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Effects of Irrigation Volume of Vegetable Residues Biogas Slurry on Yield and Quality, Soil Enzyme Activity and Nutrients of Edible Dock
ZHUYao, WANGShunwang, YUANLuyi, LIWanxian, LIYonghui, WANGChangmei, WUKai, JIANGJinhe, ZHANGWudi, YINFang
Chin Agric Sci Bull ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (4) : 139-145.
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Abbreviation (ISO4): Chin Agric Sci Bull
Editor in chief: Yulong YIN
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Effects of Irrigation Volume of Vegetable Residues Biogas Slurry on Yield and Quality, Soil Enzyme Activity and Nutrients of Edible Dock
Regarding the insufficient utilization of vegetable waste biogas slurry and the unclear effects of vegetable residues biogas slurry irrigation on the yield, quality and soil quality of edible dock, using edible dock as the material, a pot planting experiment was conducted with four biogas slurry irrigation gradient treatments (T1: 8 L/m2, T2: 10 L/m2, T3: 12 L/m2, T4: 14 L/m2) and a control treatment (CK) of clean water. The yield, quality, soil physical and chemical properties, and enzyme activities of edible dock were measured. The results showed: (1) Appropriate biogas slurry application significantly increased the yield and quality of edible dock. Compared with CK, the fresh weight of edible dock in each treatment increased by 134% to 233%, and the contents of chlorophyll, vitamin C, total sugar, reducing sugar and protein increased by 13.7% to 30.8%, 28.27% to 148.9%, 14.18% to 36.28%, 44.70% to 97.42% and 34.86% to 44.53%, respectively. The yield and quality improvement effect of T3 treatment was the most significant. (2) Biogas slurry application improved soil physical and chemical properties. The contents of soil organic matter, available potassium and total nitrogen increased by 17.09%, 170.7% and 40%, respectively, and the pH increased by 15.56% to 21.3%. This effectively alleviated the problem of acidic soil. (3) Soil urease and β-glucosidase activities increased with the increase in biogas slurry application amount, and the peak activity of T3 treatment was significantly higher than that of other treatments. (4) Excessive biogas slurry (T4) led to a decrease in reducing sugar content and a decrease in nutrient utilization efficiency. The study showed that the optimal biogas slurry application amount for edible dock irrigation with vegetable residues biogas slurry was 12 L/m2, which could synergistically improve crop yield, quality and soil fertility. Future field experiments can be conducted to verify, detect the risk of heavy metal accumulation in biogas slurry and soil, optimize the application period and frequency, and provide technical support for the large-scale agricultural use of vegetable residues biogas slurry.
vegetable residues biogas slurry / edible dock / yield / quality / soil quality / soil physical and chemical properties / enzyme activity
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赵国华, 陈贵, 徐劼. 猪粪尿源沼液中主要养分和重金属分布特性[J]. 浙江农业科学, 2014(9):1454-1456.
为了解猪粪尿源沼液的养分及重金属含量特性，通过多点采样、分析测定了沼液中作物生长所需的大量和微量养分含量，以及主要有害重金属元素的含量。结果表明，猪粪尿源沼液含氮1 488～10 109 mg·L-1，平均5 514 mg·L-1，其中主要以铵态氮形式存在，可占总氮的687%～898%；磷1 123～3 318 mg·L-1；钾36～167 mg·L-1；另外，沼液中含有大量的铁（366 mg·L-1）、铜（133 mg·L-1）和锌（180 mg·L-1）等微量营养元素，但同时也含有一定量的砷（905 mg·L-1）、镍（077 mg·L-1）、铅（021 mg·L-1）、镉（0022 mg·L-1）等有害重金属元素；但各采样点之间沼液中各成分的变异较大。沼液普遍呈碱性且含有丰富的有机质。因此，沼液农用时要注意高铵对作物的毒害作用以及长期施用对土壤和作物重金属污染的风险。
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杨乐, 王开勇, 庞玮, 等. 新疆绿洲区连续五年施用沼液对农田土壤质量的影响[J]. 中国土壤与肥料, 2012(5):17-21.
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本试验旨在研究食叶草的营养价值及其在肉羊瘤胃中的降解特性,为食叶草在反刍动物饲粮中的应用提供依据。在采用化学分析法测定食叶草常规营养成分含量的基础上,采用尼龙袋法,以装有瘤胃瘘管的3头成年肉羊为试验动物,测定食叶草中4种常规营养成分在2、4、6、12、24、36、48 h时的瘤胃降解率和降解参数。结果表明:新鲜食叶草中初水分含量为91.12%,食叶草干物质(DM)中有机物(OM)含量达到96.99%,粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)含量分别为31.43%和2.45%,中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量分别为31.75%和25.45%,钙(Ca)、磷(P)含量分别为0.51%和0.40%。食叶草DM、CP、NDF、ADF 48 h的瘤胃降解率分别为81.05%、82.88%、60.70%、58.57%,有效降解率分别为56.13%、58.93%、36.36%、34.94%。综上可知,食叶草的CP含量较高,NDF和ADF含量较低,主要营养成分在肉羊瘤胃中有较高的降解率,可作为优质饲草来源在反刍动物养殖中推广。
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刘威, 蔡卫佳, 王昊, 等. 食叶草研究进展[J]. 中国农学通报, 2025, 41(3):36-41.
