膜沼氣池沼液在設(shè)施蔬菜上合理利用提供技術(shù)指導(dǎo)。1材料與方法

1.1試驗材料

本研究于2017年8月-2017年12月在山東省濟(jì)南市長清區(qū)一園區(qū)日光溫室內(nèi)進(jìn)行。試驗土壤是  潮褐土,0-20cm土層基礎(chǔ)理化性狀:pH值為8.4,  有機(jī)質(zhì)含量為16.2g·kg-1,全氮含量為1.23  g·kg-,速效磷含量136mg·kg-1,速效鉀含量307  kg-。試驗材料為甜椒( Capsicum annuum L.  grossum(Wil.) Sendtn.),品種為奧黛麗。試  驗所有紅泥膜沼氣池沼液來自該園區(qū)內(nèi)的地下沼氣池,發(fā)酵原料  主要為該園區(qū)的蔬菜廢棄物(西紅柿、黃瓜、甜椒等  蔬菜的藤蔓及尾菜等)和牛糞,紅泥膜沼氣池沼液的pH值和電導(dǎo)  率分別為7.64和10.02ms:cm-,全氮、磷(P2O3)  和鉀(K2O)含量分別為900mg·L-,200mg·L和  900mg·L1

2試驗設(shè)計  試驗采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,共設(shè)4個處理。分別為追施100%化肥N(T1);追施50%化肥N+50%紅泥膜沼氣池沼液N(T2);追施100%紅泥膜沼氣池沼液N(T3)和追施200%紅泥膜沼氣池沼液N(T4)。每個處理3個重復(fù),每個小區(qū)13m(1.3mx10m)。每個處理基肥施肥量一致,均為商品有機(jī)肥15hm2,磷酸二銨750kghm-2和硫酸鉀750kghm-2。試驗期間共追肥三次,T1處理  的化肥選用市售水溶肥(NP:K=18:18:18),T2和  T3處理用紅泥膜沼氣池沼液用量以氮含量計算,所缺磷、鉀養(yǎng)分  化肥補(bǔ)齊(由于紅泥膜沼氣池沼液氮鉀含量相同,只補(bǔ)磷肥就可以,  磷肥用P2O3含量為46%的重過磷酸鈣),其中T1,  和T處理的氮、磷和鉀用量相同,每次追肥量見表1。

1.3試驗方法

甜椒在2017年8月23日定植,于11月8日,11月30日和12月27日采收3次,每次采收時測定各小區(qū)的果實產(chǎn)量,三次累計相加計算最終產(chǎn)量。

每次收獲時,選取甜椒鮮樣進(jìn)行固形物,VC,硝酸鹽、可溶性糖和可滴定酸含量等品質(zhì)指標(biāo)的檢測,Vc采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測定,硝酸鹽采用水楊采用3,5-二硝基水楊酸顯色法測定,可溶性糖采用蒽酮比色法測定14,酸度含量采用NaOH  滴定法測定。3次測定的平均值作為最后的結(jié)果計算。  每次收獲時,選取另一份甜椒鮮樣烘干磨碎后  測定N,P和K含量,N含量采用凱氏定氮法測定,P含  量用礬鉬黃比色法測定,K含量用火焰光度計法測  定。三次測定的平均值作為最后的結(jié)果進(jìn)行分析。1.4數(shù)據(jù)分析  用Exce表格進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和畫圖,用SPSs軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1紅泥膜沼氣池沼液追施對設(shè)施甜椒產(chǎn)量的影響  從圖1可以看出,紅泥膜沼氣池沼液部分替代(T2處理)和全  部替代化肥(T3處理)作為追肥,并沒有降低甜椒的  產(chǎn)量,反而增加了產(chǎn)量。T4處理兩倍氮施用量的增產(chǎn)效果并不好。T1,2,T3和T4處理的產(chǎn)量分別為33640.3,39,3和35.5thm-2;相比們處理,和T和Ⅳ4處理產(chǎn)量分別增產(chǎn)19.6%,16.9%和5.5%。2.2紅泥膜沼氣池沼液追施對設(shè)施甜椒品質(zhì)的影響

紅泥膜沼氣池沼液追施會降低甜椒果實的固形物,但相比化肥處理差異不顯著(圖2)。從VC含量來看,紅泥膜沼氣池沼液相比化肥并沒有降低VC含量(圖3),紅泥膜沼氣池沼液與化肥配施(T2)相比化肥,VC含量增加了14.7%。從圖

