技术领域
[0001] 本
发明属于茶叶种植技术领域,尤其涉及一种提高茶叶安全性的沼液施用方法。
背景技术
[0002] 目前,
沼渣沼液的处理与利用尚缺乏规范化的管理,除了因地制宜利用当地自然资源外,还需综合考虑当地经济发展
水平,地域类型等特点。如不合理地处理和利用沼渣沼液,就会造成二次污染。
[0003]
现有技术存在的问题是:当前沼液农用主要以漫灌和
沟灌的方式施入,用量大,造成资源浪费的同时可能带来污染。长期浇灌会导致
土壤营养不均衡;土壤中Pb和Cd的含量随沼液浇灌时间的增加呈上升趋势,长期浇灌会导致Pb、Cd的富集。
发明内容
[0004] 针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种提高茶叶安全性的沼液施用方法。
[0005] 本发明是这样实现的,一种提高茶叶安全性的沼液施用方法,其特征在于,所述的提高茶叶安全性的沼液施用方法采用
滴灌方式施用沼液;沼液施用前采用60目筛过滤,将大颗粒物、菌丝体等排除,易于滴灌施用。
[0006] 进一步,所述提高茶叶安全性的沼液施用方法,具体包括以下步骤:
[0007] 步骤一:选取茶叶园中的部分区域为
试验小区,沼液施用前采用60目筛过滤,去除大颗粒物、菌丝体等;
[0008] 步骤二:采用滴灌的方式,在春、夏、秋茶萌动前15~20d各施用沼液2次,间隔时间7d,每次在下午4点以后进行滴灌;
[0009] 步骤三:测定分析土壤养分状况、重金属含量、径流水水质及茶叶安全性;
[0010] 步骤四:
数据处理,采用Excel2010
软件进行数据处理及绘图,采用DPS 6.5软件进行统计分析。
[0011] 进一步,步骤一中,小区与其他区域间隔1m。
[0012] 进一步,步骤二中,实施滴灌时,以面充分滴湿而不滴水为宜。
[0013] 进一步,步骤二中,沼液滴灌量,按照当地茶叶NH4+-N施用标准,以所取沼液NH4+-N浓度折算施用量。
[0014] 进一步,步骤三中,测定土壤养分,具体包括:
[0015] (1)采集表层(0-20cm)土样,
风干
磨碎过2mm筛,备用;
[0016] (2)采用常规方法测定土壤pH、有机质、
碱解氮、有效磷、速效
钾含量。
[0017] 进一步,步骤三中,测定土壤重金属含量,具体包括:
[0018] (1)采用火焰
原子吸收分光光度法测定土壤中重金属Cu、Zn;
[0019] (2)采用
石墨炉原子吸收分光光度法测定Cd、Cr、Pb。
[0020] 进一步,步骤三中,测定径流水水质,春茶萌动前滴灌2次沼液后采集径流水,测定总氮、总磷含量。
[0021] 进一步,步骤三中,径流水总氮采用碱性过
硫酸钾消解紫外分光光度法、总磷采用钼酸铵分光光度法测定。
[0022] 进一步,步骤三中,茶叶安全性测定,具体包括:
[0023] (1)供试茶叶
粉碎后过100目筛,备用;
[0024] (2)采用火焰原子吸收分光光度法测定茶叶Cu、Zn;
[0025] (3)采用石墨炉原子吸收分光光度法测定Cd、Cr。
[0026] 本发明的优点及积极效果为:
[0027] 本发明以滴灌的方式对茶树进行沼液施入,用量小,有效减少资源浪费,同时可以有效的减少沼液对茶青的污染;本发明采用滴灌的方式不会由于长期浇灌破坏土壤营养的均衡性;由于滴灌对于沼液的用量少,对于茶树施加量适中,可以有效控制土壤中Pb和Cd的含量,长期滴灌也不会导致Pb、Cd的富集。
附图说明
[0028] 图1是本发明
实施例提供的提高茶叶安全性的沼液施用方法
流程图。
[0029] 图2是本发明实施例提供的沼液不同施用方式对径流水总氮、总磷含量的影响示意图。
具体实施方式
[0030] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0031] 本发明实施例提供的提高茶叶安全性的沼液施用方法,其特征在于,所述的提高茶叶安全性的沼液施用方法采用滴灌方式施用沼液;沼液施用前采用60目筛过滤,将大颗粒物、菌丝体等排除,易于滴灌施用。
