再生水灌溉对白菜产量、品质及土壤化学性状的影响
时间：2021-02-01 20:02:10 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：采用盆栽试验与小区试验的方法，研究了等氮量条件下不同比例再生水氮替代化肥氮，对白菜（Brassica campestris chinensis）产量、品质及土壤养分、盐分变化的影响。结果表明，与施用100%化肥相比，采用44%～77%氮素替代率的再生水灌溉，对白菜的产量及植株生长无显著影响；再生水氮替代化学氮肥施用可以显著促进白菜还原糖含量的增加，并且随着替代率的增加而提高，对维生素C、硝酸盐含量影响不大；再生水灌溉提高了土壤碱解氮的含量，对土壤有机质、速效磷、速效钾无显著影响；再生水连续灌溉3茬可造成土壤盐分含量提高。再生水灌溉替代化肥氮肥施用，不仅节约化学氮肥，而且减少农村面源污染，实现氮素养分的循环利用，但连续施用多茬再生水应注意土壤盐分增加带来的影响。
关键词：再生水；蔬菜；产量；品质；土壤化学性状
中图分类号： S634.307文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）01-0130-03
收稿日期：2013-05-06
基金项目：江苏省苏州市科技支撑计划社会发展项目（编号：SS201025）
作者简介：周新伟（1971—），男，江苏苏州人，副研究员，主要从事农业资源与环境研究。Tel：（0512）65385097；E-mail：zxw0512@163.com。
通信作者：沈明星，研究员。Tel：（0512）65380551；E-mail：smxwwj@163.com。再生水是指对工业排水、生活污水等非传统水源进行回收，经适当处理后达到一定水质标准，并在一定范围内重复利用的水资源。再生水的农业应用是国内外有效缓解农业用水紧张的重要举措之一，也是污水资源化利用，减轻污水排放二次污染的发展趋势。我国是一个水资源十分短缺的国家，农业生产严重依靠灌溉，据统计，约占全国耕地面积50%的灌溉面积上生产着全国粮食总产量的75%～80%。我国有效灌溉面积自1990年的4740×107 hm2增长到2009年的5926×107 hm2，平均每年新增1.3%，而农业用水比例则自2001年的64%下降到2008年的62%，农业用水被挤占严重[1]。另一方面，我国各地河流、湖泊等地表水体污染的不断增加更加重了水资源短缺的矛盾。在水资源日益短缺与水体污染不断加剧的双重压力下，清洁无害的农业灌溉水源就显得极为珍贵。为弥补水源的严重不足，农区利用污水进行农业灌溉的现象在我国已较为普遍，尤其在我国北方地区，污水已成为农业灌溉用水的一个主要水源。
由于经济和技术原因，再生水中的污染物质并没有被完全去除，其中丰富的N、P元素、较高的全盐含量、多种毒性痕量物质（重金属、有机污染物等）以及病原体使再生水具有水源、肥源、污染源三种属性，这三种属性决定了再生水灌溉具有正负两方面的效应。正面效应主要表现为：再生污水中含有大量植物生长所必需的营养元素，合理的污水灌溉可改善土壤性质、提高土壤肥力，从而促进植物生长。负面效应主要表现为：再生水中含有有毒痕量物质以及病原体等污染物，这些污染物随污水灌溉进入土壤-植被系统中，对土壤乃至于动、植物生态链造成毒害；再生水中大量的悬浮颗粒物随灌溉进入土壤-植被系统，导致土壤理化性质发生变化，可能进一步降低土壤肥力[2]。
国内在再生水灌溉对农作物及土壤影响的研究中，主要从再生水替代水源的角度开展，在维持原有施肥管理水平的条件下，没有考虑灌溉再生水后增施了再生水中的N、P等营养元素，且不同地区的试验结果受再生水处理技术、当地气候、土壤、栽培管理方式和灌溉制度等因素的影响而不同[3-4]。本试验采用盆栽试验结合田间试验的方法，从再生水部分替代化学肥料氮素的角度，研究总氮量相等情况下生活源再生水灌溉对作物产量、品质及土壤养分、盐分状况的影响，为再生水的资源化利用提供依据。
1材料与方法
1.1试验材料
供试再生水取自江苏省苏州市相城区新埂村农村生活污水处理站处理过的生活污水，经测定再生水重金属含量符合GB 5084—2005《农田灌溉水质标准》，pH值7.67，含有机质1.29%、全氮55 mg/L、铵态氮1.4 mg/L。供试蔬菜品种为白菜（Brassica campestris chinensis）品种上海青。供试土壤含有机质3.57 g/kg、碱解氮155.63 mg/kg、速效磷 41.36 mg/kg、速效钾180.8 mg/kg，pH值为7.21，电导率（EC值）为 0.31 mS/cm。试验采用的盆钵直径17.5 cm，高14 cm。供试化肥为尿素，含氮量46%。
1.2试验设计
再生水氮替代化肥氮试验：按再生水氮替代化肥氮替代率44%、55%、66%、77%、0（100%化肥，CK）进行试验。采用盆栽试验，每处理3次重复，每重复1盆，随机区组排列。各处理按照施等量氮的原则设计，从播种至收获共施入氮素 60 kg/hm2。
再生水对土壤盐分影响试验：在设施蔬菜大棚内进行田间小区试验，按照施等氮量的原则，设再生水与化肥（CK）二个处理，每处理3次重复，随机区组排列，小区面积20 m2。
1.3试验方法
再生水氮替代化肥氮试验：于2011年9月1日至2011年10月10日在苏州市农业科学院玻璃温室内进行。试验前每个试验盆装土4 kg，2011年9月1日播种，播种量为 45 kg/hm2，10月10日收获。氮肥中21.4%作基肥施用，其余部分采用追肥方式施用，将再生水及尿素按相应比例混合，使尿素充分溶解后浇灌，并保持土壤湿度基本一致。各处理的磷、钾肥以基肥形式一次施入，施用量为P2O5 60 kg/hm2、K2O 45 kg/hm2。
再生水对土壤盐分影响试验，于2012年3月1日—2012年8月1日在江苏省苏州市相城区虞河蔬菜产销合作社蔬菜基地钢管塑料大棚内进行。在试验小区内进行连续3茬白菜播种与生产，每茬生长周期45 d，白菜的播种期分别为2012年3月1日、2012年4月18日、2012年6月29日，播种量为45 kg/hm2。试验前各小区地力保持一致，出苗后再生水处理区只浇灌再生水，白菜每茬（45 d内）施用含氮量为145 mg/L的再生水6.649×105 kg/hm2，化肥施用区（CK）施等氮量尿素稀释液，将尿素用清水溶解成全氮浓度为145 mg/L的肥水浇灌。
