1、沼氣發酵殘留物對蔬菜產量及品質影響的研究進展徐衛紅1,王正銀1,王旗1,歐陽柬2,陳彩范3(1.西南農業大學資源環境學院,重慶400716;2.重慶農村能源辦公室,重慶400020;3.開縣農業局,重慶405400摘要:農村發展沼氣不僅可以開辟能源利用,而且其沼氣發酵殘留物可作為有機肥肥源,提高土壤肥力,改良土壤,促進農業良性循環。沼肥不僅具有良好的保肥性能,而且對多種作物具有顯著的增產效果,尤其是在作物品質方面效果更佳。本文在查閱已有研究資料基礎上,就沼肥用于蔬菜生產時對蔬菜產量、品質的影響以及沼肥使用存在的問題等方面進行了簡要論述。中圖分類號:S21614;S141文獻標識碼:A 文章編號

2、:1000-1166(200502-0027-03A R eview on Studies of Biogas Fermentation R esidue E ffect on V egetable Yield and Q u ality /XU Wei 2hong 1,WANG Zhen 2ying 1,WANG qi 1,OU 2YANG Jian 2,CHEN C ai 2fan 3/(1.College of R esources and E nvironmental Science ,Southw est Agri 2cultural U niversity ,Chongqing 4

3、00716,China ;2.Rural E nergy Office of Chongqing ,Chongqing 400020,China ;3.Agri 2culture Bureau of K aixian of Chongqing ,K aixian 405400,ChinaAbstract :Developing biogas in countryside can exploit energy res ources ,and its fermentation residue can be used as organic fertilizer ,which can not only

4、 improve s oil fertilization ,but als o improve crop yield and quality.This paper summarizes recent sdudies on utiliza 2tion of biogas fermentation residue improving vegetable yield and quality.And existing problems and developing propects in the future are als o discussed.K ey w ords :Biogas fermen

5、tation residue ;vegetable ;Y ield ;Quality收稿日期:2004-03-21作者簡介:徐衛紅(1969-,女,博士生,主要從事植物營養與環境生態研究。Emial :xuwei 2hong 沼氣發酵殘留物,俗稱沼肥,是農作物桔桿、人畜糞便經厭氧發酵產生沼氣后的剩余物。沼氣發酵殘留物合理利用,不僅可以帶來經濟效益,而且還具有社會效益;棄之不用或利用不當,勢必造成資源浪費和環境污染。近些年,人們經過不斷探索,已經找到了沼渣和沼液的各種有效的利用途徑,如沼液浸種、沼液喂豬、沼渣育蘑菇等等。其中用得最多、最好的是將其作為肥料直接用于糧食和蔬菜生產。蔬菜是人類每日必需

6、的食物,其品質的優劣直接關系到人類的身體健康。而蔬菜品質是各種管理措施,如施肥、灌溉、病蟲害防治等綜合作用結果。近二十年來,科研工作者從不同的角度研究和報道了施肥對蔬菜產量、品質的影響14。業已證明59,沼肥具有能提高蔬菜產量、改善蔬菜品質,而且具有防治病蟲害的功效,為生產無公害蔬菜提供了一條很好的途徑。本文在查閱已有研究資料基礎上,就沼肥用于蔬菜生產時對蔬菜產量、品質等方面的影響進行綜合論述。1沼氣發酵殘留物的成分和含量狀況沼氣發酵殘留物是一種養分含量全面,速效養分豐富,肥效穩長的有機肥10。但沼肥多出自于農戶自家“生產”,其養分含量狀況與投料種類、投料量、加水量都有很大關系,因此各種沼液養

7、分含量不盡相同。據測定的統計結果表明11,12,沼液中含有全氮0.03%0.08%,全磷0.02%0.03%,全鉀0.049%0.07%;沼渣中有機質36.0%49.9%,腐殖酸10.1%24.6%,粗蛋白5.0%9.0%,全氮0.78%1.61%,全磷0.4%0.6%,全鉀0.61%1.30%。此外,還發現沼液中含有其他礦質元素(如Ca ,Mg ,Cu ,Fe ,Zn ,Mn ,B ,C o ,Cr ,Sr ,Ae ,Li ,F ,Ba 等,8種氨基酸、抗冷物質(如脯氨酸、亞油酸、黃腐酸等及生長刺激素(如脫落酸、生長素、赤霉酸等、B 族維生素以及某些抗菌素等1013。2沼氣發酵殘留物對蔬菜產

