0 引言
水库具有防洪渡汛、供水发电、水产养殖、旅游观光及调节区域气候等功能。据统计，目前中国已建成各类水库85849 座，总库容5842 亿m3。其中大型水库482座，总库容4379 亿m3；中型水库3000 座，总库容852亿m3[1]。中国河流泥沙含量较高，水库平均淤积比例约为20%，年均库容淤积率为0.76%，每年损失库容约42.3亿m3，淤积现状十分严峻[2]。合水水库位于广东省兴宁市北部，宁江上游，是一宗以防洪为主，保障灌溉、照顾排涝、结合发电、养鱼综合利用的大（二）型水库。水库建成于1957 年，是宁江流域枢纽工程。合水水库集水区中土地涵养差，水土流失严重。1958 年以来，由于自然因素和人为因素的影响，造成水库日渐淤积。
至2003年，累计淤积量达1737.68 万m3，淤损正常库容48.46%。水库淤积物是流域上游表土流失后在水库内再屯积的产物[3]。解决水库淤积问题切实可行的办法是将清出的淤积物就地选择较贫瘠土壤，施入田地中，或者在水库周边地区植草、植树时作为回填土施用[4]。当前，国外关于水库淤积物的相关研究主要集中于以下方面：运用传统地质学方法对水库淤积物的组成、结构和元素空间分布特征研究；从环境调查入手，对水库淤积物进行重金属、放射性元素的地球化学特征研究以及水库淤积物作为肥料进行土壤改良的研究。国内有关水库淤积物的研究主要是从淤积物淤堵洪道、占据库容的角度对其沉积动力学和运动学有一些报道[3]。
由于水库淤积物一般作为添加物质或者改良剂对土壤等进行改良利用，如水库淤积物与粉煤灰和污泥配合施用，对改良贫瘠土壤、促进植物生长有明显效果[5]，而将水库淤积物直接进行农业种植加以资源化利用及其对植物生长影响的研究报道相对较少。本文以广东省合水水库淤积物为供试材料，种植辣椒、生菜和油麦菜，明确水库淤积物直接利用对蔬菜生长、养分吸收及相关品质的影响，以期为水库淤积物农业资源化利用及改良提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试植物：采用广东农科院蔬菜所生产的“粤蔬”油麦菜、生菜，广东农科集团良种苗木中心生产的“广椒一号”辣椒。
供试水库淤积物采自广东省梅州市兴宁合水水库，对照土壤采自当地大田。水库淤积物与对照土壤基本理化性质如表1。
1.2 试验设计试验在广东农科院土肥所网室内进行，分别盆栽种植油麦菜、生菜和辣椒3 种蔬菜。以当地大田土壤为对照，设CK1（辣椒）、CK2（生菜）和CK3（油麦菜）3种对照处理，与对照处理相对应，水库淤积物设T1（辣椒）、T2（生菜）和T3（油麦菜）3 种处理，整个试验共6 个处理，每处理重复5 次。试验采用塑料盆（内直径30 cm，高23 cm），盆底打有孔，装土前将纱网垫于盆底。试验中氮肥采用尿素（含N 46%），磷肥采用磷酸二氢钙（Ca(H2PO4)2H2O），钾肥采用氯化钾（KCl）。
2007 年9 月24 日肥料与土壤、水库淤积物混匀后装 盆，每盆装土12.5 kg，选择长势均匀的辣椒幼苗移栽至 盆内，每盆定植幼苗1 棵。试验中氮、磷、钾施用水平分别为N 0.20 g/kg、P2O5 0.12 g/kg 和K2O 0.26 g/kg。其中，磷、钾肥均基施，氮肥1/3 用量作基肥，其余用量分别在辣椒初果期和盛果期追施。
2007 年9 月28 日将油麦菜、生菜种子直接播种于盆内（肥料与土壤、水库淤积物混匀后装盆，每盆装土12.5 kg），出苗15 d 后选择大小一致的油麦菜、生菜幼苗每盆定植3 棵。试验中氮、磷、钾施用水平分别为N0.20 g/kg、P2O5 0.04 g/kg 和K2O 0.16 g/kg。
