我国是农业大国,蔬菜产量近年来一直稳居世  界第一。在蔬菜生产中会产生大量废弃物,其中包括秧蔓藤、病残株、残次品等。经估算,我国每年产生约6亿多吨蔬菜废弃物,其资源化利用不足30%1。大部分菜废弃物被遗弃而浪费,一是造成资源浪费,二是污染环境,威胁当地蔬菜的安全生产(21。因此提高蔬菜废弃物的循环利用有助于促进我国蔬菜产业安全生产和推动我国农业绿色、可

持续发展。沼气工程对于解决蔬菜及养殖场废弃物具有很好的实用性,是目前最具前景的农业废弃物资源化利用手段之一3-5),既有效地无害化处理了大量废弃物,又高效地产生清洁能源(沼气)和有机肥料(红泥膜沼气池沼液、沼渣)。近年来,因过量施化肥导致的  食品和生态环境安全问题越来越严重,在设施蔬菜  生产过程中出现了蔬菜硝酸盐超标、蔬菜品质下降  等一系列问题,严重制约着蔬菜的安全及可持续发

展6。前人研究结果表明,用红泥膜沼气池沼液替代或部分替  代化肥在改善土壤理化和生物特征、提高蔬菜产量  及品质等方面都具有积极作用(9-1。而这些红泥膜沼气池沼液  的主要发酵原料为畜禽粪便,而对于蔬菜废弃物为  主要发酵原料的红泥膜沼气池沼液在设施蔬菜上的应用鲜有报  道。本文以设施甜椒为对象,研究蔬菜废弃物红泥膜沼气池沼液  作为追肥对产量、品质和养分吸收的影响,为蔬菜废  弃物红泥膜沼气池沼液在设施蔬菜上合理利用提供技术指导。1材料与方法

1.1试验材料

本研究于2017年8月-2017年12月在山东省济南市长清区一园区日光温室内进行。试验土壤是  潮褐土,0-20cm土层基础理化性状:pH值为8.4,  有机质含量为16.2g·kg-1,全氮含量为1.23  g·kg-,速效磷含量136mg·kg-1,速效钾含量307  kg-。试验材料为甜椒( Capsicum annuum L.  grossum(Wil.) Sendtn.),品种为奥黛丽。试  验所有红泥膜沼气池沼液来自该园区内的地下沼气池,发酵原料  主要为该园区的蔬菜废弃物(西红柿、黄瓜、甜椒等  蔬菜的藤蔓及尾菜等)和牛粪,红泥膜沼气池沼液的pH值和电导  率分别为7.64和10.02ms:cm-,全氮、磷(P2O3)  和钾(K2O)含量分别为900mg·L-,200mg·L和  900mg·L1

2试验设计  试验采用随机区组设计,共设4个处理。分别为追施100%化肥N(T1);追施50%化肥N+50%红泥膜沼气池沼液N(T2);追施100%红泥膜沼气池沼液N(T3)和追施200%红泥膜沼气池沼液N(T4)。每个处理3个重复,每个小区13m(1.3mx10m)。每个处理基肥施肥量一致,均为商品有机肥15hm2,磷酸二铵750kghm-2和硫酸钾750kghm-2。试验期间共追肥三次,T1处理  的化肥选用市售水溶肥(NP:K=18:18:18),T2和  T3处理用红泥膜沼气池沼液用量以氮含量计算,所缺磷、钾养分  化肥补齐(由于红泥膜沼气池沼液氮钾含量相同,只补磷肥就可以,  磷肥用P2O3含量为46%的重过磷酸钙),其中T1,  和T处理的氮、磷和钾用量相同,每次追肥量见表1。

1.3试验方法

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,每次采收时测定各小区的果实产量,三次累计相加计算最终产量。

每次收获时,选取甜椒鲜样进行固形物,VC,硝酸盐、可溶性糖和可滴定酸含量等品质指标的检测,Vc采用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定,硝酸盐采用水杨采用3,5-二硝基水杨酸显色法测定,可溶性糖采用蒽酮比色法测定14,酸度含量采用NaOH  滴定法测定。3次测定的平均值作为最后的结果计算。  每次收获时,选取另一份甜椒鲜样烘干磨碎后  测定N,P和K含量,N含量采用凯氏定氮法测定,P含  量用矾钼黄比色法测定,K含量用火焰光度计法测  定。三次测定的平均值作为最后的结果进行分析。1.4数据分析  用Exce表格进行数据整理和画图,用SPSs软件对数据进行方差分析。