[0032] 下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述
[0033] 如图1所示,本发明实施例提供的提高茶叶安全性的沼液施用方法包括以下步骤:
[0034] S101:选取茶叶园中的部分区域为试验小区,沼液施用前采用60目筛过滤,去除大颗粒物、菌丝体等;
[0035] S102:采用滴灌的方式,在春、夏、秋茶萌动前15~20d各施用沼液2次,间隔时间7d,每次在下午4点以后进行滴灌;
[0036] S103:测定分析土壤养分状况、重金属含量、径流水水质及茶叶安全性;
[0037] S104:数据处理,采用Excel2010软件进行数据处理及绘图,采用DPS 6.5软件进行统计分析。
[0038] 步骤S101中,本发明实施例提供的小区与其他区域间隔1m。
[0039] 步骤S102中,本发明实施例提供的实施滴灌时,以面充分滴湿而不滴水为宜。
[0040] 步骤S102中,本发明实施例提供的沼液滴灌量,按照当地茶叶NH4+-N施用标准,以所取沼液NH4+-N浓度折算施用量。
[0041] 步骤S103中,本发明实施例提供的测定土壤养分,具体包括:
[0042] (1)采集表层(0-20cm)土样,风干磨碎过2mm筛,备用;
[0043] (2)采用常规方法测定土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量。
[0044] 步骤S103中,本发明实施例提供的测定土壤重金属含量,具体包括:
[0045] (1)采用火焰原子吸收分光光度法测定土壤中重金属Cu、Zn;
[0046] (2)采用石墨炉原子吸收分光光度法测定Cd、Cr、Pb。
[0047] 步骤S103中,本发明实施例提供的测定径流水水质,春茶萌动前滴灌2次沼液后采集径流水,测定总氮、总磷含量。
[0048] 步骤S103中,本发明实施例提供的径流水总氮采用碱性过
硫酸钾消解紫外分光光度法、总磷采用钼酸铵分光光度法测定。
[0049] 步骤S103中,本发明实施例提供的茶叶安全性测定,具体包括:
[0050] (1)供试茶叶粉碎后过100目筛,备用;
[0051] (2)采用火焰原子吸收分光光度法测定茶叶Cu、Zn;
[0052] (3)采用石墨炉原子吸收分光光度法测定Cd、Cr。
[0053] 下面结合试验对本发明的应用原理作进一步的描述。
[0054] 实验1;
[0055]
肥料施用方式不同,作物吸收利用的效果不一,对土壤和地表水环境的影响也不一样。
[0056] 本试验采用3种沼液施用方式(沟灌、滴灌和喷灌),通过测定分析土壤养分状况、重金属含量、径流水水质及茶叶安全性,明确相对安全的最佳沼液施用方式。
[0057] 1材料与方法
[0058] (1)试验材料
[0059] 供试沼液取自丽水市莲都区碧湖镇白桥村农户
沼气池。供试试验田为碧湖镇白桥村茶园试验区。其沼液水质特征和土壤基本理化性质见表1。
[0060] 表1沼液水质特征和土壤基本理化性质
[0061]
[0062] (2)试验设计
[0063] 设4个处理,处理1(T1):喷灌;处理2(T2):滴灌;处理3(T3):沟灌;处理4(CK):清水
灌溉施用化肥处理(对照),每个处理设3次重复。共12个小区,每个小区面积20m2,随机区组排列。各处理间相隔1m,行与行之间留1行做保护行。沼液中氮素主要以
氨氮的形式存在,因此各处理的沼液灌溉量按氨氮含量进行折算。按照当地茶叶NH4+-N施用标准,以所取沼液NH4+-N浓度折算施用量。
[0064] 采用径流池方法监测
地表径流,每个试验区四周均设
水泥墙体结构以防止监测区与周边
地块发生串水现象,水泥墙体埋设在地面以下30cm,露出地面10-20cm。每个试验区分别对应一个径流池。径流池为水泥结构,
侧壁和池底做好防渗处理。径流池深度一般在地面以下1m,长、宽可以根据试验点实际条件确定。径流池容积确定能够容纳每年单场最大暴雨所产生的径流量。采集径流水进行各项指标的测定。
[0065] (3)试验方法
