全 文 ：收稿日期:2002-08-16　修回日期:2003-02-06
作者简介:徐卫红(1969-),女 ,重庆市人 ,副教授 ,在读博士 ,主要从事植物营养与环境科学研究。
不同沼液及用量对莴笋硝酸盐及营养品质的影响
徐卫红1 , 王正银1 , 王 旗1 , 欧阳柬2 , 陈彩范3
(1.西南农业大学资源环境学院, 重庆 400716;2.重庆市农村能源办公室 , 重庆 400015;3.重庆市开县农业局 ,开县 405400)
摘　要:采用盆栽试验 ,研究了不同沼液及用量对莴笋硝酸盐和营养品质的影响。试验结果表明:施用沼液提高了莴笋
株高和产量;降低了生长时期莴笋叶硝酸盐含量;提高了莴笋氨基酸含量;降低了维生素 C 和可溶性糖含量。以沼液 3L
处理的莴笋增产 21.4%为最高产量;其次为沼液 2H 处理的莴笋增产 6.7%,同时沼液 2H 处理莴笋的硝酸盐累积量最低。
沼液 2处理莴笋均具有良好的营养品质。
关键词:沼液;硝酸盐;营养品质;莴笋
中图分类号:S141;S216.4　　文献标识码:A　　文章编号:1000-1166(2003)02-0011-03
Effects of Different Biogas Slurry on Nutrient Quality and Nitrate Content of Lettuce / XU Wei-hong1 , WANG Zhen-ying1 ,
WANG Qi1 , OUYANG jian2 , CHEN Cai-fan3/ (1.College of Resou.and Envir.Sci., Southwest Agri.Univ., Chongqing
400716 ,China;2.Rural Energy Office of Chongqing City , Chongqing 400015 , China;3.Agriculture Bureau of Kaixian of
Chongqing , Kaixian 405400 , China)
Abstract:Pot experiment was conducted to study the effect of different biogas slurry on nitrate content and nutrient quality in lettuce.
Results showed that plant height and yield of lettuce were increased , but nitrate content , solvable sugar and vitamin C were decreased.
And the amino acid of lettucewas increased.The highest yield was obtained by slurry 3L whose yield was increased by 21.4%.The sec-
ond high yield was obtained by slurry 2H , which not only the yield was increased by 6.7%, but also the nitrate content was lessened by
29.8%.The nutrient quality of lettuce treated by slurry 2 was higher.
Keywords:biogasslurry;Nitrate;Nutrient Quality;Lettuce
　　沼液为作物秸秆 、人畜粪尿 、杂草树叶等厌氧发
酵后的液态有机肥 ,由于其养分结构易于吸收 ,富含
有机质和腐质酸 ,所含生命活性物质有助于增强作
物抗逆能力等等[ 1～ 3] ,因而 ,在提高作物产量和品质
及防病 、抗逆方面均具有重要作用[ 4～ 8] 。随着人们
生活水平日益提高 ,近年来 ,人们对蔬菜卫生品质中
重要指标 ———硝酸盐给予了更多的关注 。业已证
明[ 9 ～ 17] ,施用化学氮肥是导致蔬菜硝酸盐积累的主
要原因之一。因此 ,选择正确的施肥种类和施肥方
法已成为生产无公害蔬菜的当务之急。沼肥作为生
产无公害蔬菜提倡施用的肥料之一 ,能够在一定程
度上影响硝酸盐在蔬菜体内的积累 ,并提高蔬菜的
营养品质 。因此 ,本试验研究了不同沼液及不同用