8、量的影響從沼氣發酵殘留物的成分和含量狀況可見,沼肥養分含量豐富,尤其是含有較高的有機質和腐殖質,這對于改善菜園土壤的結構、提高土壤肥力是有利的。據四川省農科院的試驗報道14,連續兩年施用沼渣,土壤有機質增加16.3%,全氮、磷分別增加6.3%,14.6%,同時降低了容重、提高了孔隙度。對72中國沼氣China Biogas 2005,23(2溫室番茄種植進行比較試驗表明15,施用沼肥區產量最高,增產23.5%,其次是豬糞尿區,純化肥區為最低,較對照減產10.5%。而且施用沼肥、豬糞還提高了番茄單果重,在一定程度上減少病果數量,以施用沼肥效果最好,較對照減少病果率11.4%。在苦瓜種植試驗中,同

9、樣取得了顯著的增產效果,沼肥區比化肥區增產18.0%,比豬糞尿區增產8.0%。施用沼肥、豬糞尿增產的主要原因是苦瓜單位面積結瓜數目明顯高于化肥區,單瓜重量分別較對照提高2. 9%,11.4%16。此外,也有試驗表明17,用沼肥種植大蒜,平均產量能比不施沼肥的增產20.0%左右;用沼肥種植的白菜增產20.5%7。寧曉峰等也報道28,在1:4沼液稀釋濃度下,紫背天葵、白風菜、紫葉生菜等三個蔬菜品種生長勢都表現較好,根白嫩而粗壯,不定根數量多而生長快,葉片油綠、肥大而有光亮?？梢?由于沼肥能夠為蔬菜提供其生長所需的各種養分,同時改善了菜園土壤理化性質,從而達到增產的效果。3沼氣發酵殘留物對蔬菜品質影

10、響3.1營養品質通過對番茄、黃瓜果實的營養成分分析表明,施用沼液的番茄,其果實中維生素C的含量比對照組高3.82mg100g-1,而可溶性固形物、有機酸、總糖等等均和對照組相近18。但有人對番茄用土培施用沼液得到的結果表明,施用化肥比施用沼液維生素C 含量高,而化肥沼液混施的維生素C最低,因此認為施用沼液能否提高番茄果實維生素C含量,還應進一步探討。但是因為維生素C含量與總酸量成正相關18,所以施用沼液可以降低果實酸度,從而提高果實口味。此外,據我們進行的多次試驗表明,沼肥對葉菜的可溶性糖、氨基酸等營養品質指標均有不同程度的影響。2001年4月5月對萵筍施用沼液的試驗表明,施用沼肥的葉菜的葉片

11、可溶性糖比不施沼肥的低7.9%40.4%,氨基酸比不施沼肥的提高5.4% 12.9%;2002同期的試驗也有大致相當的結果。據此我們可以初步認為,沼肥對葉菜蔬菜的可溶性糖有降低作用,但能明顯提高葉菜氨基酸含量。3.2衛生品質硝酸鹽本身沒有毒性,但是人體攝取的硝酸鹽在細菌的作用下還原成亞硝酸鹽吸收到血液中與血紅蛋白反應,使血紅蛋白中的二價鐵轉化為三價鐵,形成高鐵血紅蛋白從而導致高鐵血紅蛋白癥,嬰兒尤其如此。所以蔬菜衛生品質中硝酸鹽含量成為人們關注的焦點。由于沼渣和沼液中含有多種營養元素和微量元素,有利于土壤達到N,P,K及其它營養元素的平衡。此外,沼液中含有包括Mn,M o在內的多種微量元素和稀

