空闲水稻田消纳沼液对土壤及水稻种植的影响

明处理 5 沼液每次施用量较大的情况下，土壤中有 效磷养分可能随水深层迁移［10］，导致表层土中磷与
处理有 所 增 加，且 各 处 理 间 存 在 显 著 差 异 （ p ＜ 空白处理相比有所下降。速效钾处理 5 ＞ 处理 3 ＞
0. 05） ，说明沼液施用间隔时间长可能利于土壤对 处理 1，处理 3 和处理 5 与空白对照之间存在显著
174bB 590aA 800aA
4． 3 沼液的施用对后期水稻产收的影响
土壤上继续种植水稻，并采用常规施肥处理，观测各
本研究在施用沼液后，在不同沼液消纳处理的 处理对水稻生产的影响，具体见表 4。
3 研究方法
3． 1 试验设计 本试验所用沼液由牟山牧场沼气工程提供，沼
液抽样检测指标为 pH 值为 7． 41，有效氮 0． 23% ， 有效磷 0． 46% ，速效钾 0． 14% 。为了找到最佳土壤
收稿日期： 2014-07-29 修回日期： 2015-02-04 作者简介： 齐 琳（ 1982 － ） ，女，哈尔滨人，硕士研究生，农艺师，主要从事农村沼气、清洁能源、农作物秸秆利用等农村生态能源工作，E-mail：
1 试验背景、目的
沼气工程被广泛建设于规模化畜禽养殖场中， 主要作用 是 治 理 养 殖 场 中 液 体 污 染 排 泄 物［1］。 近 些年为了满足居民日益增长的物质需求，养殖规模 不断扩大，沼气工程数量也随之增加，本研究所属地 为浙江省东部沿海地区，沼气工程的工艺类型 90% 以上为能源生态型，所以沼气工程残余物沼液数量 也是呈逐年增加态势。由于沼液中除含有 N，P，K 等大量营养元素外，还含有多种微量元素，水解酶、， 有机酸，腐植酸，氨基酸，B 族维生素，生长素，细胞 分裂素及某些抗菌素等生物活性物质［2 － 4］，所以大 量沼液的消纳途径传统做法是作为有机肥用于农作 物［5］，但由于 农 作 物 需 肥 具 有 季 节 性，农 田 会 出 现 阶段性闲置现象，与沼液产生的连续性形成供需矛 盾，无处消纳的沼液成为污染隐患，所以本研究打破
全盐量的检测结果显示，各处理间存在极显著 差异（ p ＜ 0． 01） ，处理 4 ＞ 处理 3 ＞ 处理 2 ＞ 处理 1 （ CK） ，处理 4 最高为 1． 62 g·kg － 1 ，处理 1（ CK） 最 低为 0． 79 g·kg － 1 ，说明施用沼液后的土壤中全盐 量有所增加，并随着沼液用量的增多而升高，这主要 跟沼液中含有大量的营养元素与矿物质元素有关。
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空闲水稻田消纳沼液对土壤及水稻种植的影响
齐 琳1 ，王 飞1 ，张晓雷2 ，王 斌3 ，潘夏远1
（ 1． 宁波市种植业管理总站，浙江 宁波 315012； 2． 鄞州区农业信息与农产品质量检测服务中心，浙江 宁波 315192； 3． 鄞州区农业技术服务站，浙江 宁波 315192）
表 1 空闲水稻田沼液消纳试验设置
处理
1（ CK） 2 3 4 5
沼液总用量
间隔时间
每次用量
吨·667m － 2 天·667 m － 2 次 － 1
吨
0
0
0
30
7
5
45
7
7． 5
60
7
10
45
14
15
用田垅加包膜隔开。2 月 6 日开始沼液消纳第一次 灌溉，3 月 10 日沼液消纳最后一次灌溉，4 月 16 日 采样测定表层土壤 pH 值，有机质，阳离子交换量， 速效氮磷 钾 养 分，各 类 指 标 按 常 规 方 法 进 行 测 定。 水稻定植后不再施用沼液，整个生长期施肥量为 N 10 kg，P2 O5 5 kg，K2 O 8 kg，水稻定植后通过补苗数 量计算出苗率，产量调查按每大区选代表性生长区 域对角线 3 点取样，每点用 1 m2 的铁圈圈定后考查 其理论产量。 3． 3 统计分析