[0066] 试验于2012年开始,于春、夏、秋茶萌动前15~20d各喷施2次,间隔时间7d,每次喷施在下午4点以后进行,喷施量以茶树叶面充分喷湿而不滴水为宜,其它田间管理措施严格按照有机茶生产技术操作规程进行。
[0067] 滴灌、沟灌区与喷灌时间、用量均相同。
[0068] 对照处理开沟施尿素0.3kg,清水灌溉用量与其他处理相同。
[0069] 2013年4月采集表层(0-20cm)土样,风干磨碎过2mm筛备用。供试茶叶粉碎后过100目筛备用,做重金属含量分析。
[0070] 2013年春茶萌动前喷施2次沼液后采集径流水,测定总氮、总磷含量。
[0071] (4)测试内容与方法
[0072] 1)土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量的采用常规方法测定,土壤中重金属Cu、Zn采用火焰原子吸收分光光度法测定,Cd、Cr、Pb采用石墨炉原子吸收分光光度法测定。
[0073] 2)径流水总氮采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法、总磷采用钼酸铵分光光度法测定。
[0074] 3)茶叶Cu、Zn采用火焰原子吸收分光光度法测定,Cd、Cr、Pb采用石墨炉原子吸收分光光度法测定。
[0075] (5)数据处理
[0076] 用Excel2010软件进行数据处理及绘图,统计分析用DPS 6.5软件。
[0077] 2、结果与分析
[0078] (1)沼液不同施用方式对土壤养分指标的影响
[0079] 如表2所示,各个试验处理分析结果,施用化肥可以使土壤pH降低,长期使用必然使土壤
酸化板结,而施用沼液的处理不同程度地提高了土壤的pH,有效地防止了土壤的酸化,其中改善程度明显的是沟灌处理(T3),其次是滴灌处
[0080] 表2沼液不同施用方式对土壤养分指标的影响
[0081]
[0082]
[0083] 注:表中同列小写字母不同表示处理间差异达到显著水平(p<0.05),下表同。
[0084] 滴灌沼液处理(T2),二者间差异不显著;喷灌处理(T1)pH低于沟灌和滴灌处理,处理间差异显著。从土壤有机质来看,对照施用化肥清水灌溉土壤有机质含量最低,沼液施用处理有机质含量均升高,且差异显著,说明土壤有机质的提高主要取决于
有机肥的施用。有机质含量高的是滴灌沼液处理T2,比化肥处理CK提高了19.12%,显著高于喷灌和沟灌处理,喷灌和沟灌处理有机质含量比化肥处理CK分别提高了4.48%和4.30%,二者间差异不显著。土壤中碱解氮、有效磷和速效钾在各处理的变化规律基本一致,都是以滴灌处理T2为最高,喷灌处理T1和沟灌处理T3次之,以施化肥处理CK为低。滴灌处理T2、喷灌处理T1和沟灌处理T3与CK比较,碱解氮含量分别增加了10.23%、7.67%和3.94%,速效钾含量分别增加了47.65%、44.23%和27.22%,各处理间差异显著;有效磷含量分别增加了11.83%、10.05%和8.67%,施用沼液处理与CK处理间差异显著,施用沼液各处理间差异不显著。这说明施用沼液能促进土壤养分积累,改善土壤酸碱性,滴灌处理施用效果比喷灌和沟灌的效果要好。
[0085] (2)沼液不同施用方式对土壤重金属含量的影响
[0086] 表3沼液不同施用方式对土壤重金属含量的影响(mg·kg-1)
[0087]
[0088] 如表3所示,试验中滴灌处理T2的Cu含量最高,比CK处理提高13.25%,喷灌和沟灌各处理比CK分别提高10.97%和7.02%,说明施用沼液可以提高土壤Cu含量。滴灌和喷灌处理间差异不显著,但二者处理土壤Cu含量均显著高于沟灌处理。
[0089] 对Zn含量的影响:滴灌处理T2土壤中含量显著高于其它处理,喷灌处理T1土壤中含量与沟灌处理T3相当,均高于CK处理,差异不显著。总体来说,施用沼液土壤中Zn含量增加,滴灌、喷灌和沟灌土壤Zn含量分别比CK处理增加了20.88%、14.86%和13.61%。对照国家土壤环境
质量标准,所有处理都在国家二级标准内。