12、有元素,有利于提高硝酸還原酶的活性,所以與施用化肥相比,施用沼肥能夠有效降低硝酸鹽的積累1923。在對菠菜的硝酸鹽含量及正交處理與無肥和化肥的比較試驗中,可以看出,與無肥相比,施用肥料的菠菜,硝酸鹽含量分別增加43.2%,正交試驗處理的硝酸鹽含量均增加,增幅為2.4%31.6%。與化肥對照相比,菠菜的正交試驗處理硝酸鹽含量降低,降幅為4.9%55.5%8。正交試驗的各個處理表示了單施沼肥和沼肥化肥混施的各種組合,試驗表明,單施沼肥和沼肥和化肥混施均比無肥對照增加硝酸鹽的積累,但是比化肥對照組減少硝酸鹽積累。由此可見,用沼肥替代一般化肥可以降低硝酸鹽在蔬菜植株體內積累。綜上所述,我們可以認為,沼

13、肥作為有機肥能夠降低硝酸鹽在蔬菜體內的積累,然而,如何與化肥配合能夠使肥效最高以及最大程度的阻止硝酸鹽在蔬菜體內的積累,還有待進一步研究。據我們研究測定,沼肥中重金屬含量極低,對增加蔬菜重金屬含量甚微,相反,沼肥中含有大量的有機質,有機質具有的官能團對Cd,Zn等離子的吸附能力遠遠超過任何其他礦質膠體,有機質強力吸附Cd,Zn等離子及腐殖質分解形成的腐殖酸可與土壤中Cd,Zn形成絡合物,從而達到降低植物對Cd,Zn 等重金屬吸收的目的24。蔬菜施用農藥相當普遍。經過厭氧發酵的沼肥含有豐富的營養成分,促進了農作物的成長,從而使作物抗病蟲能力的增強,減少了農藥施入量及農藥殘留物。其原因是生長刺激素

14、增加與抑制病蟲害和誘導作物的抗性增強有著密切的關系。厭氧發酵殘留物中的有機酸,特別是丁酸對病菌有一定的抑制作用。厭氧發酵殘留物中含有較高濃度的NH32N或NH4+對病原菌和蟲害有抑制和殺滅作用,某些抗菌82中國沼氣China Biogas2005,23(2素對防治作物病蟲害也有著直接的作用。有關試驗表明,厭氧發酵殘留物對各種農作物和糧食,經濟作物,蔬菜,水果等11種作物中的23種病害具有良好的防治效果,對13種作物中的14種蟲害有良好的防治效果。沼液與化學農藥混和使用,可以大大減少化學農藥的用量,減少對環境的污染,且表現出顯著的的增效作用,同時提高蔬菜的衛生品質25。因而,在無公害蔬菜,綠色食

15、品大受歡迎的今天,用沼肥種植蔬菜值得大為推廣。3.3外觀品質從對番茄、黃瓜、苦瓜等蔬菜作物施用沼肥的結果來看26,27,不僅提高了蔬菜總產量,增加了單果重,病蟲害明顯減少外,而且,果實外形更加美觀,在市場上更受消費者的青睞,因而在價格上也就具有了上浮能力,從而提高經濟效益。4存在問題及解決途徑(1沼肥作為自制型有機肥,沒有經過任何工藝處理,施用之后會引來大量蒼蠅蚊蟲,不僅不衛生,而且有礙觀瞻。所以大量施用時應注意進行適當的除臭處理。(2沼肥雖然是一種優質的有機肥,但是其養分含量因投料不同、投料量不同、加水量不同而有很大差別,因此在用于蔬菜生產時應因地制宜,根據實際情況決定沼肥施肥量。(3沼肥養

16、分含量低,尤其是氮、磷、鉀含量遠不能滿足蔬菜生產的需要,最好與一定量的化肥配合施用,可望達到高產、優質的目的。參考文獻:1徐衛紅,王正銀.不同土壤與施肥對萵筍硝酸鹽和營養品質的效應研究J.西南農大學報,2001,23(6:253 25612徐衛紅,等.不同沼液及用量對萵筍和蘿卜硝酸鹽及營養品質的影響J.中國沼氣,2003,21(2:11131 3胡海勤,等.蔬菜主要污染問題J.農村生態環境,1995,11(3:525614任租金.氮肥施用與蔬菜硝酸鹽的相關研究J.生態學報.,1998,18(5:52352815耿玉亮,劉郁文,王澤洋,劉永志.溫室蕃茄生產施用沼肥的試驗J.中國沼氣,2000,3

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