牛糞沼液和沼渣的肥料效應(yīng)研究

徐磊　胡昌海　屈旭

摘 要：本研究通過牛糞沼液原液的浸種、澆灌、悶棚實(shí)驗(yàn)和沼渣栽種實(shí)驗(yàn)，對牛糞沼液和沼渣的肥料效應(yīng)進(jìn)行了詳細(xì)研究。結(jié)果顯示，沼液浸種西紅柿出苗數(shù)量在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)一直顯著高于對照，最終出苗率為70.0%，高于對照18.8%；沼液澆灌苗期西紅柿優(yōu)選腐熟沼液，抗旱性最佳，地上部干物質(zhì)量積累最高；沼液悶棚試驗(yàn)中，新鮮沼液悶棚的西紅柿苗子株高、地上部鮮干重、根干重都最高，略高于腐熟沼液，遠(yuǎn)高于對照；牛糞沼渣有機(jī)肥與蛭石比例為1：4時(shí)小麥的出苗率最早達(dá)到100%、株高最高27.30cm。研究表明，牛糞厭氧產(chǎn)物沼液和沼渣對西紅柿和小麥的肥料效應(yīng)明顯，可以顯著促進(jìn)作物出苗和生物量積累。

關(guān)鍵詞：牛糞；沼渣；沼液；肥料效應(yīng)

中圖分類號：S14 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180532003

近年來，畜禽養(yǎng)殖業(yè)向高度集約化、區(qū)域化、專業(yè)化方向快速發(fā)展，養(yǎng)殖糞便污染也逐漸加劇，給生態(tài)環(huán)境造成了極大的壓力[1]，2010年畜禽糞便量達(dá)45億t，嚴(yán)重限制了畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展，我國逐漸開始重視對畜禽養(yǎng)殖污染的防治工作，《畜牧法》、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治管理辦法》、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物防治技術(shù)規(guī)范》、《全國農(nóng)村沼氣發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的出臺，越來越多的養(yǎng)殖戶由政府引導(dǎo)參與到畜禽養(yǎng)殖糞污的無害化處理中[2]。糞便中含有多種營養(yǎng)物質(zhì)，但是必須無害化處理才能綜合利用，目前，國家提倡糞便肥料化、飼料化和能源化[1]。能源化主要是厭氧發(fā)酵成沼氣，國外許多學(xué)者研究表明，沼氣技術(shù)應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖場能夠取得較好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益以及溫室氣體的減排效益[3]。畜禽—沼—果模式，是以養(yǎng)殖業(yè)排放的糞便通過沼氣發(fā)酵后施入到土壤，作為種植業(yè)的有機(jī)肥料，種植業(yè)又為養(yǎng)殖業(yè)提供飼料，從而形成良性循環(huán)。采用先進(jìn)的工藝和技術(shù)，推行牧果結(jié)合、牧糧結(jié)合、牧菜結(jié)合等種養(yǎng)模式，建立畜牧業(yè)與種植業(yè)緊密結(jié)合的生態(tài)經(jīng)濟(jì)體系，可以解決養(yǎng)殖場環(huán)境污染治理問題，同時(shí)使畜禽糞便得到高效利用[4]。但是由于厭氧發(fā)酵之后的沼渣和沼液含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)[5][6]，直接施用有一定的風(fēng)險(xiǎn)。本研究是針對牛糞厭氧發(fā)酵產(chǎn)物沼渣和沼液在西紅柿和小麥上做了詳細(xì)的苗期施肥研究，以期為合理的使用牛糞沼渣和沼液提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

牛糞沼液原液肥料效應(yīng)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)室盆栽西紅柿，栽培基質(zhì)為市售蛭石。

牛糞沼渣肥料效應(yīng)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)室盆栽小麥，栽培基質(zhì)為沼渣有機(jī)肥與蛭石不同配比的混合物。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 牛糞沼液浸種西紅柿出苗實(shí)驗(yàn)

試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，分別為水對照和腐熟牛沼液原液浸種，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。培養(yǎng)缽中于短日照、強(qiáng)光條件下進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，室溫26℃。每個(gè)育苗盤40粒西紅柿種子，蛭石培養(yǎng)發(fā)芽。

處理1：水浸種。

施肥方法：水浸種5h（對照），置于育苗盤中催芽。

處理2：腐熟牛糞沼液原液浸種。

施肥方法：牛沼液浸種5h，清水沖洗，置于育苗盤中催芽。

1.2.2 牛糞沼液澆灌西紅柿苗期肥效試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理：腐熟沼液原液、新鮮沼液原液和水對照，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。分別用腐熟沼液、新鮮沼液和水澆灌西紅柿（苗齡40d），每隔10d澆1次，共澆3次。觀察西紅柿生長情況及生物量統(tǒng)計(jì)（苗齡60d）。

1.2.3 沼液模擬悶棚試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，選取牛糞腐熟的沼液原液和牛糞新鮮沼液原液，對照為水，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬悶棚實(shí)驗(yàn)，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。實(shí)驗(yàn)盆尺寸為30cm×50cm×40cm，內(nèi)置田園土（取自農(nóng)戶大棚），每個(gè)實(shí)驗(yàn)盆施用1L沼液，對照施用1L水，然后包裹黑色保溫塑料袋，至于強(qiáng)光下照射，室溫28℃。悶棚1個(gè)月，晾曬15d，播種西紅柿，觀察出苗及生長情況，并進(jìn)行生物量統(tǒng)計(jì)（苗齡70d）。