[0090] Cd是所有重金属中毒性强的一种,对施用沼液后茶园土壤Cd的分析结果表明(表3),沼液施用的各处理对比处理CK都有不同程度的降低,幅度为4.55%~18.18%,滴灌、喷灌和沟灌处理分别减低18.18%、13.64%和4.55%,方差分析结果表明滴灌和喷灌处理间差异不显著,与沟灌处理间差异显著。对照国家土壤环境质量标准,所有处理土壤Cd含量符合国家二级标准,特别要注意化肥带来的Cd污染。
[0091] 对土壤中Cr的影响:对照化肥处理CK的土壤中Cr含量最高,沼液各处理降低了土壤Cr含量。其中以喷灌处理T1土壤中Cr含量为低,比对照处理CK低21.97%,滴灌处理T2略高,比对照处理CK低19.52%,沟灌处理T3土壤中Cr含量为高,比对照处理CK低11.71%。各处理间差异均显著。对照国家土壤环境质量标准,所有处理土壤Cr含量符合国家二级标准,特别要注意化肥带来的Cr污染。
[0092] Pb对
植物危险性较小,但是在
饲料中的允许含量不得超过10mg·kg-1。根据土壤中Pb含量的分析结果可以看出(表3),喷灌T1、滴灌T2和沟灌T3沼液处理土壤中Pb含量比对照处理分别下降了21.00%、21.86%和17.16%,喷灌T1和滴灌T2处理差异不显著。对照国家土壤环境质量标准,各处理土壤的Pb含量符合国家二级标准。
[0093] 表4土壤无机污染物环境质量二级标准值(mg·kg-1)
[0094]
[0095]
[0096] (3)沼液不同施用方式对径流水总氮、总磷含量的影响
[0097] 如图2所示,沼液不同施用方式下径流水总氮、总磷含量的差异,发现沼液施用径流水中TN、TP含量明显高于对照处理CK。TN含量T1、T2、T3处理分别比CK提高了6.68%、5.06%和12.05%;TP含量T1、T2、T3处理分别比CK提高了7.59%、5.81%和31.86%。沟灌处理T3径流水中TN、TP含量显著高于其它处理,喷灌处理T2次之,滴灌处理T2径流水中TN、TP含量是沼液施用下最低的。可见,沟灌造成农业面源污染的可能性最大,喷灌次之,滴灌最小。
[0098] (4)沼液不同施用方式对茶叶重金属含量的影响
[0099] 表5沼液不同施用方式对茶叶重金属含量的影响(mg·kg-1)
[0100]
[0101] Cu和Zn是人体必需的微量元素,在
机体发育中起着重要作用,在允许范围内,补充Cu和Zn对人体健康有着重要意义。
[0102] 如表5可知,各处理间茶叶中Cu、Zn含量存在显著差异。与CK相比,沼液施用处理的茶叶中Cu、Zn含量显著提高,其中以滴灌处理T2最高,其次为喷灌处理T1,再次为沟灌处理T3,三者间差异显著。
[0103] 本发明中,施用沼液后,茶叶中重金属含量均未超过国家食品限量标准(表5)。对照处理CK茶叶Cd含量最高,显著高于沼液施用处理。施用沼液处理中,沟灌处理T3含量为高,比CK降低了6.45%,其次为喷灌处理T1,比CK降低了9.68%,二者间差异不显著;滴灌处理T3茶叶Cd含量最低,比CK降低了29.03%,与其它各处理间差异显著,可见滴灌施用沼液对茶叶中Cd含量的积累影响最小。不同处理间茶叶Cr含量差异显著。对照处理CK茶叶Cr显著高于其它处理;沼液施用处理中,沟灌处理T3Cr含量最高,喷灌处理T1次之,滴灌处理T3最低,分别比CK降低了4.55%、8.77%和17.86%。不同处理间茶叶Pb含量变化趋势与Cr相同,不同处理间茶叶Pb含量差异显著。对照处理CK茶叶Pb含量显著高于其它处理;沼液施用处理中,沟灌处理T3Pb含量最高,喷灌处理T1次之,滴灌处理T3最低,分别比CK降低了2.95%、5.34%和15.45%。可见,沼液不同施用方式对茶叶中重金属含量存在一定的影响,滴灌处理茶叶中重金属积累的量相对最少。
[0104] 沼液作为农业生产中的一种良好的有机肥源,不仅可以采用多种施用方式,提高农产品产量和品质,而且对提高土壤有机质含量和丰富土壤氮素养分有重要的作用。于东波等研究指出,施用沼液后土壤的有机质和NPK等