文章从营养价值、安全性、蛋白质及活性物质提取工艺、食用和保健品、饲用、土壤改良及栽培技术等方面简述了食叶草的研究现状。食叶草的营养、保健、食用、饲用和土壤改良等方面的价值较高，但人们对食叶草的认可度较低，相关基础和应用技术研究还处于初级阶段，产业发展缓慢。提出3点建议来促进食叶草相关研究和产业发展：通过宣传、生产食叶草高价值产品等提高人们对食叶草的认可度；加快食叶草引种栽培研究，推进集约化、规模化种植；加强食叶草在畜牧和土壤改良方面的基础和应用技术研究。
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吴瑞芳, 刘瑶, 赵玲玲, 等. 食叶草蛋白提取工艺的优化及功能特性分析[J]. 武汉轻工大学学报, 2024, 43(3):66-75.
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郭书亚, 尚赏, 王坤, 等. 秸秆覆盖深松对夏玉米田土壤酶活性的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(25):96-101.
探讨秸秆覆盖深松对夏玉米田土壤酶活性的影响。采用4种保护性耕作模式(SS+M、SS+NM、NT+M、NT+NM)在河南西平进行连续3年田间试验，研究不同处理对土壤脲酶、土壤碱性磷酸酶、土壤蔗糖酶、土壤过氧化氢酶活性的影响。结果表明，4种保护性耕作方式下土壤脲酶、土壤碱性磷酸酶、土壤蔗糖酶、土壤过氧化氢酶活性均随着土层的加深而降低。4种酶的活性随着玉米生育期的变化而变化，即随着玉米生育时期的推进，土壤酶活性从播种到花后45天先升高后下降，土壤脲酶和土壤蔗糖酶活性在开花期达到最大值，而土壤碱性磷酸酶和土壤过氧化氢酶活性在花后15天达到最大值。在0~5 cm和5~10 cm土层，秸秆覆盖处理下土壤酶活性显著高于不覆盖处理，SS+M>NT+M>SS+NM>NT+NM;在10~20 cm土层，NT+M处理下土壤酶活性急剧下降;在20~30 cm和30~40 cm土层，在大多数时期深松处理下土壤酶活性显著高于免耕处理，SS+M>SS+NM>NT+M>NT+NM。在豫南雨养区实施秸秆覆盖深松能够提高土壤的酶活性，值得推广。
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郑凤君, 王雪, 李景, 等. 免耕条件下施用有机肥对冬小麦土壤酶及活性有机碳的影响[J]. 中国农业科学, 2020, 53(6):1202-1213.
【目的】探讨免耕条件下施用有机肥对冬小麦土壤酶活性及活性有机碳含量的影响,明确免耕条件下的科学施肥方法,为提升土壤生物学活性和改善土壤质量提供理论依据。【方法】基于山西运城长期定位试验,选取免耕（NT）和免耕增施有机肥（NTM）两个处理,在冬小麦不同生育时期测定与碳转化相关土壤酶的活性（β葡萄糖苷酶、β木聚糖酶、纤维二糖苷酶、α葡萄糖苷酶）、土壤温度、土壤含水量和土壤呼吸速率以及成熟期土壤总有机碳（TOC）和活性有机碳组分（可溶性有机碳,DOC;易氧化有机碳,EOC;微生物量碳,MBC）等关键指标。【结果】（1）在冬小麦生育期,两个处理不同土壤酶活性具有明显的季节性变化特征。其中β木聚糖酶与α葡萄糖苷酶的活性在拔节期和灌浆期表现出升高趋势;但β-葡萄糖苷酶与纤维二糖苷酶的活性随季节变化波动较小。不同生育时期β木聚糖酶和α葡萄糖苷酶的活性的变化趋势与土壤呼吸速率变化趋势基本一致。此外,主成分分析结果表明,不同生育时期土壤酶活性主要受土壤含水量和土壤呼吸速率的影响。（2）与NT相比,NTM显著提高不同生育时期土壤β木聚糖酶的活性（越冬期：17.6%;抽穗期：8.5%;灌浆期：14.1%和成熟期：10.0%）;在越冬期和拔节期土壤α葡萄糖苷酶的活性分别提高16.7%和10.2%。同时,主成分分析结果表明,不同处理间酶活性主要受土壤温度和土壤呼吸速率的影响。（3）与NT相比,NTM显著提升冬小麦生长季TOC、DOC、EOC和MBC含量（TOC：16.9%;DOC：27.7%;EOC：38.4%和MBC：50.7%）。（4）冬小麦生长季土壤生物学指标相关分析表明,β木聚糖酶与α葡萄糖苷酶的活性与总有机碳及其活性组分呈显著相关关系（相关系数均大于0.850）。【结论】免耕增施有机肥通过影响生育期土壤含水量和土壤温度,进而提升β木聚糖酶与α葡萄糖苷酶的活性;同时,秸秆还田基础上增加有机肥碳投入可进一步提高土壤总有机碳和活性有机碳组分的含量,有利于土壤酶等生物学活性和土壤质量的提升。
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阚建鸾, 王晓云, 苏建平, 等. 不同氮肥抑制剂对小麦产量、土壤肥力、氮肥利用率的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(5):69-74.