量对叶菜类蔬菜硝酸盐的积累及其营养品质的影
响 ,旨在为生产低硝酸盐 、高营养品质的无公害蔬菜
筛选肥料类型和最佳施用量提供依据。
1　材料与方法
1.1　供试材料
(1)供试土壤 。沙溪庙采集的灰棕紫泥 ,其基本
理化性状为有机质 1.043%,碱解氮 53 mg·kg-1 ,有
效磷 3.7 mg·kg-1 ,速效钾 41 mg·kg-1 ,土壤 pH 6.5 ,
水分系数 0.97 ,质地为砂质壤土。
(2)供试作物 。供试作物为莴笋 ,品种为大白
甲。
(3)供试肥料 。三种沼液 ,沼液 1和沼液 3为人
畜粪便经正常发酵后产生的沼液 ,沼液 2 为农作物
桔杆发酵后产生的沼液。各个沼液的养分含量见表
1 。沼液 1 ,3采样地点为重庆白市驿 ,沼液 2的采样
地点为重庆歇马镇。以尿素 、磷酸二氢钾 、硫酸钾为
氮 、磷 、钾源 。其中尿素为肥料 ,磷酸二氢钾 、硫酸钾
为分析纯 。
11中国沼气 Chian Biogas 2003 , 21 (2)
　 表 1 不同沼液的养分含量
沼液 全氮/ %
全磷
/ %
全钾
/ %
腐殖质
/ mg·L-1
总氨基酸
/mg·100 ml-1 pH
沼液 1 0.082 0.013 0.054 94.1 58.2 7.5
沼液 2 0.027 0.017 0.047 29.1 31.2 7.2
沼液 3 0.075 0.029 0.051 160.0 43.2 8.2
1.2　试验方法
本研究采用盆栽试验 ,于 2002年 4月 ～ 5 月在
西南农业大学玻璃盆栽场进行。用塑料盆钵 ,装入
过3 mm 筛的风干土样 1.6 kg 。化肥用量氮 100 mg·
kg 土-1、磷 80 mg·kg 土-1 、钾 100 mg·kg 土-1 ,均作
基肥于莴笋移栽前用水(100 mL·钵-1)溶解与土壤
充分混匀后装盆 ,每钵定植莴笋3株(5叶期)。本试
验设 7个处理 ,以不施沼液为对照 ,另外 3种沼液分
设两个用量[ 250 mL(低),500 mL(高)]的处理 ,追沼
液5次 ,分别为施用量50mL·次-1和100ml·次-1 ,施
沼液不足 100 mL的处理加水至 100 mL ,以保证每个
处理间水分保持一致 。生长20 ,27天时 ,再追氮肥各
50 mg·kg 土-1 。植株生长 40天 、43天 、46天时取完
全叶(心叶下第 3片)测定硝酸盐含量。栽培 48天收
获 ,称鲜重 ,同时测定硝酸盐含量 、氮形态及营养品
质。
1.3　分析方法
沼液氮用碱解扩散法;磷用碳酸氢钠浸提钒钼
蓝比色法;钾用原子吸收分光光度法[ 18] 。植株样品
硝酸盐含量用酚二磺酸比色法;氨基酸用水合茚三
酮法;可溶性糖用 3-5-二硝基水杨酸比色法;维生
素C 用2-6-二氯靛酚法测定[ 19] 。
2　结果与分析
2.1　不同沼液养分含量比较
从表 1我们可以看出 ,沼液全氮 、全钾及总氨基
酸以沼液 1最高 ,全氮为沼液 2的 3倍 ,沼液 3与沼
液1相近;全钾仍以沼液 1最高 ,但 3个沼液全钾含
量相差不大 。腐殖质 、全磷含量则以沼液 3最高 ,为
沼液 1的近 2倍或 2倍以上。
2.2　不同沼液对蔬菜生长的影响
从表 2可知 ,施用沼液能够明显促进莴笋生长 ,
除沼液1低较对照减少 0.2 cm ,其余处理株高比对照
高出 0.9 ～ 2.3 cm ,从增高效果看 ,沼液 3>沼液 2>
沼液 1 ,且以低浓度增高效果大于高浓度。就莴笋产
量而言 ,不同沼液之间差异显著 ,且同种沼液不同用
量产量差异也达到显著水平 ,除沼液 1低 、沼液 2高分
别较对照减产 5.6%, 6.9%外 ,其余处理增产 1.9%
～ 21.4%,以沼液 3低处理增产效果最大。
表 2　不同沼液对莴笋株高 、鲜重的影响
处理 株高 鲜 重/ cm / % / g·钵-1 / g钵-1
CK 25.6 100 97.896 c 100
沼液 1低 26.5 103.5 103.568 b 105.8
沼液 1高 25.4 99.2 92.363 d 94.4
沼液 2低 27.0 105.4 91.154 d 93.1
沼液 2高 26.9 105.1 104.419 b 106.7
沼液 3低 27.9 108.9 118.885 a 121.4
沼液 3高 27.8 108.6 99.755 bc 101.9
2.3　不同时期莴笋硝酸盐含量的动态变化
在莴笋生长 40 , 43 ,46天时 ,测定叶片硝酸盐含