Absorption of Biogas Slurry by Paddy Field during the Idle Time and Its Effects on Soil and Ｒice Planting / QI Lin1 ，WANG Fei1 ，ZHANG Xiao-lei2 ，WANG Bin3 ，PAN Xia-yuan1 / （ 1． Ningbo Planting Management Station， Ningbo 315012，China； 2． Yinzhou Agricultural Information and Agricultural Products Quality Inspection Service Center，Ningbo 315012，China； 3． Yinzhou Agricultural Technology Service Station，Ningbo 315012，China） Abstract： A field experiment was conducted to find out the best solution for the idle paddy field absorbing the biogas slurry． Five treatments with 2 single factors （ i． e． application amount and application frequency of biogas slurry） were designed to study their effects on soil properties and the rice planting． The results showed that，considering the effects on soil and crops，the best way was applying 5 tons of biogas slurry per 666． 7m2 a week and totally 30 tons in 6 weeks，but in considering of alleviating the pressure of the environment，60 tons of biogas slurry could be applied to the field and no significant negative effects on rice yield． Key words： free paddy field； biogas slurry； soil； rice
摘 要： 为找出空闲水稻田消纳沼液的最佳方案，文章在田间设计沼液施用量、沼液施用频次 2 个单因素控制的试验，研 究 5 种处理对土壤理化性质及水稻后期种植的影响。结果表明： 从对土壤及作物影响考虑，每亩沼液总用量 30 吨，每次 施用 5 吨，每周一次的施肥方式为最佳； 从缓解沼液环境污染压力考虑，方案不会Βιβλιοθήκη Baidu水稻产量造成显著性影响。 关键词： 空闲田； 沼液； 土壤； 水稻 中图分类号： S216． 4 文献标志码： B 文章编号： 1000 － 1166（ 2015） 03 － 0087 － 03
有机质 g·kg － 1
57 62 63 62
阳离子交换量 cmol·kg － 1 15． 55 15． 81 15． 67 15． 68
碱解氮 mg·kg － 1 181cC 218bB 228bAB 257aA
有效磷 mg·kg － 1 71． 88cB 79． 82aA 76． 29bAB 72． 81cB
速效钾 mg·kg － 1 174bC 285bBC 590aAB 670aA
通过数据分析表明（ 见表 2） ，施用频次相同、总 用量呈梯度递增的沼液消纳方式，对土壤的理化性 质会产生影响。由于所施沼液呈弱碱性，所以施用 沼液后的土壤各处理 pH 值均高于未施用沼液的处 理 1 的 pH 值，处 理 4 ＞ 处 理 3 = 处 理 2 ＞ 处 理 1 （ CK） ，随着沼液用量的增加，土壤 pH 值趋于中性， 说明沼液的施用对调节酸性土壤有一定的作用。
应用 DPS 对各类数据进行方差分析。
4 结果与分析