为减少氮肥施用量，提高氮肥利用效率。添加氮素抑制剂是提高小麦氮肥利用率的有效途径之一。采用大田试验，在减氮10%的条件下，添加脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、氢醌(HQ)和硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、双氰胺(DCD)对小麦产量、土壤肥料、植株氮磷钾含量的影响。结果表明：与100%尿素对照相比，DCD、DMPP、NBPT和HQ氮肥抑制剂均增加了小麦产量和氮肥利用率，其中DMPP处理的小麦产量达到了显著水平(P<0.05)，且均增加了土壤pH，降低了土壤有效磷含量，对土壤有机质和速效钾影响不大，其中硝化抑制剂DCD、DMPP增加了土壤碱解氮含量，脲酶抑制剂NBPT和HQ降低了土壤碱解氮含量，DMPP和HQ增加了小麦植株氮、磷含量，DCD和NBPT降低了小麦植株氮、磷含量，4个氮肥抑制剂均降低了小麦植株钾含量。总之，DMPP和HQ的减肥增效效果最理想，能够有效增加小麦产量，促进小麦对氮素的吸收利用，提高氮素利用效率，缓解土壤酸化。
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胡华英, 张燕林, 褚昭沛, 等. 红壤侵蚀区不同植被恢复阶段土壤酶活性和微生物多样性变化[J]. 应用与环境生物学报, 2021, 27(3):734-741.
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韩晓飞, 李潇然, 王俊伟. 沼液替代化肥对露地萝卜产量、品质和土壤理化性质的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(22):34-39.
为探明豫西丘陵褐土区露地萝卜沼液还田条件下最佳替代化肥量，给沼液循环利用提供科学理论依据，在大田试验条件下，以萝卜品种‘平丰3号’为试验材料，设置低量沼液(22.5 t/hm<sup>2</sup>，T<sub>1</sub>)、中量沼液(45 t/hm<sup>2</sup>，T<sub>2</sub>)、高量沼液(67.5 t/hm<sup>2</sup>，T<sub>3</sub>)、常规施肥(600 kg/hm<sup>2</sup>，T<sub>4</sub>)、不施肥(0，CK)5个处理，研究沼液替代化肥对露地萝卜生长发育和产量品质及土壤理化性质的影响。结果表明，沼液替代化肥未对萝卜生长发育产生负影响，并且保障了萝卜产量，其中T<sub>3</sub>处理最高，比T<sub>4</sub>最终产量提高了10.2%；萝卜根重、根横茎、根长和叶长以T<sub>3</sub>处理表现最优；T<sub>1</sub>、T<sub>2</sub>、T<sub>3</sub>处理萝卜可溶性固形物含量、蛋白质、维生素C含量都较T<sub>4</sub>和CK显著提高(P<0.05)。沼液还田后，土壤养分含量相比还田前有所变化，相比T<sub>4</sub>处理，沼液替代化肥处理组有机质和碱解氮含量显著提高(P<0.05)，T<sub>3</sub>最高，分别提升7.2%和8.6%；有效磷呈降低趋势；pH和全氮、全磷、全钾含量变化不大。在本试验条件下，建议露地萝卜整个生育期内施用3次沼液，总施用量控制在70 t/hm<sup>2</sup>，施用时期分别为50%点播前期作为基肥、30%苗期、20%莲座期。
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商小兰, 徐著, 张海娟, 等. 沼液灌溉对南方低丘果园土壤碳氮磷积累与淋移的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(29):52-58.
