沼液化肥配施对芦笋地土壤肥力及芦笋品质的影响

柴彦君，张 睿，江建锋，姚光伟，范志斌，李 艳，李子川，张 进，孟 俊

沼液化肥配施对芦笋地土壤肥力及芦笋品质的影响

柴彦君1，张 睿1，江建锋2※，姚光伟3，范志斌4，李 艳5，李子川1，张 进1，孟 俊1

（1. 浙江科技学院环境与资源学院，浙江省废弃生物质循环利用与生态处理重点实验室，杭州 310023； 2. 衢州市衢江区农业技术推广中心，衢州 324000； 3.浙江省开化县新农村建设中心，开化 324300； 4. 浙江省农业农村厅耕地质量与肥料管理总站，杭州 310012；5. 浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所，杭州 310021）

针对芦笋种植过程中大量化肥长期施用所造成的土壤肥力退化和芦笋品质下降的问题，以沼液有机替代化肥来研究相同氮磷钾养分施用的前提下，沼液不同用量替代化肥施用对芦笋地土壤肥力及芦笋品质的影响。试验设不施肥处理（CK）、常规施肥处理（NPK）、沼液全氮替代化肥施氮质量25%、50%、75%和100%的处理，共6个处理，分析了沼液替代化肥施用条件下，沼液不同用量对土壤理化性质、微生物量、酶活性、重金属含量及芦笋品质的影响。结果表明：与常规施肥（NPK）处理相比，沼液替代化肥用量≥50%的处理显著增加了土壤有机质的质量分数32.7%～41.5% （<0.05），但其对土壤全氮、全磷和全钾质量分数无显著影响（>0.05）；同时，沼液替代量75%和100%的处理显著提高土壤pH值0.72和1.0，并显著提高土壤速效钾质量分数48.6%和48.8%（<0.05），而其对土壤碱解氮和有效磷质量分数没有显著影响（>0.05）。与不施肥（CK）处理相比，常规施肥、沼液替代化肥施用各处理均能增加土壤蔗糖酶的活性，但沼液替代化肥用量≥50%的处理均显著降低了土壤酸性磷酸酶的活性（<0.05），而对土壤脲酶和过氧化氢酶活性影响均不显著。与NPK处理相比，沼液替代化肥施用显著提高了土壤微生物生物量碳和氮的含量20.2%～61.2%和28.8%～162.0%（<0.05），但沼液替代量≥50%处理的土壤微生物碳/氮比值与NPK处理相比都显著降低了31.4%～38.6% （<0.05）。常规施肥、沼液替代化肥施用对芦笋地表层土壤重金属Cu、Cr、Cd、Ni、Pb和Zn的含量均无显著影响。与NPK处理相比，75%和100%沼液替代化肥处理芦笋嫩茎中显著增加了可溶性蛋白含量111.1%和155.6%，并显著提高微量元素Zn的含量27.8%和30.0%（<0.05）。可见，沼液替代化肥施用能够显著提高芦笋地土壤有机质和速效养分的含量，促进芦笋地土壤肥力水平的提高，以及芦笋可溶性蛋白和Zn含量的提高，优化芦笋品质，其中以沼液替代量≥75%效果较好。可见，沼液化肥配施能够提升土壤肥力水平，促进芦笋品质的提高。

沼液；肥；芦笋；土壤肥力；品质

0 引 言

近年来，随着中国畜禽养殖业规模的不断提高，与之相配套的大中型沼气工程的规模亦在逐渐扩大，沼气工程已成为畜禽粪污资源化利用的主要模式[1]。沼液是畜禽养殖废弃物经沼气工程厌氧发酵后所产生的一种高浓度有机废水，因其含有丰富的大量及微量的营养元素、丰富的生物活性物质而受到人们的广泛关注[1-4]。沼液因富含植物生长必需的氮、磷、钾等营养成分而被作为一种优质的有机液体肥料用来部分替代化肥施用到农田中，常被用以削减农业化肥用量[5-6]。同时，沼液中还含有丰富的钙、镁、锌、铁等中、微量元素和B族维生素、抗生素、赤霉素、吲哚乙酸等生物活性物质，对植物生长促进和病虫害防治具有重要调节作用[7]。实践证明，施用沼液可以有效增加土壤中各类养分的含量，尤其是速效养分的含量[8]。然而，沼液中含有微量的重金属元素和兽药残留等成分，其资源化利用的安全风险给沼液安全农用带来一定的困扰[4]。

