靖遠(yuǎn)縣不同年限沼液的養(yǎng)分含量分析

靳曉春

（甘肅省白銀市農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心，甘肅白銀 730900）

靖遠(yuǎn)縣不同年限沼液的養(yǎng)分含量分析

靳曉春

（甘肅省白銀市農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心，甘肅白銀 730900）

對(duì)采集白銀市靖遠(yuǎn)縣正常產(chǎn)氣的1 a沼氣池沼液和3 a沼氣池沼液的養(yǎng)分含量、微量元素含量、重金屬含量、其它物質(zhì)含量及pH進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果表明，1 a沼氣池沼液和3 a沼氣池沼液的養(yǎng)分含量都很豐富，但隨著年限的增加，沼液中的養(yǎng)分含量、微量元素含量、重金屬含量、其它物質(zhì)含量及pH也明顯增加。同時(shí)由于沼液中的重金屬含量及有害離子的增多，存在食品安全隱患。

沼液；養(yǎng)分含量；微量元素；重金屬；靖遠(yuǎn)縣

近年來(lái)，隨著國(guó)家沼氣“生態(tài)家園富民計(jì)劃”項(xiàng)目的實(shí)施，巨資的投入使得沼氣池建設(shè)速度明顯加快，農(nóng)村家用沼氣池得到了極大的普及，應(yīng)用范圍、應(yīng)用效益和綜合利用都上升到一個(gè)新的臺(tái)階［1～2］，截止目前，白銀市農(nóng)村沼氣池累計(jì)達(dá)到7.09萬(wàn)座。沼氣池的迅速發(fā)展，產(chǎn)生了大量的沼肥，沼液沼渣因優(yōu)質(zhì)、高效［3］，已普遍應(yīng)用于各種大田作物，白銀市年沼肥推廣應(yīng)用面積在2萬(wàn)hm2以上，增產(chǎn)增收效果顯著［4～5］。但對(duì)沼肥成分了解不夠，特別是對(duì)應(yīng)用范圍最廣、使用方便的沼液，在生產(chǎn)上只進(jìn)行了短期增產(chǎn)效果試驗(yàn)，對(duì)不同年限沼液中養(yǎng)分、微量元素及重金屬含量，都缺乏系統(tǒng)研究。筆者分析不同年限沼液成分，旨在為沼液安全使用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 取樣與測(cè)定指標(biāo)

供試沼液取自靖遠(yuǎn)縣大蘆鄉(xiāng)莊口村正常產(chǎn)氣1 a和3 a的沼氣池，沼氣池主要原料為豬糞。整個(gè)取樣過(guò)程嚴(yán)格遵照有關(guān)規(guī)定，用消解液洗過(guò)的塑料瓶分裝保存送檢。檢測(cè)項(xiàng)目包括養(yǎng)分（有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、水解氮、速效磷、速效鉀）、pH、微量元素（有效銅、有效鐵、有效鋅、有效錳、氯化物、有效硼）含量，重金屬（砷、鉛）及其它物質(zhì)（全鹽、水不溶物、碳酸根離子、碳酸氫根離子、鈣離子、硫酸根離子、鉀鈉離子）含量。

1.2 測(cè)定方法

沼液樣品送甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)測(cè)試中心測(cè)定。有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定，全氮采用凱氏法測(cè)定，水解氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定，全磷、速效磷采用酸液—鉬銻抗比色法測(cè)定，全鉀、速效鉀采用火焰光度法測(cè)定，全鹽采用電導(dǎo)率法測(cè)定，微量元素（有效銅、有效鐵、有效鋅、有效錳等）及重金屬（砷、鉛）采用濕灰化一原子吸收光譜法測(cè)定，其它物質(zhì)（水不溶物、碳酸根離子、碳酸氫根離子、鈣離子、硫酸根離子、鉀鈉離子）采用《測(cè)土配方施肥規(guī)范》的相關(guān)檢驗(yàn)方法測(cè)定，pH用電位法測(cè)定［6］。

