沼渣、沼液在茶叶生产上的应用现状与展望

沼渣、沼液在茶叶生产上的应用现状与展望樊战辉;孙家宾;郑丹;陈光年;唐小军;黄刚【摘要】文章介绍沼渣、沼液的组分，概述了沼渣、沼液在茶叶生产中的施用方式、施用量以及对茶叶产量、品质、病虫害防治的应用研究现状和茶园土壤的影响状况,分析了生产利用中存在的问题，提出对策及展望.【期刊名称】《中国沼气》【年(卷)，期】2014(032)006【总页数】4页(P70-73)【关键词】沼渣;茶叶;利用;研究现状【作者】樊战辉;孙家宾;郑丹;陈光年;唐小军;黄刚【作者单位】成都市农林科学院，四川成都611130;成都市农林科学院，四川成都611130;农业部沼气科学研究所，四川成都610041;成都市农林科学院，四川成都611130;四川省环境保护科学研究院，四川成都610041;成都市农林科学院，四川成都611130【正文语种】中文【中图分类】S216.4近年来，随着生活质量的提高，人们对有机食品的需求量不断增加［1］。沼渣、沼液是有机质厌氧发酵的副产物，营养成分丰富，被作为有机肥料在农业生产中广泛应用［2-5］。本文综述了近十多年沼渣、沼液的组分、在茶叶生产中施用方式及施用量以及对茶叶产量、品质、病虫害防治等相关的研究报道，分析了在推广应用中存在的问题，提出相应对策，以期推动沼渣、沼液在茶叶生产上安全高效应用，同时为相关应用研究提供借鉴。1沼渣、沼液的组分沼渣、沼液是有机质厌氧发酵后的产物，因发酵原料的不同成分也有所差异，而且成分极为复杂。一般含有营养元素N，P，K等，微量元素Na，Ca，Mg，Fe，Zn，Mn等，重金属As，Hg，Cd，Cr，Cu，Pb等［6-8］；无机类物质有氨氮、硝氮、亚硝氮、硫化物等，有机类物质有氨基酸、腐殖酸、蛋白质、纤维素等，以及植物生长激素、维生素、抗生素、水解酶等生物活性物质［9-10］。沼渣中一般富含有机质和腐殖质，金属离子含量比沼液中高，沼液基本不含Mn,Cu含量很低，Fe的含量相对较高［11-12］。张昌爱［13］等在对猪粪、牛粪、秸秆、人粪为主的发酵原料产生的沼液营养成分分析结果见表1。表1不同发酵原料沼液中营养物质含量(mg-kg-1)项目TNTPTK速效N速效P速效K168027898777583736玉米65523678617492574人粪151725864434021281猪粪牛粪8097124883293796孟庆国［14］等测定了以鸡粪和牛粪为主要发酵原料的沼液中的游离氨基酸，测出沼液中含有19种氨基酸，分别为丙氨酸、苏氨酸、丝氨酸、缬氨酸、亮氨酸、半胱氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、天冬氨酸、络氨酸、甘氨酸、赖氨酸、谷氨酸、组氨酸、精氨酸、色氨酸。QuanyuanWei［15］等从猪粪沼液中鉴定有植物生长素吲哚-3-甲酸、脱落酸、赤霉素和生物碱8-羟基-3,4二氢喹啉-2酮、3,4二氢喹啉二酮。3,4二氢喹啉二酮及其衍生物均属生物碱类，均具有一定的抗菌作用，在农业上可作抗虫剂。2施用方式及施用量沼渣一般直接施入土壤，做基肥或者追肥;沼液施用方式有三种，喷施、撒施、浇施。沼渣、沼液由于发酵原料的不同，营养成分差异较大，在茶叶上的施用量不尽相同。研究报道的施用量［10,18］:喷施每亩20-50kg;撒^施、浇施每亩1000-4000kg;作为底肥每亩3000kg左右。3对茶叶产量的影响沼渣、沼液可以替代部分化肥，促进茶树生长发育，增加茶叶的叶面积、单叶重和百芽重，提高茶叶产量。向永生［16］等以猪场沼液施用茶叶研究显示，随着沼液浓度增加茶叶的发芽密度、百芽重及产量增加，但在沼水比3:2之后各指随沼液浓度增加标逐渐下降，见表2。表2沼液喷施对茶叶生长及产量的影响项目发芽密度个・m百芽重-2g产量kg-hm-21345.516.22179.7沼水比1:21412.116.92386.4沼水比1:11436.417.32485.0沼水比3:21485.318.12688.4沼水比2:11483.017.92654.6纯沼液清水1446.817.42517.4黄伟民［17］、李素华［18］的研究表明，施用沼液能比全量化肥（习惯施肥）处理更好地促进茶树春梢的生长、增加茶叶的叶面积、增大茶叶的芽头密度和百芽重，并且提高茶叶产量。