量见表 3。
表 3　不同沼液对莴笋叶片硝态氮动态变化的影响
处理 40天 43天 46天
/mg·kg -1 / % /mg·kg -1 / % /mg·kg-1 / %
CK 177.7 100 67.7 100 79.7 100
沼液 1低 163.7 92.1 33.9 50.1 36.6 45.9
沼液 1高 132.8 74.7 64.8 95.9 52.2 65.4
沼液 2低 152.9 86.0 64.6 95.5 89.4 112.2
沼液 2高 120.6 67.8 49.7 73.5 84.7 106.2
沼液 3低 132.1 74.3 57.1 84.5 66.2 83.0
沼液 3高 175.9 99.0 59.4 87.8 63.0 79.0
　　各处理的硝态氮含量以 40天时最高 ,其次是 46
天 ,最低为 43天。值得注意的是 ,在莴笋生长 40 天
进行采样测定的前几天 ,天气阴晦 ,久雨不晴 ,这是
否是导致第一次采样测得硝态氮 120.6 mg ～ 177.7
mg 明显比后来几次高得多的原因值得进一步研究。
莴笋 40 , 43天时硝态氮含量均比对照低 ,降低幅度分
别为 1.0%～ 32.3%,4.1%～ 49.9%,40 ,43天分别以
沼液 2低 ,沼液 1低处理降低硝酸盐效果最好;在莴笋
生长 46天时 ,沼液 2高和沼液 2低处理均表现为硝态
氮含量增加(分别增加了 6.2%, 12.2%),其余降低
17%～ 54.1%,其中沼液 1降低硝酸盐效果最佳。从
以上分析可以初步得出结论 ,在莴笋生长期间 ,施用
沼液可以在一定程度上降低硝态氮含量 ,以沼液 1
效果优于沼液 2和沼液 3。
2.4　不同沼液对莴笋氮素形态的影响
由表 4 可知 ,收获时期硝酸盐含量除沼液 2的
两个处理分别较对照降低 8.3%, 33.4%外 ,其余处
理硝酸盐含量有所增加 ,增幅为 8.1%～ 39.1%。蛋
12 中国沼气 Chian Biogas 2003 , 21 (2)
白氮含量以沼液 2 的两个处理分别增加 7.2%,
23.6%,其余降低 2.8%～ 9.4%,且与硝酸盐含量呈
负相关(r=0.9400＊＊)。非蛋白氮含量除沼液 2的
2个处理分别降低 10.2%, 32.3%外 ,其余处理较对
照增加 6.9%～ 25.0%,且与硝酸盐含量呈正相关(r
=0.9960＊＊)。
表 4　不同沼液对莴笋叶片氮素形态的影响
处　理 硝酸盐 蛋白氮 非蛋白氮/mg·kg -1 / % /mg·kg -1 / % /mg·kg-1 / %
CK 410.0 100.0 250 100 100 100
沼液 1低 511.5 125.0 239 95.6 95.6 120.8
沼液 1高 568.2 139.1 229 91.6 91.6 128.2
沼液 2低 376.1 91.7 268 107.2 107.2 89.8
沼液 2高 273.0 66.6 309 123.6 123.6 67.7
沼液 3低 443.2 108.1 243 97.2 97.2 102.1
沼液 3高 553.1 134.9 234 93.6 93.6 125.3
2.5　不同沼液对莴笋营养品质的影响
2.5.1　氨基酸
由表 5可知 ,营养品质指标中 ,施用沼液对增加
莴笋氨基酸是有利的。除沼液 2高 氨基酸含量降低
10.0%外 ,沼液 1 ,3培植的莴笋氨基酸均有增加 ,以
沼液 3低较对照高出近两倍 ,且高浓度的比低浓度的
增加得多 。
2.5.2　维生素 C
本试验条件下 ,莴笋中的维生素 C 指标有所降
低(2.2%～ 7.9%)。以不同沼液处理的莴笋维生素
C含量略有差异 ,同一沼液的高低浓度之间相差不
大 ,说明沼液的种类是决定维生素变化的主要因素 ,
与沼液的用量关系相对小一些 。在三组对照中以沼
液1 的两个处理的维生素 C含量最高 ,沼液 3的两
个处理的含量最低 。
表 5　不同沼液对莴笋营养品质的影响
处　理 Vc 可溶性糖 氨基酸 水分
/mg·kg -1 / % /mg·kg -1 / % /mg·kg -1 / % /mg·kg -1 / %
CK 397.6 100 1.31 100 136.2 100 91.6 100
沼液 1低 364.0 91.5 0.73 55.7 219.2 160.9 92.2 100.7