2 結(jié)果與分析

2.1 養(yǎng)分含量測(cè)定結(jié)果

養(yǎng)分測(cè)定結(jié)果（表1）表明，不同年限沼液中有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀的含量均很豐富，且3 a沼液中各養(yǎng)分含量均明顯高于1 a沼液。雖然沼氣池中平時(shí)保持著正常的加換水和出渣，但3 a沼液中有機(jī)質(zhì)含量較1 a沼液增加34.8%；全氮、全磷、全鉀含量3 a沼液比1 a沼液分別增加21.3%、19.5%、23.1%；水解氮、速效磷、速效鉀3 a沼液比1 a沼液分別增加11.5%、15.0%、39.7%。說(shuō)明隨著沼氣池使用年限的增加，沼氣池沼液中養(yǎng)分濃度不斷增加，含量明顯提高。同時(shí)，從表1可以看出，隨沼氣池使用年限的增加沼液pH也有所增加，3 a沼液pH比1 a沼液增加0.41。

表1 不同年限沼液中養(yǎng)分含量

對(duì)沼液中養(yǎng)分含量進(jìn)行換算，折合成生產(chǎn)上常用的化肥，從表2可以看出，8 m3的標(biāo)準(zhǔn)沼氣池，按每年大約最少生產(chǎn)可利用的沼液15 t計(jì)，1 a沼液養(yǎng)分含量可折合尿素62.28 kg、普通過(guò)磷酸鈣9.18 kg、氯化鉀69.60 kg，若全市沼氣池沼液按1 a沼液養(yǎng)分含量折算后全部使用于大田，則每年可節(jié)約尿素441.6萬(wàn)kg、普通過(guò)磷酸鈣65.1萬(wàn)kg、氯化鉀493.5萬(wàn)kg；3 a沼液養(yǎng)分含量可折合尿素69.46 kg、普通過(guò)磷酸鈣10.55 kg、氯化鉀97.20 kg，若全市沼氣池沼液按3 a沼液養(yǎng)分含量折算后全部使用于大田，則每年可節(jié)約尿素492.5萬(wàn)kg、普通過(guò)磷酸鈣74.8萬(wàn)kg、氯化鉀689.1萬(wàn)kg。由此可見(jiàn)，充分利用沼肥可節(jié)約化肥的數(shù)量是相當(dāng)可觀(guān)的。

表2 不同年限8 m3沼池沼液中含氮、磷、鉀折合化肥量①

2.2 微量元素及重金屬含量

對(duì)微量元素及重金屬含量檢測(cè)結(jié)果（表3）表明，不同年限沼液中，有效銅、有效鐵、有效鋅、有效錳、有效鎂、有效硼、氯化物等微量元素十分豐富，鉛、砷等重金屬含量也較高。其中3 a沼液中除有效銅含量低于1 a沼液外，其它成分含量均高于1 a沼液，增幅為25.0%～238.2%，其中以有效鋅含量增幅最小，砷含量增幅最大。說(shuō)明隨著沼氣池使用年限的增長(zhǎng)，沼液中微量元素及重金屬等含量也在不斷累加。有效銅含量由0.71 mg/kg減少至0.62 mg/kg，可能是因?yàn)殡S著沼池使用年限的增多，沼渣中含有的大量有機(jī)質(zhì)、碳酸鹽、氨基酸等對(duì)銅比其它微量元素具有較強(qiáng)的絡(luò)合能力［7～8］，使銅離子形成沉淀，因此在沼液中的濃度有所降低。

表3 不同年限沼液與灌溉水中微量元素及重金屬含量比較mg/kg

由于目前我國(guó)暫無(wú)沼液相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，從表3可以看出，將1 a沼液、3 a沼液與灌溉水中相對(duì)應(yīng)微量元素進(jìn)行比較得知，不論是1 a沼液還是3 a沼液，微量元素除有效鋅低于灌溉水外，其余各項(xiàng)指標(biāo)都明顯高于灌溉水［9］，其中1 a沼液較灌溉水增加0.680～10.540 mg/kg，是灌溉水的3.08～23.67倍（有效錳除外）；3 a沼液較灌溉水增加0.59～28.420 mg/kg，是灌溉水的5.06～29.42倍（有效錳除外）。將1 a沼液、3 a沼液與灌溉水中相對(duì)應(yīng)重金屬含量進(jìn)行比較可以看出，1 a沼液、3 a沼液砷含量較灌溉水分別增加0.028、0.190 mg/kg，是灌溉水的1.70、5.75倍；鉛含量較灌溉水分別增加1.910、2.410 mg/kg，是灌溉水的1.96、2.20倍?？傮w看來(lái)，3 a沼液中微量元素、重金屬含量較灌溉水增加量大于1 a沼液。如此高的重金屬有害離子通過(guò)葉噴后，對(duì)作物能否造成重金屬含量超標(biāo)，影響食品質(zhì)量安全，雖然截止目前白銀市在應(yīng)用沼液后的蔬菜上尚未有檢出，但長(zhǎng)期施用、多次施用或高濃度施用能否使有害離子在作物果實(shí)上富集，還難以定論。同樣，因?qū)ν寥牢催M(jìn)行相關(guān)研究，因此也不能排除連續(xù)多年施用后土壤中重金屬可能出現(xiàn)超標(biāo)的現(xiàn)象。同時(shí)由于沼液中氯離子含量是灌溉水的12.9～13.9倍，對(duì)忌氯作物如馬鈴薯等生長(zhǎng)是否有影響，葉噴時(shí)應(yīng)稀釋多少倍合適，都需進(jìn)一步深入研究。