芦笋（L.）的嫩茎富含多种维生素、叶酸、膳食纤维以及硒、铁、锰、锌等微量元素而成为风靡全球的明星蔬菜，具有较好的防癌抗癌功效[9]。当前，农户在种植芦笋的过程中存在盲目施肥的现象，大量化肥的投入导致肥料利用率低、土壤酸化、盐渍化等一系列地力退化问题，并直接导致芦笋品质的下降[10]。比较而言，沼液富含各类型氨基酸和多种植物生长激素，其替代化肥施用可以调节芦笋的生长代谢、补充营养，增强其光合作用能力，促进芦笋发芽率的提高，进而提高其产量[11]。利用沼液替代化肥施用芦笋，既能解决芦笋种植过程中肥料利用率低的问题，又能降低畜禽养殖引起的面源污染风险，达到提高土壤肥力和提升芦笋品质的目的。然而，在沼液与化肥按何种方式配施能够最大限度地提升芦笋地土壤肥力和芦笋品质，沼液施用是否会对芦笋田造成重金属污染的风险等方面的研究鲜有报道。本文根据沼液替代化肥试验连续实施3 a后的田间试验结果，揭示芦笋地土壤理化性质和芦笋品质及微量元素随沼液替代氮肥的比例变化的响应特征，为通过沼液替代部分化肥施用来改善芦笋田土壤肥力和提升芦笋品质技术实践提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况与试验材料

试验在浙江省衢州市开化县菁山农业开发有限公司果蔬基地内进行（118°25′E、29°13′N）。该地区属亚热带季风性湿润气候，年均降雨量1 821 mm，年均气温16.2 ℃。该试验始于2017年8月，供试土壤质地为河滩砂壤土，土壤有机质质量分数为17.54 g/kg、全氮质量分数为0.88 g/kg、全磷质量分数为0.22 g/kg、全钾质量分数为0.36 g/kg、碱解氮质量分数为47.96 mg/kg、有效磷质量分数为36.49 mg/kg、速效钾质量分数为32.47 g/kg、pH值4.82；试验用沼液来自开化县有成家庭农场，一家以养猪为主的中小型企业，其殖场中猪粪尿经过厌氧发酵20 d后，经过干湿分离后通过高压泵打入管网供附近农户使用。本试验所用沼液于每年沼液施用前2～3 d进行采样分析，后根据沼液养分含量进行沼液施用，沼液全氮年平均浓度1.2 g/L、全磷浓度0.03 g/L、全钾浓度0.58 g/L、pH值8.12。栽培芦笋品种为金冠F1。

1.2 试验方法

试验共设6个处理，包括不施肥处理（CK）、常规施肥处理（NPK）以及25%、50%、75%和100%沼液氮替代氮肥处理。其中，常规施肥处理的化肥N施用量为360 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O养分质量比为1∶0.67∶0.83。每个处理设3个重复，共18个小区，随机区组排列。每个小区栽植两垄芦笋，垄长5 m，宽4 m，小区面积为20 m2。所有处理统一施用商品有机肥（N∶P2O5∶K2O养分质量比为2∶1∶1）15 000 kg/hm2作为基肥。施肥处理小区分别在每年的清园期、养苗期和采收期按肥料用量比2∶3∶1分次开沟施用沼液和化肥，化肥以复合肥（N∶P2O5∶K2O养分质量比为15∶15∶15）为主，以氮肥施用量为基准计算复合肥施用量。沼液替代化肥处理磷钾肥不足部分通过过磷酸钙和氯化钾补齐（如表1）。

