沼液对玉米德单123产量及土壤肥力的影响

姚光伟， 付怡， 汪文静

(1.开化县新农村建设中心，浙江 开化 324300； 2.开化县农业技术推广中心，浙江 开化 324300；3.开化县乐丰农业科技有限公司，浙江 开化 324300)

沼液是有机物质在厌氧池内经过发酵产生的代谢物，属于高浓度的有机废水。厌氧发酵后形成的沼液富含作物所需的氮、磷、钾及各种氨基酸、维生素、蛋白质、生长素等，其中丁酸对病菌有明显的抑制作用；此外，沼液中的氨、铵盐和某些抗生素对农作物病虫害有直接的防治作用[1]，因此,沼液可以作为“生物农药”用于防治病虫害。沼液的主要养分为速效态养分，且速效营养能力强，养分可利用率高，能迅速被农作物吸收利用，并有明显的抗病、壮苗、增产和改善土壤环境质量的作用[2-3]。沼液的水质特性使农作物吸收极快，既有速效性，又兼具缓效性。沼液中含有大量氮、磷、钾、氨基酸、腐殖酸以及多种微量元素等养分，对促进农作物的新陈代谢，提高农作物的产量、品质和改良土壤理化性状都有很大作用，是重要的优质有机肥资源[4-5]。研究表明，马铃薯种植施用沼液沼渣3 000～90 000 kg·hm-2，其产量较未施用处理增产8.0%～35.5%，且随着施用量的增加而增加[6]。在番茄种植中，按照一定比例的沼渣替代常规肥料可以增加番茄的生物量，改善番茄的农艺性状和品质，对开花期和结果期均有一定程度的改善和提早[7-8]。此外,沼液发酵物中铵态氮含量比常规肥料高，施用沼液可以显著提高马铃薯和冬小麦的产量[9]；杨静等[10]研究发现，在沼液施用量为1 600和2 128 mL时，生菜的产量和干物质积累量大幅度提高；毛晓月等[11]发现，施用沼液对芥菜有显著效果，提高产量、改善品质、降低重金属含量等。施用沼液种植玉米，与常规施肥处理和清水处理相比，对改善玉米品质和提高玉米产量均有显著效果[12]。因此，为了使沼液在农业生产中得到推广利用，探索沼液资源化利用中最佳经济效益下的适宜施用量，为沼液合理利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 大田沼液肥效观察试验

大田观察试验设在开化县华埠镇大郡村长征家庭农场玉米基地，118°16′21″E，28°58′0″N，砂壤土，肥力中等偏上，pH 5.75～6.04，有机质21.6～24.4 g·kg-1,全氮 1.34～1.61 g·kg-1，全磷1.28～2.00 g·kg-1，全钾21.3～23.0 g·kg-1，阳离子交换量8.00～9.56 cmol·kg-1，有效磷245.4～261.5 mg·kg-1,速效钾226～368 mg·kg-1(表1)。观察区总面积为250.8 m2，分设4个小区(其中1个为化肥对比小区)，小区面积62.7 m2。前作为直播油菜。

表1 试验区土壤基本理化性质

玉米试验品种为德单123。作基肥的沼液由桐村镇黄石村沼气集中供气工程提供，由衢州出入境检验检疫局综合技术服务中心检测，结果沼液含全氮(以N计)4.7 g·kg-1，磷(以P2O5计)8.3 g·kg-1，钾(以K2O计)7.6 g·kg-1，铜5.80 mg·kg-1，锌33.0 mg·kg-1，砷<1 mg·kg-1。

1.2 处理设计

设4个沼液处理，处理1、处理2、处理3及处理4(对照区)，每667 m2分别施用沼液20、15、10和0 t(不施沼液，化肥对照区)。均于2021年5月6日在翻耕后施入沼液作基肥，随后再进行1次翻耕，使沼液分布均匀。对照区6月3日在玉米株高10 cm左右每667 m2施用硫酸钾复合肥16 kg，6月24日玉米拔节孕穗期667 m2施用45%硫酸钾复合肥(复合肥N、P2O5、K2O含量分别为15%)21.3 kg进行追肥。玉米大田管理，各小区除施用不同沼液外，其他管理措施一致，并同一天完成。小区长16.5 m、宽3.8 m，面积62.7 m2，每个小区点直播8行，每行匀间苗52株，每小区留苗416株。