朱克超［19］等、陈露［20］的研究均证明喷施不同浓度沼液可以增加茶叶的芽密度、百芽重及茶叶产量，与向永生等研究结果相同。黄东风等［21］对沼液在幼龄茶树上的喷施效果进行分析，得出每7d，喷施沼液每亩50kg能够促进幼龄茶树株高的增长，平均每周比对照增高0.06cm,增高率为10.2%；连续喷施能够增加茶叶的百芽重和单叶重，平均增加率分别为19%和30.1%；能够促进茶叶增产，平均增产率为9.0%。孙琦［22］等对比沼液、茶叶叶面肥（傲绿营养素、绿神营养素）在茶叶上喷施效果，茶叶喷施后都可以提高其百芽重、芽头密度，沼液喷施效果最好。春季百芽重、芽头密度分别比对照增加1.5g•百芽-1,35个・m-2;夏季百芽重较对照增加较低;秋季百芽重增加较高。从理论测产增幅来看，春季较对照增产17.3%，夏季14.5%，秋季18.2%。刘红梅［23］等对正常生产老茶树施用不同浓度沼液，结果表明在茶树萌芽、鱼叶展时间上均比清水对照提前，其中每667m2根灌沼液4000kg效果最好，生长速度为最快，明显增加了植株高度。姚雍静［24］等试验表明，春茶期每亩施1000kg沼液肥芽头密度增加17.31%，新梢日增长率提升58.78%，百芽重增加31.33%，鲜叶产量增加60.93%。4对茶叶品质的影响沼渣、沼液成分较多，营养全面，施用于茶叶，可以提高茶叶品质，降低茶叶中Zn,Mg,Pb的含量。姚雍静［24］等研究表明，夏秋茶亩施1000~1500kg沼液肥品质提升2.71%~6.17%，具体表现为水浸出物含量增加2.40%~8.63%，氨基酸含量增加2.38%~11.90%，茶多酚降低0.47%~2.83%。孙伟［25］研究表明，施用沼液比施常规肥的茶叶采摘量提高了27%~35%，而Pb含量减少21.7%，茶多酚含量增加57.3%。向永生［16］等研究表明，沼液喷施可以提高感官品质，在外形、汤色、香气、滋味、叶底等均有不同程度的提高，水溶浸出物、氨基酸、茶多酚、咖啡碱均明显增加。沼液叶面喷施和根部灌施对茶叶品质提升最佳效果见表3。表3沼液施用茶叶品质的影响（％）叶面喷施根部灌施项目含量与清水对照含量与清水对照水溶浸出物42.01+7.50%45.30%+8.63%茶多酚22.04+15.94%21.60%+1.89%咖啡碱3.59+18.87%2.40%+4.35%游离氨基酸2.33+28.02%4.70%+11.90%姚雍静［26］等研究显示，茶园中根灌1000kg・667m-2沼液肥3次后，茶叶中Zn含量降低7.22%，硒含量增加25%,Mg含量降低4.64%。一般认为茶叶中的氨基酸含量高、酚氨比值小绿茶的滋味鲜度越好、品质越好，刘红梅［23］等研究表明，沼液施用于茶叶可以提高氨基酸含量以及降低酚氨比比值。5对茶园病虫害的防治效果沼渣、沼液中有多种活性成分，可以抑制某些病虫害，见表4。表4沼渣、沼液施用对茶园病虫害的防治效果(％)根部灌施叶面喷施项目是否有效相对防治率是否有效相对防治率茶饼病有效100有效一茶炭疽病有效79.20有效一茶棍蓟马有效45.38有效一茶蚜虫不明显一有效32.60茶小绿叶蝉有效61.67不明显一茶毛虫不明显一姚雍静［27］等研究发现，沼液根灌对茶饼病和茶炭疽病田间发生量有影响，春茶防治效果优于夏秋茶，根灌500kg-667m-2没有发现茶饼病病斑，相对防治效果达到100%；茶炭疽病最高相对防治效果达到79.72%，对茶棍蓟马的相对防效为45.38%，对茶假眼小绿叶蝉的相对防效为61.67%。陈露［20］研究表明，喷施沼液具有防治茶蚜，抑制茶饼病危害效果;对小绿叶蝉的发生影响不明显，调查中未见茶毛虫发生。6对茶园土壤的影响沼液作为含水溶性多种养分的速效肥料，有改良土壤，对作物具有增强呼吸作用，增强土壤酶活性功效。