一种提高茶叶安全性的沼液施用方法与流程

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：

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。

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。

技术实现要素：

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。

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。

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：

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；

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；

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；

步骤四：数据处理，采用excel2010软件进行数据处理及绘图，采用dps6.5软件进行统计分析。

进一步，步骤一中，小区与其他区域间隔1m。

进一步，步骤二中，实施滴灌时，以面充分滴湿而不滴水为宜。

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。

进一步，步骤三中，测定土壤养分，具体包括：

(1)采集表层(0-20cm)土样，风干磨碎过2mm筛，备用；

(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。

进一步，步骤三中，测定土壤重金属含量，具体包括：

(1)采用火焰原子吸收分光光度法测定土壤中重金属cu、zn；

(2)采用石墨炉原子吸收分光光度法测定cd、cr、pb。

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。

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。

进一步，步骤三中，茶叶安全性测定，具体包括：

(1)供试茶叶粉碎后过100目筛，备用；

(2)采用火焰原子吸收分光光度法测定茶叶cu、zn；

(3)采用石墨炉原子吸收分光光度法测定cd、cr。

本发明的优点及积极效果为：

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

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。

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

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。

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。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述

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：

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；

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；

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；

s104：数据处理，采用excel2010软件进行数据处理及绘图，采用dps6.5软件进行统计分析。

步骤s101中，本发明实施例提供的小区与其他区域间隔1m。

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。

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。

步骤s103中，本发明实施例提供的测定土壤养分，具体包括：

(1)采集表层(0-20cm)土样，风干磨碎过2mm筛，备用；

(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。

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：

(1)采用火焰原子吸收分光光度法测定土壤中重金属cu、zn；

(2)采用石墨炉原子吸收分光光度法测定cd、cr、pb。

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。

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。

步骤s103中，本发明实施例提供的茶叶安全性测定，具体包括：

(1)供试茶叶粉碎后过100目筛，备用；

(2)采用火焰原子吸收分光光度法测定茶叶cu、zn；

(3)采用石墨炉原子吸收分光光度法测定cd、cr。

下面结合试验对本发明的应用原理作进一步的描述。

实验1；

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。

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。

1材料与方法

(1)试验材料

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。

表1沼液水质特征和土壤基本理化性质

(2)试验设计

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。

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。

(3)试验方法

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。

滴灌、沟灌区与喷灌时间、用量均相同。

对照处理开沟施尿素0.3kg，清水灌溉用量与其他处理相同。

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。

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。

(4)测试内容与方法

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。

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。

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。

(5)数据处理

用excel2010软件进行数据处理及绘图，统计分析用dps6.5软件。

2、结果与分析

(1)沼液不同施用方式对土壤养分指标的影响

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

表2沼液不同施用方式对土壤养分指标的影响

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。

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。

(2)沼液不同施用方式对土壤重金属含量的影响

表3沼液不同施用方式对土壤重金属含量的影响(mg·kg^-1)

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。

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。

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。

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。

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。

表4土壤无机污染物环境质量二级标准值(mg·kg^-1)

(3)沼液不同施用方式对径流水总氮、总磷含量的影响

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。

(4)沼液不同施用方式对茶叶重金属含量的影响

表5沼液不同施用方式对茶叶重金属含量的影响(mg·kg^-1)

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

综上所述，在茶园，推荐使用滴灌方式施用沼液。

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。