4來看,一定量的紅泥膜沼氣池沼液會降低甜椒硝酸鹽含量,相比  T處理,衛(wèi)2和T硝酸鹽含量分別降低了17.4%和  25.4%;由于二倍氮量的原因,4處理相比T1處理  硝酸鹽含量增加了11.5%。4個處理間的可溶性糖  含量沒有顯著性差異(圖5),紅泥膜沼氣池沼液可以降低甜椒的  果實酸度和提高糖酸比(圖6和圖7),其中T2處理  的效果最明顯。從上述分析可以發(fā)現(xiàn),在追肥中使  用紅泥膜沼氣池沼液可以提高甜椒的品質(zhì),其中以紅泥膜沼氣池沼液與化肥配  施(50%化肥N+50%紅泥膜沼氣池沼液N)表現(xiàn)出的效果最好。  2.3紅泥膜沼氣池沼液追施對設(shè)施甜椒養(yǎng)分吸收的影響  如表2所示,紅泥膜沼氣池沼液追施并沒有降低甜椒果實對N,P,K養(yǎng)分的吸收。相比化肥處理(T1),紅泥膜沼氣池沼液處理(T2,T3和T4)P的含量高了2.6%~4.5%。不同處理間N,P和K養(yǎng)分的化學(xué)計量特征差異不顯著,紅泥膜沼氣池沼液處理相比化肥處理,NP降低了3.6%5.7%,P/K增加了4.6%-6.8%。

3討論

紅泥膜沼氣池沼液中含有豐富的氮、磷、鉀,氨基酸,微量元素  和腐植酸等活性物質(zhì),能刺激作物生長,增強(qiáng)作物抗  逆性及改善產(chǎn)品品質(zhì)"-2)。研究指出,在設(shè)施蔬菜  栽培中追施紅泥膜沼氣池沼液能提高蔬菜產(chǎn)量、改善蔬菜品  質(zhì)12),這與本研究的結(jié)果相同。本研究還發(fā)現(xiàn)甜  椒產(chǎn)量隨著紅泥膜沼氣池沼液的增加有降低的趨勢,表明過量施  肥并不利于甜椒生長,這與其它研究施用高濃度沼  液會抑制植物生長的結(jié)果類似。  研究發(fā)現(xiàn),較低的NP值有利于有機(jī)體的快速  生長6,而本研究發(fā)現(xiàn)施用紅泥膜沼氣池沼液在保證N和P吸  收的前提下,可以降低N/P值,這可能是追施紅泥膜沼氣池沼液處理產(chǎn)量輕微升高的原因。  本研究中T2(追施紅泥膜沼氣池沼液和化肥)和T3處理(全  部追施紅泥膜沼氣池沼液)相比們處理每公頃節(jié)省了577kg和

1154kg化肥。前人研究指出長期施用紅泥膜沼氣池沼液有減產(chǎn)的風(fēng)險2),所以本研究認(rèn)為追肥時,紅泥膜沼氣池沼液和化肥配施效果會更好些。追施蔬菜廢棄物紅泥膜沼氣池沼液不僅會減少化肥用量,還能消納園區(qū)蔬菜廢棄物,減少環(huán)境污染,大大節(jié)省成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)論

追施蔬菜廢棄物紅泥膜沼氣池沼液提高了甜椒產(chǎn)量,聯(lián)合追施紅泥膜沼氣池沼液和化肥的產(chǎn)量最高,追施多量紅泥膜沼氣池沼液產(chǎn)量有降低的趨勢。相比化肥,追施蔬菜廢棄物紅泥膜沼氣池沼液提高了甜椒的vC含量和糖酸比,降低了硝酸鹽含量,并且沒有降低養(yǎng)分的吸收。綜上表明,在設(shè)施蔬菜栽培過程中,蔬菜廢棄物紅泥膜沼氣池沼液可以替代化肥進(jìn)行蔬菜生產(chǎn),為蔬菜園區(qū)蔬菜廢棄物資源化利用提供了一實用途徑。

摘自《中國沼氣》第4期 趙自超 付龍云 王昭晴 張云廷 楊光 王艷芹 李彥 羅加法

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