3． 2 试验方法 每种处理的农田面积为 666． 7m2 ，各处理之间
4． 1 沼液频次相同、梯度用量对土壤理化性质的影 响
表 2 沼液梯度用量对土壤理化性质影响
处理
1（ CK） 2 3 4
pH 值
5． 9 6． 1 6． 1 6． 3
全盐量 g·kg － 1 0． 79dD 1． 05 cC 1． 45bB 1． 62 aA
土壤有机质、阳离子交换量影响着土壤中许多 化学反应和化学过程，从而影响植物和微生物所需 养分的有效性［6 － 7］。土壤中的有机质处于不断分解 和形成过程中，其含量主要受气候条件、植被类型、 成土母质、土壤环境及人为活动的影响，本研究施用 沼液后的土壤有机质含量均大于空白处理，说明沼 液的施用可以增加土壤中有机质含量。阳离子交换 量的检测数值显示，施用沼液后的土壤阳离子交换 量均较空白阳离子交换量有所增加，说明沼液的施
氮的吸收。而有效磷处理 3 ＞ 处理 1 ＞ 处理 5，且处 性差异（ p ＜ 0． 05） ，说明沼液的施用提高了土壤中
理 3 与处理 5 之间存在显著性差异（ p ＜ 0． 05） ，说 有效钾含量。
表 3 不同频次施用沼液对土壤理化性质影响
处理
pH 值
全盐量 g·kg － 1
有机质 g·kg － 1
阳离子交换量 cmol·kg － 1
碱解氮 mg·kg － 1
有效磷 mg·kg － 1
速效钾 mg·kg － 1
1（ CK） 3 5
5． 9
0． 79bB
57
6． 1
1． 45aA
63
6． 2
1． 46aA
60
15． 55 15． 67 15． 81
181cB 228bA 239aA
71． 88bA 76． 29aA 71． 43bA
honeyqilin@ 163． com
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消纳沼液的施用方案，试验分为沼液施用量、沼液施 用频次 2 个单因素控制试验，即在沼液施用频次相 同的条件下进行沼液用量梯度试验，在沼液总用量 相同的条件下进行沼液不同频次比较试验，具体各 处理设计见表 1。
传统沼液消纳方式，针对空闲水稻田开展不同浓度、 不同频次的沼液土壤消纳能力试验，分析其对后期 水稻种植的影响，找出最佳土壤消纳沼液方案，解决 新农村建设中大量沼液消纳难题。
2 研究区概况
研究地位于我国海岸线中段浙江省宁波市鄞州 区，当地属于亚热带季风气候，农田种植作物为单季 水稻，冬季农田无作物种植，土壤质地为粉砂质粘壤 土，土种为黄斑青紫泥田。
通过表 3 可以证实，沼液总用量相同、施用频次 不同的沼液消纳方式对土壤理化性质的影响略有不 同。2 种不同的沼液施用频次处理均增加了土壤酸
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碱度值，土壤全盐量、有机质和阳离子交换量均较空 白处理有所增加。处理 3 与处理 5 的碱解氮较空白
用对土壤中胶体种类和含量产生影响［8］，从而提高 了土壤阳离子交换量。
通过表 2 可以看出，施用沼液后，土壤中的碱解 氮含量处理 4 ＞ 处理 3 ＞ 处理 2 ＞ 处理 1，施用沼液 的各处理与空白对照之间均存在极显著性差异（ p ＜ 0． 01） ，说明沼液中的有效氮成分被土壤吸收［9］， 从而提高了土壤中碱解氮的含量； 有效磷的含量处 理 2 ＞ 处理 3 ＞ 处理 4 ＞ 处理 1，处理 2 与空白对照 相比有效磷的含量明显提高，存在极显著差异（ p ＜ 0． 01） ，处理 4 与其他各处理之间均存在显著性差 异（ p ＜ 0． 05） ，说明由于沼液中含有有效磷成分，所 以施用沼液后土壤中的有效磷增加，而当沼液用量 较大的情况下，可能由于期间降水影响表层土壤中 的有效磷随水发生深层迁移［10］； 速效钾含量处理 2 ＞ 处理 4 ＞ 处理 3 ＞ 处理 1，施用沼液后的土壤中速 效钾的含量均增加，且与空白对照之间差异性显著 （ p ＜ 0． 05） ，说明一定量范围内的施用沼液均能够 提高土壤中有效钾含量。 4． 2 沼液用量相同、频次不同对土壤理化性质的影响