其中，磷、钾肥均基施，氮肥一半用量作基肥，一半用量追施。在辣椒、油麦菜、生菜整个生育期内，除人工浇水外不受自然降雨的影响，其他管理措施按照常规进行。2007 年11 月28 日，油麦菜、生菜收获，测定植株鲜质量后，取鲜样测定维生素C、硝酸盐含量，烘干样品测定营养元素及可溶性糖含量；2008 年1 月16 日辣椒收获，取果实鲜样测定维生素C、硝酸盐等指标，剩余样品烘干后测定其他指标。
1.3 测定项目及方法辣椒、油麦菜、生菜植株氮、磷、钾、钙、镁含量测定均采用常规分析法[6]；辣椒果实、油麦菜和生菜地上部硝酸盐含量采用水杨酸比色法[7]测定，维生素C 含量采用2.6-二氯靛酚滴定法[6]测定，可溶性糖采用蒽酮比色法[7]测定。
1.4 数据处理
使用excel2003 程序和SAS9.0 统计分析软件进行数据处理。
2 结果与分析
2.1 水库淤积物直接利用对蔬菜生长的影响图1a 中，水库淤积物种植条件下，辣椒、生菜和油麦菜产量分别为111.25、110.04 和115.84 g，均显著低于相应对照处理产量。其中，辣椒产量为对照处理的58.0%，而生菜和油麦菜产量分别仅为对照处理的32.8%和33.1%。
含水率是表征植物体水分状况最直接的指标之一。大田土壤种植下辣椒果实含水率为84.7%，生菜和油麦菜植株含水率分别为92.0%和89.3%；水库淤积物种植下辣椒果实、生菜和油麦菜植株含水率在78%～82% 之。与蔬菜产量情况相同，水库淤积物种植条件下辣椒果实、生菜和油麦菜植株含水率均明显低于大田土壤种植，且差异达显著水平（图1b）。结果表明，与大田土壤（对照）种植相比，合水水库淤积物种植条件下蔬菜产量较低、体内水分状况较差。
2.2 水库淤积物直接利用对蔬菜养分吸收的影响从表2 中可以看出，水库淤积物种植（T1、T2、T3处理）的蔬菜植株吸氮量与相应对照处理（CK1、CK2、CK3 处理）差异不明显，而吸磷量显著低于对照，其中T1、T2、T3 处理生菜磷吸收量分别为对照的80.0%、55.3%和61.7%；水库淤积物直接种植条件下，生菜和油麦菜对钙、镁元素吸收量分别为13.45、3.87、10.05 和3.22g/kg，与相应对照处理相比差异不明显，而两种蔬菜对钾元素吸收量均显著低于对照；
与生菜和油麦菜对钙、镁、钾的吸收不同，T1 处理辣椒钙吸收量为13.95 g/kg，显著低于对照处理的16.97 g/kg，而镁元素的吸收量达5.69 g/kg，显著高于对照处理，钾元素吸收量与相应对照差异不明显。
结果表明，相比大田土壤种植，合水水库淤积物种植条件下对蔬菜氮元素的吸收利用没有明显影响，而对磷、钾、钙和镁元素的吸收存在一定程度的限制，其中，对磷素吸收利用的限制作用较为显著。
2.3 水库淤积物直接利用对蔬菜品质的影响蔬菜极易积累硝态氮，硝酸盐含量高低是评价蔬菜品质优劣的重要指标。表3 中，水库淤积物种植条件下3种蔬菜可食部分硝酸盐含量均显著高于对照处理。其中，T1 处理辣椒果实硝酸盐含量为22.86 mg/kg，是相应对照处理CK1 含量的1.75 倍。生菜和油麦菜属于叶菜类蔬菜，硝酸盐富集能力相对高于辣椒。
T2 处理生菜地上部硝酸盐累积量达2417.52 mg/kg，是CK2 处理含量的1.39 倍；T3 处理油麦菜地上部硝酸盐含量为432.50 mg/kg，是相应对照处理CK3 含量1.84 倍。按照国家农产品安全质量无公害蔬菜安全要求(GB18406.1-2001)，蔬菜硝酸盐（以NO3-计）含量限值瓜果类为≤438 mg/kg，叶菜类为≤3000 mg/kg。本试验中，不同处理条件下，辣椒果实、生菜和油麦菜地上部硝酸盐含量均在标准限值内。维生素C 含量是决定辣椒风味营养品质的主要指标之一[8]。
