标题 | 沼液还田的作用、问题及对策 |
范文 | 王德刚 齐文 王伟 钱仲仓 [摘要]论述了沼液的成分和沼液还田的作用,从沼液还田的用量标准、作物安全、土壤安全等方面分析了沼液还田存在的问题,在此基础上提出了沼液还田的对策。 [关键词]沼液还田;作用;安全;问题;对策 [中图分类号]X713;S216.4[文献标识码]A 畜禽粪便等经微生物发酵制取沼气后用作肥料的残留物被称为沼肥,分为沼液和沼渣,主要部分为沼液。沼液还田上联养殖业,下促种植业,具有改良土壤、提高农产品质量的作用。据测算,农村沼气年可生产沼肥 7100 万t,按氮素折算可减施310 万t化肥,每年可为农民增收节支近 500 亿元。 1 沼液的成分 沼液富含氮磷钾、微量元素以及氨基酸、腐殖酸、生物活性物质等,可以替代或部分替代化肥施用,能夠改善土壤环境效应、提升农产品品质、抑制病虫害等。 2 沼液还田的作用 沼液的还田的方式多种多样,如单施沼液、沼液沼渣混施、沼液与化肥配施等。不同的施用方式、不同的施用量造成了对作物和土壤的不同影响。 2.1 沼液还田对作物产量的影响 沼液还田时,不同的施用量对作物生长有着不一样的效果。唐微等(2010)报道,水稻产量随沼液用量的增加而提高;沼液用量过高时,产量低于化肥组。黄红英等(2013)进行沼液还田对水稻、小麦产量影响的研究表明,沼液:尿素为3:1时,水稻获得最高产量14918Kg/hm2。沼液:尿素为1:1时,小麦获得最高产量7928 Kg/hm2。高金辉(2015)利用沼液施用葡萄发现,100%沼液组葡萄植株各生长性状最好,提高了8%~22%。但100%沼液组葡萄的营养生长明显,果实性状表现不理想;25%沼液组的葡萄果穗数量较多、单穗产量高和单株产量较高。 2.2 沼液还田对作物品质的影响 作为优质的有机肥资源,沼液养分全面且含有丰富的植腐酸,具有改善作物品质的作用。赵玲等(2005)利用沼液种植草莓发现Vc含量提高。汪吉东等(2013)利用沼液种植水蜜桃,研究发现水蜜桃的可溶性固形物、糖分含量提高。奚辉等(2013)报道,等氮处理沼液组茭白Vc、可溶性总糖含量含量最高,较化肥组,分别提高34.8%、5.7%。刘芳等(2009)报道,与常规施肥相比,单施沼液组葡萄的品质变差;沼液配施氮肥组葡萄糖酸比提高5%;沼液配施氮、磷肥组葡萄的品质指标最好,Vc提高5.3%,还原糖提高6.2%,糖酸比提高9.5%。 2.3 沼液还田对土壤环境效应的影响 沼液含有的有机质和腐殖酸,能有效改善土壤的理化性状,增加土壤有机质、全磷、全氮等。王月霞(2010)研究发现,施用沼液能显著提高菜地土壤速效磷和速效钾的含量。樊文华等(2011)报道,与化肥组相比,黄瓜苗期时沼液组土壤有机质含量提高9.8%~31.9%;黄瓜开花期时沼液组土壤全氮提高了10.3%,有机质增加了1.4%~57.5%。黄瓜采收期时沼液组土壤有效磷、速效钾和有机质含量比空白组略有提高。 沼液对土壤中微生物群落、酶活性有一定的影响。杜社妮等(2011)研究发现,番茄施用沼液后,与对照组相比,真菌数量先增加53%~118%,后减少20.9%~34.6%,放线菌数量则呈现增加—减少—增加的趋势。细菌数量在番茄生长前期时增加了24.4%~136.4%,生长后期时降低了24.9%~53.9%。王生民等(2017)研究了沼液对猕猴桃园土壤酶活性的影响发现,施入沼液后,脲酶、转化酶、过氧化氢酶活性均显著提高,其中脲酶活性提高的幅度最大。施入的沼液量越大,酶活性越高。 3 沼液还田存在的问题 3.1 缺乏还田的用量标准,缺少沼液还田的基础设施 不同来源的沼液含有的营养物质差别较大,同一家养殖场不同季节的沼液也有差别。未经充分发酵的沼液会影响沼液施用的效果,发酵时间不足的沼液可能造成烧苗、死苗。关于沼液发酵时间、存放时间的研究鲜有报道。不同的作物、施肥方式、土壤肥力、沼液肥力等均会影响沼液用量。沼液精准施肥的相关研究鲜有报道,生产中缺乏沼液还田用量的标准。 生产中少见沼液还田的基础设施。养殖场一般建在偏远位置,造成种养主体分离。养殖场周边的农田通过皮管输送,受距离限制较大。距离较远的农田应用主要通过沼液车运输,增加了沼液应用的成本。 3.2 沼液还田对作物安全的影响 重金属对作物的污染是研究的热点,目前,国内外对沼液重金属污染的研究鲜有报道。沼液中重金属含量过高时,存在作物重金属含量高的风险。周灵君等(2017)研究沼液—土壤—蔬菜系统中重金属含量、相关性及其富集能力,结果发现土壤和蔬菜中重金属镍、锌、镉和铅含量超过国内标准限值,蔬菜对重金属吸收表现出了协同作用。