表1 不同试验处理沼液和化肥施用情况

注：CK为对照不施肥处理，NPK为常规施用化肥处理，25%NP1K1Z1为沼液氮替代25%化肥氮处理，50%NP2K2Z2为沼液氮替代50%化肥氮处理，75%NP3K3Z3为沼液氮替代75%化肥氮处理，100%NP4K4Z4为沼液氮替代100%化肥氮处理，下同。

Note: CK is the control without fertilization treatment, NPK is the conventional fertilizer treatment, 25%NP1K1Z1is the treatment of biogas slurry nitrogen replace 25% chemical fertilizer nitrogen , 50%NP2K2Z2is the treatment of biogas slurry nitrogen replace 50% chemical fertilizer nitrogen, 75%NP3K3Z3is the treatment of biogas slurry nitrogen replace 75% chemical fertilizer nitrogen, 100%NP4K4Z4is the treatment of biogas slurry nitrogen replace 100% fertilizer nitrogen treatment, the same as below.

1.3 样品采集与分析

土壤和芦笋植株样品采集时间为2020年3月份。每小区的土壤样品按梅花采样法采集0～20 cm的表层土壤，5个采样点土壤样品混合均匀后，装进自封袋内带回实验室备用；芦笋样品采集通过在每个样区挑选5个生长相近的芦笋嫩茎，装大纸袋中当天带回实验室备用。按梅花型采集新鲜土壤样品过2 mm筛后，利用四分法分出一份新鲜土样保存在4 ℃冰箱，用于测定土壤微生物量和酶活性；剩余土样风干后混匀，四分法分出一份土样过0.15 mm筛用于测定土壤全量养分；余下土样过0.9 mm筛，用于测定土壤有效养分。芦笋样品清洗后切段，混匀后随机选取5段芦笋植株样品石英砂研磨，提取液用于测定可溶性糖和可溶性蛋白，剩余芦笋植株样品烘干粉碎后采用电感耦合等离子质谱ICP-MS测定芦笋微量元素。采用常规分析法测定土壤理化性质[12]；采用氯仿熏蒸提取法和荧光微型板酶标法分别测定土壤微生物量和酶活性[13]；采用蒽酮比色法和考马斯亮蓝G-250染色法分别测定芦笋可溶糖和可溶性蛋白含量[14]；利用电感耦合等离子质谱（ICP-MS）测定土壤重金属含量。

1.4 数据统计与分析

采用SPSS 22. 0和Excel 2016软件对试验数据进行处理与分析。采用方差齐性检验对土壤和芦笋植株样品进行方差分析，若方差为齐性，不同处理之间差异显著采用LSD法检验。若方差不为齐性，采用Game-Howell分析。

2 结果与分析

2.1 沼液替代化肥对土壤养分的影响

沼液替代化肥处理对芦笋地表层土壤（0～20 cm）理化性质和养分的影响见表2。与CK和NPK处理相比，沼液替代化肥能够提升土壤的pH值，其中75%和100%沼液替代氮肥处理达到显著水平，分别提高0.72和1.0（<0.05）。同时，50%、75%和100%沼液替代化肥处理与NPK处理相比显著增加了土壤的有机质含量32.7%～41.5%（<0.05），表明沼液中的有机质主要是以不易被土壤微生物分解的惰性有机碳为主。对土壤全量养分而言，沼液替代化肥处理与CK和NPK处理相比对土壤全氮和全磷都没有显著影响（>0.05），但75%和100%沼液替代化肥处理的土壤全钾含量与CK相比显著增加，与NPK处理则没有差异。沼液替代化肥对土壤碱解氮和有效磷含量没有显著影响，50%、75%和100%沼液替代化肥处理的土壤碱解氮和有效磷含量仅与CK相比增加显著，而75%和100%沼液替代化肥处理的土壤速效钾相比NPK处理显著增加了48.6%和48.8%。

表2 沼液施用对芦笋地土壤化学性质的影响

注：同列不同字母表示差异达0.05显著水平，下同。

Note: Different letters in each column indicate significant differenceamong the treatments at 0.05 level. The same as fellow.