2.3 其它物質(zhì)含量

從表4可以看出，沼液中除鈣離子含量外，其它物質(zhì)含量均隨著沼氣池使用年限的增加呈現(xiàn)出增多趨勢(shì)。其中3 a沼液的水不溶物較1 a沼液增加22.87百分點(diǎn)，全鹽較1 a沼液增加3.39 g/kg，碳酸根離子較1 a沼液增加0.50 g/kg，碳酸氫根離子較1 a沼液增加2.48 g/kg，硫酸根離子較1 a沼液增加0.87 g/kg，鉀鈉離子較1 a沼液增加0.42 g/kg。而鈣離子含量由1 a沼液的0.33 g/kg降至3 a沼液的0.21 g/kg，這與其易形成沉淀有關(guān)［6］。其它物質(zhì)含量的增加，在一定范圍內(nèi)對(duì)植物生長(zhǎng)有益，但多少為超標(biāo)值，因無(wú)明確標(biāo)準(zhǔn)難以定論。

表4 不同年限沼液中其它物質(zhì)含量

3 小結(jié)與討論

1）沼液中養(yǎng)分含量比較豐富，以氮、磷、鉀為主，并且3 a沼液中所含各養(yǎng)分含量明顯著優(yōu)于1 a沼液。說(shuō)明隨著使用年限的增加，沼氣池沼液中養(yǎng)分濃度不斷增加。但在沼液使用上，并不提倡年限越多沼液越好，因1 a沼液的養(yǎng)分含量就很高。

2）不同年限沼液中，有效銅、有效鐵、有效鋅、有效錳、有效硼、氯化物等微量元素含量都十分豐富，重金屬鉛、砷含量也較高。3 a沼液中除有效銅含量略低于1 a沼液外，其余成分均高于1 a沼液。說(shuō)明隨著沼氣池使用年限的增長(zhǎng)，沼液中微量元素及重金屬含量在不斷累加。重金屬含量的增多，對(duì)作物食品安全存在潛在隱患。因此對(duì)于多年沼液的使用上，應(yīng)注意稀釋。

3）與農(nóng)業(yè)灌溉水相比較，沼液中除鋅離子外，其他微量元素及重金屬有害離子含量均高于農(nóng)業(yè)灌溉水質(zhì)指標(biāo)，尤以氯離子含量超標(biāo)最嚴(yán)重。沼池使用年限越長(zhǎng)，超標(biāo)越嚴(yán)重。因此，長(zhǎng)期施用沼液是否會(huì)造成重金屬及有害離子含量超標(biāo)，造成農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，需要進(jìn)行深入研究。

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（本文責(zé)編：鄭立龍）

The Ingredient and Analysis of Biogas Slurry in Jingyuan County in Different Years

JIN Xiao-chun

（Baiyin Agri-tech Extension Service Center，Baiyin Gansu，730900，China）

Based on the analysis of biogas slurries collected from the biogas slurry tanks having worked for one year and three years respectively.The result shows that the nutrient content of one year biogas slurry and three years biogas digester biogas slurry is very rich,but with the increase in age，the nutrient content in the biogas slurry and trace elements，heavy metals，pH and other substances increased significantly.At the same time，the acummulated heavy metals and poisonous ions would affect food security.

Biogas slurry；Nutrient content；Content of micro elements；Heavy metals；Jingyuan county

S141.4；S216.4

A

1001-1463（2015）05-0009-04

10.3969/j.issn.1001-1463.2015.05.004

2015-01-30

靳曉春（1965—），女，甘肅蘭州人，農(nóng)藝師，主要從事沼液沼渣綜合利用技術(shù)研究與推廣。E-mail：249714188@qq.com