姚雍静［26］等研究表明，茶园根灌500kg・667m-2沼液肥3次后，土壤中Zn含量增加153.28%,Se含量降低47.04%,Mg含量增加119.48%,茶园根灌沼液肥有利于茶树对Se元素的大量吸收，Zn,Mg在土壤中存在累积。陈永明［28］等、丁钊［29］等研究表明，适时滴灌沼液可以保持土壤中铵态氮含量，可以改善土壤结构，增强土壤微生物活性，使滴灌区土壤中有效磷含量升高，滴灌可以提高氮磷的利用率。与非滴灌区相比，滴灌系统水肥耦合较好，更利于茶树吸收利用养分。就产茶中氮磷含量作为茶树对氮磷的吸收量而言，与非滴灌区相比，滴灌区茶树对氮磷的吸收利用率分别提高了18.12%,8.33%。7应用中存在的问题当前，沼渣、沼液作为茶叶生产投入品其使用也存在一些问题。一方面，茶叶作为饮品的安全问题，近年开展研究重点在于沼渣沼液作为有机肥料对茶叶产量、品质的影响，很少看到茶叶安全方面的研究。部分大中型禽畜养殖场的饲料重金属如Cu，Zn，Cr，Pb和Cd的含量普遍超出相关标准，As和Hg也有超标现象，且由于生物富集作用禽畜粪便的含量较饲料还高。一些抗生素、抗氧化剂、激素类药物和抗菌剂作为饲料添加剂或兽药进入禽畜体内，部分畜禽粪便中检测出较高的有机氯、新霉素、金霉素和环丙安嗪等残留，从而富集于农产品影响人体健康。另一方面，沼渣、沼液在茶叶生产中的施用技术标准，由于发酵原料不同，沼液中的N，P，K含量不一致，因而在利用沼液作茶叶肥料时，需配合无机化肥施用。特别是要根据茶叶生长发育的规律以及对养分需求的特点，制订统一的施用标准体系，实现茶叶生产的安全高产的目标。8展望沼渣、沼液是生物资源循环利用的重要环节，是一种优质的有机肥料，应用于茶叶生产上具有较高的社会生态效益和经济效益，对于提高茶叶的产量和质量都有积极作用。一方面，开展沼渣、沼液利用对土壤、地下水中N，P及重金属含量的影响研究，以便进行茶叶安全风险在内的更全面的综合评价，对茶叶生产中具针对性的指导意义。另一方面，沼渣、沼液综合利用仍处于初级阶段，作为茶叶有机肥的研究深度有待加强，且应当尽快制定沼渣、沼液茶叶上的施用标准、相关政策和措施，加大资金支持力度并进行大力推广［30］。参考文献：［1］侯艳梅，戴智勇，沈国辉，莫红卫，张岩春.有机食品国内外发展现状和前景展望［J］.农产品加工（学刊），2011,10:123-125.［2］骆林平，张妙仙，单胜道.沼液肥料及其利用研究现状［J］.浙江农业科学，2009,05:977-978;983.[3]王宜伦，张倩，刘举，李盼，任丽.沼气肥在农作物上的应用现状与展望[J].南方农业学报，2011,11:1365-1370.[4]杨北桥.宁夏沼渣沼液有机肥开发应用前景[J].宁夏农林科技，2012,06:66-68.[5]方海宝.沼液在作物上的综合应用技术[J].安徽农学通报(上半月刊)，2009,13:51-52.王琳，吴珊，李春林.粪便、沼液、沼渣中重金属检测及安全性分析[J].内蒙古农业科技2010(6):56-57.李健，郑时选.沼肥中重金属含量初步研究[J].可再生能源，2009,27(1):62-64.[8]LIUYangping,ZHANGJifang,ZOUDexun,etc.SecurityRiskAnalysisontheNutrientsandHeavyMetalsofBiogasSlurryinAgriculturalApplication[J].AgriculturalScience&Technology,2012,13(5):1067-1072,1104.[9]郭双连，张无敌，谢建，等.沼液作为猪饲料添加剂的研究与应用[J].云南农业科技，2003(04):14-16.[10]周孟津，张榕林，蔺金印.沼气实用技术(第二版)[M].北京:化学工业出版社，2011.[11]吕锦萍，李俊杰，巴哈提古丽，等.博州地区沼气池沼液沼渣有机质及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