1.2.4 沼渣有機(jī)肥對小麥出苗的影響

實(shí)驗(yàn)用沼渣有機(jī)肥，為牛糞厭氧沼渣經(jīng)過2次好氧發(fā)酵，對照為田園土（取自農(nóng)戶大棚）。實(shí)驗(yàn)設(shè)8個(gè)處理，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，處理詳情見表1，每個(gè)營養(yǎng)缽基質(zhì)土總量為500g，播種20粒小麥種子。統(tǒng)計(jì)出苗生長情況及生物量累積（苗齡25d統(tǒng)計(jì)株高及地上部生物量）。

2 結(jié)果與分析

2.1 沼液浸種對西紅柿發(fā)芽的影響

由表2和圖1可以看出，水對照最終出苗21棵，出苗率為51.2%；牛沼液浸種西紅柿出苗情況一直高于水對照，2.13的出苗率水對照均值為34.2%，牛沼液為42.5%；2.15出苗率水對照為41.5%，牛沼液為47.5%；2.17出苗率水對照為46.3%，牛沼液為60%；2.19出苗率水對照為48.8%，牛沼液為62.5%；2.21號出苗率水對照為51.2%，牛沼液為70.0%。

2.2 澆灌沼液對西紅柿苗期株高、鮮干重及抗逆性的影響

沼液澆灌具有速效性，葉片濃綠，長勢比對照明顯，新鮮沼液>腐熟沼液>水對照，但是第2次澆灌沼液后新鮮沼液澆灌的西紅柿出現(xiàn)了倒伏現(xiàn)象，第3次澆灌之后倒伏嚴(yán)重，停止?jié)补?，腐熟沼液澆灌沒有出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象，如圖3。

第2次澆灌沼液之后的10d未澆水，進(jìn)行抗旱實(shí)驗(yàn)，抗旱性表現(xiàn)為腐熟沼液>新鮮澆灌>水對照，如圖2；由表3可以看出，新鮮沼液澆灌地上部鮮重最高為10.51g，株高亦最高52.29cm，但是干物質(zhì)積累略低于腐熟沼液，各項(xiàng)指標(biāo)均遠(yuǎn)高于水對照；腐熟沼液澆灌地上部干物質(zhì)積累最高，為1.11g，略高于新鮮沼液澆灌的地上部鮮重，其他各項(xiàng)指標(biāo)遠(yuǎn)高于水對照。

2.3 沼液悶棚對西紅柿出苗及其性狀的影響

由表4可以看出，用新鮮沼液悶棚的西紅柿苗子株高、地上部鮮干重、根干重都最高，略高于腐熟沼液，遠(yuǎn)高于水對照，但是根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)記錄，新鮮沼液悶棚苗期有一定的病害出現(xiàn)，腐熟沼液出苗效果最好，沒有病害。

2.4 牛糞沼渣對小麥苗期株高及地上部生物量的影響

由表5和圖4小麥出苗數(shù)量和出苗率可以看出，處理VII出苗較快，并在11月22日全部出苗，并且出苗整齊，其次為蛭石（處理III），出苗相對較慢，并且出苗不整齊，遠(yuǎn)高于田園土對照和純沼渣有機(jī)肥。最終的出苗率為VII>III>VI>IV>VIII>V>II>I。

3 結(jié)論與討論

通過本研究發(fā)現(xiàn)，牛糞厭氧產(chǎn)物沼渣和沼液對西紅柿和小麥的肥料效應(yīng)明顯，利用牛糞沼液浸種能顯著促進(jìn)西紅柿出苗，出苗率遠(yuǎn)高于水對照（水對照為51.2%，牛沼液為70.0%），且植株葉色濃綠，莖稈粗壯。通過用沼液原液澆灌苗期西紅柿可以看出，能顯著促進(jìn)作物生長，沼液含有天然植物刺激素，具有速效性[7] [8]；植株的各項(xiàng)指標(biāo)均比對照有成倍的增長，且施用沼液的植株抗逆性大大增強(qiáng)，有顯著的抗旱性。沼液悶棚實(shí)驗(yàn)，西紅柿的各項(xiàng)指標(biāo)均比水對照有明顯的提高，地上部鮮重增幅達(dá)到260%以上，株高增幅32%以上，地上部、根干重增加280%以上。針對沼液本研究選用新鮮和腐熟沼液對照試驗(yàn)，結(jié)果顯示，新鮮沼液的速效性稍好于腐熟沼液，但是有其自身的缺點(diǎn)，比如悶棚試驗(yàn)中苗期出現(xiàn)了明顯的白斑病，澆灌試驗(yàn)中，出現(xiàn)了倒伏現(xiàn)象，這是由于新鮮沼液中含有少量致病菌及物料沒有完全腐熟導(dǎo)致的，所以實(shí)際推廣使用中推薦使用腐熟沼液。

沼渣對小麥出苗的肥效實(shí)驗(yàn)中，純沼渣栽種小麥與田園土比較影響不大，后期出苗率低于田園土，但是在與蛭石不同配比試驗(yàn)中，以有機(jī)肥：蛭石為1：4出苗數(shù)量、出苗率、株高均為最高，鮮重略低于處理VI，但是差異不顯著。這是由于牛糞沼渣有機(jī)肥本身含有一定的養(yǎng)分，以及產(chǎn)品pH偏堿性，如果不加稀釋直接使用效果欠佳，推薦按照最佳比例使用。關(guān)于沼液的最佳使用比例以及沼渣沼液的大田肥料效應(yīng)有待進(jìn)一步研究。

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作者簡介：徐磊（1982-），女，山東省蒼山縣，中級農(nóng)藝師，研究生，研究方向：沼渣沼液的資源化利用的研究；高永新（1977-），男，山東省章丘市，中級工程師，研究生，研究方向：有機(jī)廢棄物的資源化利用的研究。