沼液 1高 388.9 97.8 0.74 56.5 314.4 230.8 91.5 99.9
沼液 2低 342.0 86.0 1.11 84.7 187.4 137.6 92.0 100.4
沼液 2高 357.5 89.9 0.89 67.9 123.0 90.3 92.4 100.9
沼液 3低 337.5 84.9 0.84 64.1 187.4 137.6 92.2 100.7
沼液 3高 330.3 83.1 0.79 60.3 381.1 279.8 91.3 99.7
2.5.3　可溶性糖
莴笋可溶性糖与对照相比有较大幅度降低。最
低的沼液 1低处理可溶性糖含量为对照的 55.7%,最
高处理沼液 2低可溶性糖含量为对照的 84.7%。同
维生素 C 大致一样的是沼液 1 ,3 不同用量之间 ,可
溶性糖含量相近 。
2.5.3　水分
水分含量与对照相比变化不大 ,相差不到 1%,
因此认为 ,沼液对莴笋水分含量影响甚微。
3　结论
(1)试验采用 3个不同沼气池的沼液 ,以人畜粪
便经正常发酵后产生的沼液 1 ,3较农作物桔杆发酵
后产生的沼液 2养分含量高 ,尤其以腐殖质含量较
高。
(2)施用沼液肥可明显提高莴笋株高和产量 ,以
沼液 3低处理的莴笋增产 21.4%为最高产量 ,其次为
沼液 2高增产 6.7%。
(3)施用沼液能够降低莴笋生长期硝酸盐在其
植株体内某个部位(就本试验来讲 ,是莴笋的第 3片
心下叶)的积累 ,但是在收获期 ,硝酸盐含量没有降
低 ,这与相关报道相符。
(4)从莴笋的营养品质方面分析 ,沼液对提高氨
基酸含量有利 ,以沼液 3高氨基酸含量提高最多。但
降低了可溶性糖 、维生素 C 含量。虽然与去年同期
试验有相同结论 ,但与有关报道不符 ,其原因有待进
一步研究 。对水分影响不大。
(5)沼液对莴笋产量影响差异显著 ,且同种沼液
不同用量对莴笋产量影响的差异也达到显著水平。
但对品质而言 ,不同沼液处理莴笋的氨基酸 、可溶性
糖 、维生素 C存在差异 ,而同种沼液不同用量之间差
异不明显。综合莴笋产量与品质 , 以沼液 3低 处理
的莴笋增产 21.4%为最高产量;其次是沼液 2高处理
的莴笋增产 6.7%,同时沼液 2高 的硝酸盐累积量为
各处理最低 ,沼液 2两个处理的莴笋均具有良好的
营养品质 。 (下转 25页)
13中国沼气 Chian Biogas 2003 , 21 (2)
然后控制进水水量 1.5 m3·h-1使流化床连续运行。
进水挂膜启动阶段和正常运行阶段的水力停留时间
均为45 mins ,气水比为8∶1。三相生物流化床的载体
挂膜时间较短 ,连续进水三天后便可观察到大部分
载体上附有淡黄色 、略带绿色的生物膜 ,一周后载体
全部挂膜 。抽检的厌氧消化后出水和流化床出水的
各项指标如表 1所示 。
表 1　处理效果(各项指标均为平均值)　 /mg·L-1
检测指标 CODCr BOD5 NH4+-N SS pH
厌氧池出水 180.96 57.20 27.68 41.8 7.44
流化床出水 44.6 16.8 13.62 12.4 7.38
　　几次抽检的结果表明 ,好氧流化床的 CODCr去除
率在 72%～ 84%之间 ,BOD5去除率为 68%～ 73%之
间 ,NH4+-N的去除率大于 50%。处理后生活污水的
各项基本指标都能满足国家污水综合排放标准的一
级标准 ,而且感观上看出水基本无异味 、无色 ,表明
了流化床工艺对解决厌氧沼气池出水不达标问题的
有效性 ,也体现了联合工艺理想的处理效果。
2.4　结论与建议
(1)厌氧沼气池和生物好氧流化床工艺处理生
活污水使之达标排放(污水综合排放一级标准)是安
全可行的;
(2)最终出水的SS 值很低 ,与一些文献上[ 3 ,4]报
道的有一定的出入 ,可能是联合工艺中的厌氧沼气
池对大部分有机物进行了有效的分解 ,流化床内脱
落的生物量很少的缘故 , 但是在反应器顶部容易形
成一层絮状物硬壳 ,需要定时打捞;
(3)载体的选择至关重要 ,尤其是载体的密度 ,
在中试过程中发现小密度的载体有利于载体的循
环 ,并且可以降低进气量 ,从而节约能耗;
(4)可以尝试不引入接种污泥而直接以厌氧出
水作为进水启动流化床反应器 。
参考文献:
[ 1] 　朱涛 ,李泉临.推广城镇居民生活污水净化沼气技术面
临的问题及发展对策[ J] .中国沼气 , 2001 , 19(2):47～
49.