本试验采用点直播方式，于2021年5月9日进行播种，5月15日开始出苗，5月27日进行匀苗，匀密补稀，匀苗时为2叶1心，采用拉绳等距方式匀苗，每小区留苗416株(折每667 m24 425株)。8月21日全田进行人工采收，分小区进行测产，并取具代表性样穗20穗进行室内考种，从播种到成熟全生育期为104 d。

2 结果与分析

2.1 施用不同量沼液玉米的生育期相对一致

从表2可以看出,各施肥处理间玉米生育期和各生长时期的差异不明显，成熟期基本一致。

表2 不同处理玉米的生育期

2.2 施用沼液玉米的经济性状优于化肥

从表3可以看出，沼液处理玉米株高为225～229 cm，均比处理4(对照区)高，处理1、2、3株高均超过225 cm ,比处理4高出49～53 cm；穗长16.4～17.44 cm，比处理4的15.02 cm长1.38～2.42 cm；穗行数为13.6～14.0行，比处理4的13.2行多；穗粒数382.8～418.0粒，均比处理4多；百粒重37.77～38.73 g，均比处理4重。

表3 不同处理玉米的经济性状

2.3 施用沼液玉米的增产效果明显

从表3可以看出，3个沼液处理每667 m2的产量在592.67～754.18 kg。其中处理1产量为592.67 kg；最高产量为处理2，达754.18 kg；其次为处理3，产量为610.42 kg。分别比处理4(对照区)的526.32 kg增长12.60%、43.29%和15.97%。

2.4 施用沼液后土壤基本理化性状得到改善

从表4可以看出，3个沼液处理试验后的土壤酸碱度(pH)比施用前提高了0.39～0.51；全氮含量比施用前提高了0.02%～0.05%；有效磷含量比施用前提高了42.00～84.70 mg·kg-1；速效钾含量比施用前提高了35～69 mg·kg-1。

表4 施用沼液后的土壤基本理化性质

3 小结与讨论

赵新颖等[13]的试验表明，沼液用于玉米栽培可提高玉米的各项经济性状和产量,表现为生长势强、茎秆粗壮、果穗大、产量提高等特点。本试验肥效观察，玉米株高、穗长、穗行数、穗粒数、百粒重均高于对照区(化肥区)，其中尤以处理2最好，穗长、穗行数、穗粒数、产量最高；处理3的试验效果次之，其百粒重最高；处理1的试验效果第3，株高最高，秃顶最短，穗行数与处理2相同。施用沼液对于增加玉米产量效果明显，施用沼液的3个处理每667 m2平均产量为652.42 kg,比处理4(化肥区)的526.32 kg增产23.9%，同时每667 m2可节省45%三元复合肥37.23 kg，增效明显。沼液处理后的土壤，基本理化性质明显改善，土壤酸碱度(pH)分别提高8.0%、7.0%和9.0%，调酸效果明显；全氮含量分别比施用前提高0.50、0.20和0.30 g·kg-1；有效磷含量分别比施用前提高60.50、84.70和42.00 mg·kg-1；速效钾含量分别比施用前提高69、36和35 mg·kg-1。与甘福丁等[14]的试验结果一致，施用沼液可促进玉米生长,增加产量,能够改善土壤理化性质。

沼液富含农作物所需的氮、磷、钾及各种氨基酸、维生素等营养元素，主要养分为速效态养分，能迅速被农作物吸收利用。本试验肥效观察表明，沼液可作为玉米基肥使用，玉米经济性状良好，增产增效明显，改善了土壤酸度，对沼液资源化利用具有积极意义。因本次肥料试验设计不完善，并且只做了一年试验，试验结果只能作为参考，有待做进一步的试验研究，指导沼液资源的利用和开发。