营养元素的含量明显增加。本发明结果表明,施用沼液提高了土壤的pH值,有效地防止了土壤的酸化,施用方式不同对土壤pH值的影响不同,沟灌和滴灌处理效果显著,明显由于喷灌处理。有机质变化受沼液施用方式影响显著,有机质含量高的是滴灌沼液处理T2,显著高于喷灌和沟灌处理,比化肥处理CK分别提高了19.12%、4.48%和4.30%。土壤中碱解氮、有效磷和速效钾在各处理的变化规律基本一致,都是以滴灌处理T2为最高,喷灌处理T1和沟灌处理T3次之,以施化肥处理CK为低。滴灌处理T2、喷灌处理T1和沟灌处理T3与CK比较,碱解氮含量分别增加了10.23%、7.67%和3.94%,速效钾含量分别增加了47.65%、44.23%和27.22%,有效磷含量分别增加了
11.83%、10.05%和8.67%。这说明施用沼液能促进土壤养分积累,改善土壤酸碱性,滴灌处理施用效果比喷灌和沟灌的效果要好。
[0105] 本发明表明,施用沼液对茶叶中Cu、Zn、Cd、Cr、Pb等重金属有一定的影响。与施用化肥相比,沼液施用可降低土壤和茶叶中重金属含量(表2和表5)。研究结果显示,沼液不同施用方式均增加了土壤Cu和Zn含量,与对照处理相比,滴灌处理Cu和Zn含量增加的最明显,其次为喷灌处理,再次为沟灌处理,三者分别比CK提高13.25%、10.97%、7.02%和20.88%、14.86%、13.61%。与处理CK相比,施用沼液土壤重金属Cd、Cr、Pb含量均有不同程度降低,Cd幅度为4.55%~18.18%,滴灌、喷灌和沟灌处理分别减低18.18%、13.64%和
4.55%,方差分析结果表明滴灌和喷灌处理间差异不显著;喷灌处理T1土壤中Cr含量为低,比对照处理CK低21.97%,滴灌处理T2略高,比对照处理CK低19.52%,沟灌处理T3土壤中Cr含量为高,比对照处理CK低11.71%。各处理间差异均显著。喷灌T1、滴灌T2和沟灌T3沼液处理土壤中Pb含量比对照处理分别下降了21.00%、21.86%和17.16%,喷灌T1和滴灌T2处理差异不显著。可见,喷灌处理土壤中重金属积累相对最低。对照国家土壤环境质量标准,各处理土壤的Cd、Cr、Pb含量符合国家二级标准。
[0106] 施用沼液对茶叶中重金属含量的影响结果表明,各处理间茶叶中Cu、Zn含量存在显著差异。与CK相比,沼液施用处理的茶叶中Cu、Zn含量显著提高,其中以滴灌处理T2最高,其次为喷灌处理T1,再次为沟灌处理T3,三者间差异显著。对照处理CK茶叶Cd含量最高,显著高于沼液施用处理。施用沼液处理中,沟灌处理T3含量为高,比CK降低了6.45%,其次为喷灌处理T1,比CK降低了9.68%,二者间差异不显著;滴灌处理T3茶叶Cd含量最低,比CK降低了29.03%,与其它各处理间差异显著,可见滴灌施用沼液对茶叶中Cd含量的积累影响最小。不同处理间茶叶Cr含量差异显著。对照处理CK茶叶Cr显著高于其它处理;沼液施用处理中,沟灌处理T3Cr含量最高,喷灌处理T1次之,滴灌处理T3最低,分别比CK降低了4.55%、8.77%和17.86%。不同处理间茶叶Pb含量变化趋势与Cr相同,沟灌处理T3Pb含量最高,喷灌处理T1次之,滴灌处理T3最低,分别比CK降低了2.95%、5.34%和15.45%。可见,沼液不同施用方式对茶叶中重金属含量存在一定的影响,但所有处理茶叶中重金属含量均低于《食品中污染物限量》(GB2762-005)的限值,其中滴灌处理茶叶中重金属积累的量相对最少。喷灌处理土壤中重金属积累相对最低,而茶叶中重金属积累高于滴灌处理,可能是因为喷灌施用沼液,沼液停留在茶叶
叶片上,一方面叶片对沼液有吸收,另一方面沼液残留在叶片上对茶青有一定的污染。
[0107] 随地表水重
力作用,污染物通过渗漏、淋溶等途径进入地下含水层,造成地下
水体污染。本发明结果表明,施用沼液处理的径流水中TN、TP含量明显高于对照处理CK。TN含量T1、T2、T3处理分别比CK提高了6.68%、5.06%和12.05%;TP含量T1、T2、T3处理分别比CK提高了7.59%、5.81%和31.86%。可见,沟灌造成农业面源污染的可能性最大,喷灌次之,滴灌最小。
[0108] 综上所述,在茶园,推荐使用滴灌方式施用沼液。
[0109] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。