表 3 中，水库淤积物种植条件下辣椒果实维生素C 含量为1.46 g/kg，生菜和油麦菜地上部维生素C 含量分别0.69、0.50 g/kg，与相应对照处理相比差异均不明显。植物叶片中可溶性糖含量多少表征植物固定能量的水平[9]，也是衡量作物品质的一个重要指标。
从表3 中可以看出，合水水库淤积物种植条件下，辣椒果实可溶性糖含量为27.86 g/kg，显著高于对照处理的20.92 g/kg 的含量，生菜、油麦菜地上部可溶性糖含量分别为28.84、27.94 g/kg，显著高于相应对照处理含量。
试验结果表明，合水水库淤积物直接种植条件下有利于蔬菜体内可溶性糖和硝酸盐的积累，而对维生素C含量的影响较小。同时由于硝酸盐含量均在无公害蔬菜安全要求范围内，说明水库淤积物直接种植下一定程度上能够保证蔬菜的品质。
3 讨论
农业土地利用是水库淤积物资源化利用的一种有效方式。
申俊峰等[5]的研究表明，水库淤积物具有细粒、富含植物生长所必需之养分元素的特点，其作为土壤添加剂有利于植物生长。本试验中将合水水库淤积物作为土壤直接利用，蔬菜产量与当地大田土壤种植相比相对较低，但一定程度上说明水库淤积物土壤资源化利用具有一定的可行性。通常植物的含氮量为3～50 g/kg，磷含量为2～11 g/kg，钾含量为3～50 g/kg，钙为1～50 g/kg，镁为0.5～7 g/kg[10]。水库淤积物和当地大田土壤种植条件下蔬菜植株养分含量基本在植物养分常规含量的范围内。植物组织中的养分含量与养分累积量能反映植物的营养状况和养分需要量，与养分的供应浓度有直接关系[11]。
本试验中外源肥料用量相同的情况下，合水水库淤积物种植的蔬菜植株氮素吸收量与大田土壤种植差异不明显，而磷、钾、钙和镁元素吸收量不同程度的低于大田土壤种植，可能与水库淤积物对不同营养元素的供应浓度有关，其中原因有待进一步研究。硝酸盐、维生素C和可溶性糖是评价蔬菜品质优劣的重要指标。作物体内硝酸盐的积累是由于作物本身对硝酸盐吸收量的多寡、转移速度的快慢、以及还原能力强弱等因素的综合体现[12]。
王朝辉等[13]的研究表明，蔬菜硝态氮吸收与还原转化不平衡是产生累积的根本原因，硝态氮累积的增加程度远大于生长量的增加程度，这种因生长滞后而引起的养分富集效应使累积过程加剧。与大田土壤种植相比，合水水库淤积物种植下辣椒、生菜和油麦菜三种蔬菜产量较低，而硝酸盐累积量较高，印证了上述观点。维生素C 是一种还原剂，它能提高机体的免疫力，对防癌和抗衰老具有重要的作用，而且能抑制亚硝胺的形成[14]。
可溶性糖含量是植物体内碳素营养状况及农产品品质性状的重要指标之一。合水水库淤积物种植的蔬菜维生素C含量水平与大田土壤种植条件下相当，可溶性糖含量显著高于大田土壤种植，说明水库淤积物种植条件下有利于蔬菜可溶性糖的积累，而对蔬菜维生素C 含量的影响相对较小。
4 结论
本文研究结果表明，合水水库淤积物作为一种特殊的土壤，种植蔬菜进行农业资源化利用具有一定的可行性，但与当地大田土壤种植的蔬菜相比，产量较低，品质相对较差。因此，要获得产量较高、品质更好的蔬菜，需要对淤积物进行一定程度的改良后再行利用。
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