[ 2] 　崔俊华 ,等.三相生物流化床处理合油废水的试验研究
[ J] .环境污染与防治 , 2001 , 23(6):296 ～ 298.
[ 3] 　郑礼胜 ,等.内循环三相生物流化床处理生活污水[ J] .
中国环境科学 , 1999 , 19(1):51 ～ 55.
[ 4] 　周平 ,等.内循环生物流化床处理石化废水的中试研究
[ J] .环境科学 , 1997 , 18(1):26～ 29.
(上接 13页)
参考文献:
[ 1] 　赵京音 ,等.厌氧发酵残余物对土壤中某些微量元素活
化作用的初步研究[ J] .中国沼气 , 1994 ,(2):15.
[ 2] 　沈瑞芝 , 等.植物抗逆性与厌氧发酵物之含氮物[ A] .
全国沼气综合利用技术交流会文集[ C].成都科技大学
出版社.1997 :32 ～ 39.
[ 3] 　张无敌.厌氧消化残留物在防止农作物病虫害中的作
用[ J].中国沼气 , 1996 , 14(1):6 ～ 9.
[ 4] 　何志强 ,等.农业生态系统中沼气综合利用的研究[ J] .
中国沼气.1994 , 12(4):42.
[ 5] 　张岳.沼气及其发酵物在农业生产中的综合利用[ J] .
农业环境保护 , 1998 , 17(2):94 ～ 95.
[ 6] 　史雅娟 ,等.沼气发酵残余物对叶菜硝酸盐积累的影响
[ J].中国沼气 , 2000 20(2):80 ～ 84.
[ 7] 　朱开明.沼肥能使白菜增产[ J] .中国沼气 , 1985(1):
18.
[ 8] 　耿玉亮 , 刘予文 .温室番茄生产施用沼肥的试验[ J] .
中国沼气 , 2000 , 18(1):31～ 32.
[ 9] 　徐卫红,王正银.不同土壤与施肥对莴笋硝酸盐和营养品
质的效应研究[ J].西南农大学报 ,2001 , 23(6):253～ 256.
[ 10] 　徐卫红 ,等.NPK配施对莴笋产量品质的影响研究[ J]
.西南农业大学学报 , 1996 , 18(4):396～ 399.
[ 11] 　王宪泽 ,等.蔬菜中硝酸盐及其影响因子[ J] .植物学
通报 , 1991 , 8(3):34 ～ 37.
[ 12] 　胡海勤 , 等.蔬菜主要污染问题[ J] .农村生态环境 ,
1995 , 11(3):52～ 56.
[ 13] 　高祖明 ,等.氮磷钾对叶菜硝态氮积累和硝酸还原酶/
过氧化物酶的影响[ J].园艺学报 , 1989 , 16(4):46～ 49.
[ 14] 　王庆.过量氮肥对不同蔬菜中硝酸盐积累的影响及调
空措施的研究[ J] .农业环境保护 , 2000 , 19(1):46～ 48.
[ 15] 　陆文龙.矿质营养对白菜硝酸盐含量的影响[ J].农业
环境保护 , 1999 , 18(3):118～ 120.
[ 16] 　陈枕德.某些内部和外部因子对白菜硝酸盐含量的影
响[ J] .华北农学报 , 1988 , 3(2):110～ 115.
[ 17] 　任租金.氮肥施用与蔬菜硝酸盐的相关研究[ J].生态
学报 , 1998 , 18(5):523～ 528.
[ 18] 　南京农业大学.土壤农化分析(第二版)[ M].北京:农
业出版社 , 1988.
[ 19] 　鲁如坤.土壤农业化学分析方法[ M] .北京:中国农业
科技出版 , 2000.
25中国沼气 Chian Biogas 2003 , 21 (2)