黄媛(2012)研究发现,沼液中重金属浓度为灌溉水水质标准的3倍时,特罗维塔甜橙镉含量超出农产品安全质量无公害水果安全要求[14]。 3.3 沼液还田对土壤安全的影响 沼液施用会带来土壤重金属超标、抗生素残留、次生盐渍化的风险。黄媛(2012)研究发现,沼液中锌含量为灌溉水水质标准3倍时,土壤中铬含量超出《土壤环境质量标准》二级标准。沼液铜、锌、铬复合处理时,土壤铜、锌、铬含量明显增加,且铬含量增加的幅度最大。樊文华等(2011)研究发现,沼液施用后,土壤砷、镉、铅、汞、铬和镍的含量均没有超过《土壤环境质量标准》规定的最高限制,但镉、铅和汞的含量随着沼液施用量增加而增加。雷慧宁(2012)研究发现,四环素类、磺胺类、氟喹诺酮类抗生素在沼液中全部检出。长期大量的沼液灌溉又可能导致土壤次生盐渍化。 4 建议与对策 4.1 加强源头管理,严管饲料中重金属、抗生素的使用 随着集约化养殖业的快速发展,重金属、抗生素等具有促生长、预防疾病的添加剂、药物被广泛的应用到饲料中。部分养殖场为了效益,不当或过度添加,使得大量未被吸收和利用的重金属和抗生素随粪尿排出,继而造成沼液中重金属超标,抗生素残留。饲料是重金属、抗生素的源头,因此必须加强源头管理,严管饲料中重金属、抗生素的使用量。 4.2 加大科研投入,保障沼液还田的安全 国内虽有一些研究机构在沼液还田的应用方面有所研究,但仍然存在较多的短板和空白。加大科研投入,研究沼液适宜的发酵时间,研究沼液对不同作物的精准施肥技术和高效施肥技术,有效促进沼液的利用,做好沼液还田的安全保障。 4.3 加强宣传培训,推动沼液还田的应用 充分利用电视、报刊、网络等媒体,做好相关法律法规和扶持政策的宣傳。通过典型示范、讲座等方式做好沼液还田技术的培训,推动沼液还田应用。 4.4 加大政策扶持和基础投资,打通沼液还田的最后一公里 倾斜支持以沼气工程为纽带的种养循环项目和园区建设。培育沼液运输服务公司,鼓励在养殖密集区域建立粪污集中处理中心,支持建设沼液输送管网、水肥一体化设施,打通沼液还田利用“最后一公里”。对建设田间贮液池、铺设沼液输送管网、购买沼液运输车的给予一定补贴,在用地、信贷等方面给予优惠政策。 [参考文献] [1] 唐微,伍钧,孙百晔,等.沼液不同施用量对水稻产量和稻米品质的影响[J].农业环境科学学报,2010,29(12):2268-2273. [2] 黄红英,曹金留,常志州,等.猪粪沼液施用对稻、麦产量和氮磷吸收的影响[J].土壤,2013,45(3):412-418. [3] 高金辉,张玉宝,王维俭,等.不同沼液配比浓度对贝达葡萄生长的影响[J].林业科技,2015,40(4):36-38. [4] 赵玲,刘荣厚,栾敬德.厌氧发酵残余物对草莓产量、品质及生理效应影响的研究[J].中国沼气,2005,23(2):20-22. [5] 汪吉东,曹云,常志州,等.沼液配施化肥对太湖地区水蜜桃品质及土壤氮素累积的影响[J].植物营养与肥料学报,2013,19(2):379-386. [6] 奚辉,薛志勇,陈喜靖,等.沼液不同灌溉量对茭白产量、品质及土壤肥力的影响[J].浙江农业学报,2013(6):1337-1341. [7] 刘芳,李泽碧,苏胜齐,等.沼液与化肥配施对葡萄产量和品质的影响[J].中国沼气,2009,27(2):21-23. [8] 王月霞.沼液农田消解利用技术及其土壤环境效应研究[D].金华:浙江师范大学,2010. [9] 樊文华,刘晋峰,王志伟,等.施用沼肥对温室土壤养分和重金属含量的影响[J].山西农业大学学报,2011,31(1): 1-4. [10] 杜社妮,梁银丽,张成娥.施肥对西红柿土壤微生物和土壤呼吸的影响[J].干旱地区农业研究,2011,29(5):178-181. [11] 王生民,王莉娟,王定杰.不同沼液灌溉强度对土壤酶活的影响[J].环境与设施,2017,34(7):107-108. [12] 周灵君,吕琳.沼液-土壤-蔬菜系统中重金属变化特征[J].南京工业大学学报,2017,39(3):63-69. [13] 黄媛.沼液在柑橘应用中的重金属安全性控制研究[D].重庆:西南大学,2012. [14] 雷慧宁.规模化猪场废水处理工艺中抗生素和重金属残留及其生态风险[D].上海:华东师范大学,2016. [15] 沈月,叶波,陆若辉,等.沼液沼渣资源化利用对土壤次生盐渍化的潜在影响[J].土壤科学,2018,6(1):22-26. |
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