2.2 沼液施用对土壤酶活性的影响

沼液替代化肥对不同土壤酶活性的影响存在比较大的差别（图1）。100%沼液替代氮肥处理的土壤蔗糖酶活性与CK和NPK相比分别显著增加了54%和43%（<0.05），75%沼液替代氮肥处理与CK相比增加了28%，而25%和50%沼液替代化肥处理对土壤蔗糖酶活性影响不显著（>0.05）（图1a）。比较而言，沼液替代化肥与NPK相比对土壤脲酶活性没有显著影响，仅100%沼液替代化肥处理与CK相比显著增加了64%（图1b）。与土壤蔗糖酶和脲酶不同，沼液替代化肥施用降低了土壤酸性磷酸酶活性。与NPK处理相比，50%、75%和100%沼液替代化肥处理土壤酸性磷酸酶活性分别降低了15%、16%和17%（图1c），这是因为沼液施用对土壤pH的提升会抑制土壤酸性磷酸酶活性的缘故。沼液替代化肥施用对土壤过氧化氢酶活性没有影响（图1d）。

图1 沼液施用对芦笋地表层土壤酶活性的影响

2.3 沼液施用对土壤微生物生物量的影响

土壤微生物对外源有机物，尤其溶解性有机质的输入非常敏感。本研究的结果表明，沼液替代化肥与CK和NPK处理相比，显著提升了土壤微生物生物量碳和生物量氮的含量（<0.05），它们的增加幅度随着沼液替代化肥比例的升高而逐渐增大（图2）。略有不同的是，与NPK处理相比，沼液替代化肥处理的微生物生物量碳含量显著增加了20.2%～61.2%（<0.05），而微生物生物量氮显著提升了28.8%～162.0%（<0.05），这导致了50%、75%和100%沼液替代化肥处理的微生物生物量碳/氮比值较NPK处理显著下降了31.4%～38.6% (<0.05)，这是因为沼液中的氮绝大部分属于可给性氮，可被微生物大量利用而导致土壤微生物量碳氮比下降的缘故（图2a）。此外，本研究的结果还表明化肥施用和沼液替代化肥施用相较CK处理都会显著降低土壤微生物生物量碳/氮比值（<0.05）（图2b）。

图2 沼液施用对表层土壤微生物生物量的影响

2.4 沼液施用对土壤重金属富集的影响

与CK处理相比，常规施肥和沼液替代化肥施用后，土壤中6种重金属元素含量均未出现显著变化（>0.05）。土壤铜、铬、铅和锌的国家二级标准限量值（GB 15618-1995）分别为50、150、250和200 mg/kg，本研究结果表明，与CK和NPK处理相比，沼液替代化肥施用芦笋地试验进行3 a后，土壤中这4种重金属元素的含量均未因为沼液替代化肥而产生显著的富集作用（>0.05）（表3）。而沼液替代化肥施用试验地土壤镉和镍的本底值超出国家二级标准限量值（镉0.30 mg/kg、镍40 mg/kg）。由于此次研究的土壤是沼液替代化肥施用试验进行3 a后的土壤样品，可见沼液替代化肥施用短期内不会增加土壤重金属污染的风险。