2结果与分析

2.1红泥膜沼气池沼液追施对设施甜椒产量的影响  从图1可以看出,红泥膜沼气池沼液部分替代(T2处理)和全  部替代化肥(T3处理)作为追肥,并没有降低甜椒的  产量,反而增加了产量。T4处理两倍氮施用量的增产效果并不好。T1,2,T3和T4处理的产量分别为33640.3,39,3和35.5thm-2;相比们处理,和T和Ⅳ4处理产量分别增产19.6%,16.9%和5.5%。2.2红泥膜沼气池沼液追施对设施甜椒品质的影响

红泥膜沼气池沼液追施会降低甜椒果实的固形物,但相比化肥处理差异不显著(图2)。从VC含量来看,红泥膜沼气池沼液相比化肥并没有降低VC含量(图3),红泥膜沼气池沼液与化肥配施(T2)相比化肥,VC含量增加了14.7%。从图

4来看,一定量的红泥膜沼气池沼液会降低甜椒硝酸盐含量,相比  T处理,卫2和T硝酸盐含量分别降低了17.4%和  25.4%;由于二倍氮量的原因,4处理相比T1处理  硝酸盐含量增加了11.5%。4个处理间的可溶性糖  含量没有显著性差异(图5),红泥膜沼气池沼液可以降低甜椒的  果实酸度和提高糖酸比(图6和图7),其中T2处理  的效果最明显。从上述分析可以发现,在追肥中使  用红泥膜沼气池沼液可以提高甜椒的品质,其中以红泥膜沼气池沼液与化肥配  施(50%化肥N+50%红泥膜沼气池沼液N)表现出的效果最好。  2.3红泥膜沼气池沼液追施对设施甜椒养分吸收的影响  如表2所示,红泥膜沼气池沼液追施并没有降低甜椒果实对N,P,K养分的吸收。相比化肥处理(T1),红泥膜沼气池沼液处理(T2,T3和T4)P的含量高了2.6%~4.5%。不同处理间N,P和K养分的化学计量特征差异不显著,红泥膜沼气池沼液处理相比化肥处理,NP降低了3.6%5.7%,P/K增加了4.6%-6.8%。

3讨论

红泥膜沼气池沼液中含有丰富的氮、磷、钾,氨基酸,微量元素  和腐植酸等活性物质,能刺激作物生长,增强作物抗  逆性及改善产品品质"-2)。研究指出,在设施蔬菜  栽培中追施红泥膜沼气池沼液能提高蔬菜产量、改善蔬菜品  质12),这与本研究的结果相同。本研究还发现甜  椒产量随着红泥膜沼气池沼液的增加有降低的趋势,表明过量施  肥并不利于甜椒生长,这与其它研究施用高浓度沼  液会抑制植物生长的结果类似。  研究发现,较低的NP值有利于有机体的快速  生长6,而本研究发现施用红泥膜沼气池沼液在保证N和P吸  收的前提下,可以降低N/P值,这可能是追施红泥膜沼气池沼液处理产量轻微升高的原因。  本研究中T2(追施红泥膜沼气池沼液和化肥)和T3处理(全  部追施红泥膜沼气池沼液)相比们处理每公顷节省了577kg和

1154kg化肥。前人研究指出长期施用红泥膜沼气池沼液有减产的风险2),所以本研究认为追肥时,红泥膜沼气池沼液和化肥配施效果会更好些。追施蔬菜废弃物红泥膜沼气池沼液不仅会减少化肥用量,还能消纳园区蔬菜废弃物,减少环境污染,大大节省成本,提高经济效益。

结论

追施蔬菜废弃物红泥膜沼气池沼液提高了甜椒产量,联合追施红泥膜沼气池沼液和化肥的产量最高,追施多量红泥膜沼气池沼液产量有降低的趋势。相比化肥,追施蔬菜废弃物红泥膜沼气池沼液提高了甜椒的vC含量和糖酸比,降低了硝酸盐含量,并且没有降低养分的吸收。综上表明,在设施蔬菜栽培过程中,蔬菜废弃物红泥膜沼气池沼液可以替代化肥进行蔬菜生产,为蔬菜园区蔬菜废弃物资源化利用提供了一实用途径。

摘自《中国沼气》第4期 赵自超 付龙云 王昭晴 张云廷 杨光 王艳芹 李彦 罗加法

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