本研究旨在探究长期使用沼液灌溉对南方低丘果园土壤养分积累及淋失的影响。选择3个具有规模养殖场—沼气—果园循环系统的柑橘园（土壤类型分别为红砂土、红泥土和红粘土），在每一个果园选择无沼液灌溉（对照）、灌溉时间2~3 a和5~7 a的代表性样地，采样分析了不同深度土壤pH、容重、有机碳、活性有机碳、全氮、有效氮、全磷、有效磷及磷饱和度等指标。结果表明：长期沼液灌溉可显著提高果园0~30 cm土壤pH和有机碳，降低相应土层的容重，同时提高了0~45 cm土壤的活性有机碳。长期沼液灌溉可明显增加土壤中氮和磷的积累，其中全氮主要积累在0~30 cm土层，全磷主要积累在0~15 cm土层，有效磷在0~45 cm土层均有积累，有效氮积累深度可达60 cm以上。研究表明：由沼液引入的碳、氮、磷主要以活性形态（活性有机碳、NH<sub>4</sub>-N、NO<sub>3</sub>-N、有效磷）向下发生淋移，氮素的垂直淋移明显高于磷素。地表土壤有效氮和有效磷的显著积累及有效态氮和磷向深层土壤淋移表明，长期沼液灌溉存在氮和磷的流失风险。
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谢国雄, 王京文, 张丹, 等. 商品有机肥对作物产量及土壤与农产品中重金属积累的影响[J]. 中国农学通报, 2016, 32(29):97-104.
选择蔬菜和水稻等2类农作物,进行了为期2年的7个田间试验,探讨了配施商品有机肥对蔬菜和粮食作物产量及土壤和农产品重金属积累的影响。结果表明,化肥配施商品有机肥可显著增加蔬菜的产量,但对水稻的增产效果较小。施用商品有机肥可增加土壤中Cr、Cu、Zn、Cd、Pb和As等重金属的积累,累积量因有机肥来源不同有所差异,并随施用量增加而增加。短期施用商品有机肥一般不会导致蔬菜和水稻等农产品中重金属的超标,但可增加蔬菜和水稻产品中Cu、Zn、Cd和Pb等重金属的含量。蔬菜地、油菜-晚稻种植模式和草莓-早稻种植模式下商品有机肥年推荐施用量分别为250～500、100-200和500 kg/亩,作基肥一次施用。
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李金澄, 孙吉翠, 张忠兰, 等. 沼液-土壤-玉米系统中重金属迁移富集特性[J]. 江苏农业科学, 2020, 48(21):292-297.
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赵自超, 辛淑荣, 张海兰, 等. 尾菜沼液对基质栽培生菜产量和品质的影响[J]. 中国沼气, 2020, 38(3):82-85.
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刘威, 王昊, 蔡卫佳, 等. 不同生育期食叶草营养物质变化规律及饲用价值分析[J]. 中国奶牛, 2025(4):47-52.
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刘向林, 王丽霞, 吴冬悦, 等. 长期施用沼液对土壤及产品的影响[J]. 中国沼气, 2018, 36(2):87-91.
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秦乃群, 马巧云, 高敬伟, 等. 沼渣施用对花生小麦轮作作物产量及土壤养分和重金属含量的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(8):58-63.
为研究沼渣施用对花生小麦轮作作物产量及土壤养分和重金属含量的影响,试验共设置6种施肥处理,每个处理都施750 kg/hm<sup>2</sup>复合肥为底肥,1.5×10<sup>4</sup> kg/hm<sup>2</sup> (A1)、3.0×10<sup>4</sup> kg/hm<sup>2</sup> (A2)、4.5×10<sup>4</sup> kg/hm<sup>2</sup> (A3)、6.0×10<sup>4</sup> kg/hm<sup>2</sup> (A4)、7.5×10<sup>4</sup> kg/hm<sup>2</sup> (A5)、对照CK不施沼渣(A6),分析了不同处理作物产量、籽粒重金属含量、土壤养分和重金属含量。试验结果表明：施沼渣的花生产量比对照增产幅度为4.74%~9.03%,处理A2、A3、A4、A5的产量比对照A6增产差异显著(P<0.05),施沼渣的小麦产量比对照增产幅度为3.08%~7.38%,处理A2、A3、A4、A5的产量比对照A6增产差异显著(P<0.05),处理A2的花生和小麦产量都比对照A6的增产差异显著,且沼肥用量最低,是适宜的沼肥用量;与不施肥相比,沼肥显著增加了土壤养分含量,土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量变幅分别为56.80~107.23 g/kg、0.26%~0.45%、93.77~128.67 mg/kg、218.33~329.67 mg/kg;花生籽仁和小麦籽粒中均未检测出Hg和As,Pb、Cd和Cr含量的变幅分别为0.023~0.07、0.11~0.23、0.015~0.062 mg/kg,均低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762—2017)的标准;不同处理土壤Hg、Pb、Cd、Cr和As含量分别为0.046~0.061、23.4~29.7、0.09~0.22、71.1~89.5、12.0~14.4 mg/kg,远低于国家《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》(GB 15618—2018)标准值。
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