表3 沼液施用对芦笋地表层土壤重金属富集的影响

2.5 沼液施用对芦笋产量及品质的影响

沼液替代化肥施用对芦笋产量及品质影响见表4。本项研究结果表明，与CK处理相比，常规施肥显著增加芦笋产量高达89%（<0.05）；与NPK处理相比，沼液替代化肥施用芦笋产量（除25%NP1K1Z1处理外）均有所增加，增加幅度在4%～11%之间，以100%沼液替代量提高幅度最大，而沼液替代化肥施用的各处理与NPK处理间的差异不显著（>0.05）。芦笋可溶性糖和可溶性蛋白含量高低反映了芦笋的食用品质，沼液替代化肥处理与CK和NPK处理相比，对芦笋嫩茎中可溶性糖含量无显著影响（>0.05），而≥50%沼液替代化肥处理均显著增加了芦笋嫩茎中的可溶性蛋白含量（<0.05），增加幅度最高达188%。与NPK处理相比，75%和100%沼液替代化肥处理显著增加了芦笋嫩茎中的可溶性蛋白含量111.1%和155.6%（<0.05）。沼液替代化肥对芦笋嫩茎中铁、锰、铜3种微量元素无显著影响，而75%和100%沼液替代化肥处理的芦笋嫩茎中的锌含量较常规施肥NPK处理约增加27.8%和30.0%。

表4　沼液施用对芦笋产量及品质的影响

3 讨 论

3.1 沼液替代化肥对土壤环境的影响

综上可知，沼液替代化肥施用会显著增加土壤有机质、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾的含量以及土壤的pH，但对土壤全氮和全磷的含量没有显著影响（表1）。沼液施用显著增加芦笋田土壤有机质含量，表明沼液中的有机质主要是以不易被土壤微生物分解的惰性有机碳为主[15]。由于沼液中含有大量的氮和钾，但是磷含量相对非常低，沼液替代化肥对土壤氮素含量没有显著影响，表明沼液中的氮主要以易被植物吸收利用的速效氮为主[16]，因而沼液施用在增加土壤速效氮的同时对土壤全氮影响较弱；虽然沼液中的钾主要是以水溶性速效钾为主，但这部分钾在进入土壤后和土壤矿物发生部分作用，形成矿物圈闭的钾在土壤中长期保存[17-18]；而沼液中磷含量较低，说明沼液施用对土壤有效磷含量的增加主要是沼液施用对土壤pH的提升活化了部分土壤磷的缘故[19]。

随着沼液替代化肥施用的替代比例的增加，沼液施用显著增加了脲酶活性，而对土壤过氧化氢酶活性没有显著影响；与常规施肥相比，沼液替代化肥随着替代比例的增加会降低土壤酸性磷酸酶活性（图1）。同时，沼液替代化肥施用显著增加土壤微生物量碳、氮含量，降低土壤微生物量碳氮比（图2），这是因为沼液经过干湿分离后，其氮含量较高，而有机碳含量相对较低，沼液中的氮绝大部分属于可给性氮，随着沼液施用量的增加，沼液中氮被微生物大量利用，导致土壤微生物量碳氮比随着沼液施用量的增加而逐渐下降。土壤碳氮比可以反映出土壤中微生物的区系构成，沼液替代化肥施用能够显著提升土壤生物学活性，改善土壤微生物群落结构[20-21]。而土壤酸性磷酸酶活性相比常规施肥下降的现象表明，沼液施用对土壤pH的提升会抑制土壤酸性磷酸酶活性[22-23]。相比蔗糖酶和脲酶，土壤过氧化氢酶对沼液施用的响应较弱可能是由于沼液施用营造的还原环境抵消了土壤生物学活性和肥力改善对土壤过氧化氢酶活性的促进作用。

多项研究表明很多猪粪发酵沼液中的重金属含量多存在不同程度的超标现象[24-26]，沼液施用会对土壤重金属富集产生潜在风险[4,27]。然而，在本研究中的沼液替代化肥施用对土壤重金属没有显著影响（表3），研究土壤是沼液替代化肥施用试验进行3 a后的土壤样品，由此可见，沼液施用短期内不会增加土壤重金属污染的风险。这一方面是由于沼液主要是厌氧环境发酵液经干湿分离后产生的液态副产品，而土壤重金属中的铜、铬、镉、镍、铅、锌等正价态重金属在还原环境下容易与土壤硫化物反应发生沉淀因而较少进入到沼液中[28]，另一方面是由于国家近年来在畜禽养殖饲料和添加剂重金属含量上的源头严格管控。此外，沼液施用对土壤pH的提升，也会在很大程度上钝化诸如镉和锌这类原本在酸性土壤中更易活化的重金属[29-30]，降低这类重金属在植物体内积累的风险。然而，沼液仍含有大量的颗粒性有机物，用其替代化肥施用对土壤重金属污染影响的长期效应，需要后续根据沼液中重金属的浓度、土壤环境容量等做进一步的长期监测与评价。

3.2 沼液替代化肥对芦笋品质的影响

本研究中，沼液替代化肥施用并没有显著增加芦笋嫩茎的可溶性糖含量以及微量元素锰和铜的含量，但随着沼液替代化肥比例的增加，沼液施用能显著增加芦笋嫩茎可溶性蛋白含量以及微量元素铁和锌含量（表4）。

由于沼液中含有浓度可观的水溶态氨基酸，这部分氨基酸可被植物直接吸收利用[31]。因此，沼液替代化肥施用能够通过改变芦笋的氨基酸吸收和蛋白质合成过程，提高芦笋中可溶性蛋白的含量，进而提升芦笋的营养品质[32]。此外，芦笋嫩茎中铁和锌含量随沼液替代化肥比例的增加而升高，表明沼液替代化肥营造的还原环境可以提高土壤中铁和锌的有效性，进而促进芦笋对铁和锌的吸收与转化[33-34]。因此，沼液替代化肥栽培的芦笋将有利于芦笋嫩茎中可溶性氨基酸和微量元素铁和锌的积累，对提升人体蛋白摄入量，补充人体铁和锌等方面具有很大的营养价值。在芦笋种植上采用沼液替代化肥，主要是因为腐熟发酵后的沼液富含多种作物所需的营养物质（如氮、磷、钾），将沼液单施在芦笋根系周边，可以调节芦笋的生长代谢、补充营养，增强光合作用能力，还能够提高芦笋发芽率，芦笋更加粗壮脆嫩，产量和质量都有很大提高，有更好经济效益和社会效益[35]。沼液中含有丰富的对植物生长所需的营养物质，这对芦笋品质的提高具有较大的影响作用，化肥或者沼液替代化肥施用均能够提高可溶性糖含量，可促进芦笋干物质的累积，而可溶性蛋白和Zn含量的增加，进一步提升芦笋的品质。

4 结 论

1）沼液替代化肥施用能够显著提高芦笋地土壤pH值以及有机质和速效钾的含量，以沼液替代量≥50%的处理最为显著，而其对土壤全氮、全钾、全磷以及碱解氮和有效磷均无显著性影响。

2）沼液替代化肥施用芦笋地显著增加了土壤蔗糖酶和脲酶活性，以沼液替代量100%处理最为显著，分别提高54%和64%。随着沼液替代化肥量的增加，土壤酸性磷酸酶活性逐渐降低，降低幅度在12.4%～19.8%之间，而沼液替代化肥施用对土壤脲酶和氧化氢酶的活性均无显著影响。

3）与常规施肥相比，沼液替代化肥施用芦笋地能够显著提高土壤微生物量碳和氮的含量，分别增加20.2%～61.2%和28.8%～162.0%，其中以沼液替代量100%处理增加的最为显著，随着沼液替代量的增加，土壤微生物量碳氮比却在显著下降，同样以沼液替代量100%处理下降最为显著，下降38.6%。

4）与NPK处理相比，随着沼液替代量的增加，沼液嫩茎中的可溶性蛋白和微量元素锌的含量均显著增加，以沼液替代量≥75%处理提高的最为显著，但各处理间可溶性糖含量和铁、锰、铜含量均不受影响。

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Effects of the combined biogas slurry with chemical fertilizer on soil fertility andquality in field

CHAI Yanjun1, ZHANG Rui1, JIANG Jianfeng2※, YAO Guangwei3, FAN Zhibin4, LI Yan5, LI Zichuan1, ZHANG Jin1, MENG Jun1

(1.,,310023,; 2.,311121,; 3.,324000,; 4.,,310012,; 5.,,310021,)

Soil fertility degradation can be attributed to a large amount of chemical fertilizer in the long term. Among them, the quality of asparagus shoots can depend mainly on the soil fertility in the process of asparagus planting. This study aims to investigate the effects of biogas slurry application with the chemical fertilizer on the soil fertility in the asparagus field. The quality of asparagus shoots was also evaluated in the same application of nitrogen, phosphorus, and potassium nutrients. Six treatments were set, including no fertilization (CK), conventional fertilization (NPK), the total nitrogen of biogas slurry replaced 25%, 50%, 75%, and 100% of the total nitrogen application amount of chemical fertilizer (25%NP1K1Z1, 50% NP2K2Z2, 75% NP3K3Z3, and 100% NP4K4Z4). Some influencing factors were selected, including the amount of biogas slurry application on the soil's chemical properties, enzyme activities, microbial biomass, and heavy metals in the asparagus field. The results showed that the soil organic matter contents increased by 32.7%-41.5% in the 50% NP2K2Z2treatment, compared with the NPK (<0.05). But there was no significant effect on the contents of soil total nitrogen, total phosphorus, and potassium (>0.05). At the same time, the 75% NP3K3Z3and 100% NP4K4Z4treatments were significantly improved the contents of soil available potassium by 48.6% and 48.8%, while also significantly improved pH value (<0.05), but there was no significant influence on the contents of soil alkali hydrolyzed nitrogen and available phosphorus (>0.05). Comparison In comparison with the CK, the 50% NP2K2Z2treatment was significantly reduced the activity of soil acid phosphatase (<0.05), but there was no significant effect on the soil urease and catalase activities. By contrast, the rest treatments were enhanced the activity of soil sucrose enzyme. Compared with the NPK, the ratio of carbon and nitrogen of soil microbial biomass was significantly reduced by 31.4%-38.6% in the 50% NP2K2Z2treatment (<0.05). But, there was the a significant increase in the carbon and nitrogen contents of soil microbial biomass by 20.2%-61.2%, and 28.8%-162.0%, respectively (<0.05) in the rest treatments. All treatments presented the little effect on the contents of Cu, Cr, Cd, Ni, Pb, and Zn in the topsoil of the asparagus field (>0.05). In addition, the 50% NP2K2Z2, and 75% NP3K3Z3treatments were improved the Zn contents and soluble protein contents in the tender stem of asparagus, compared with the NPK (<0.05). Thus, the soil organic matter and available nutrients were improved for the soil fertility in the asparagus field. As such, the soluble protein and zinc contents were enhanced the quality of the tender stem of asparagus. Among them, the optimal treatment was achieved in the 75% NP3K3Z3with the amount of total nitrogen of biogas slurry replaced by more than 75% of the total nitrogen application amount of chemical fertilizer.

biogas slurry; fertilizer;; soil fertility; quality

10.11975/j.issn.1002-6819.202210073

S1

A

1002-6819(2023)-05-0120-08

柴彦君，张睿，江建锋，等. 沼液化肥配施对芦笋地土壤肥力及芦笋品质的影响[J]. 农业工程学报，2023，39(5)：120-127.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.202210073 http://www.tcsae.org

CHAI Yanjun, ZHANG Rui, JIANG Jianfeng, et al. Effects of the combined biogas slurry with chemical fertilizer on soil fertility andquality in field[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2023, 39(5): 120-127. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.202210073 http://www.tcsae.org

2022-10-11

2023-02-25

浙江省自然科学基金项目（LQ21D030001）；浙江省“三农六方”科技协作项目（2020SNLF002，2020SNLF027）

柴彦君，博士，副研究员，研究方向为土壤改良与培肥。Email：chaiyanjun@zust.edu.cn

江建锋，高级农艺师，研究方向为废弃生物质综合利用。Email：13505708635@163.com