豬糞沼液在蘋果種植中的應(yīng)用及風(fēng)險

杜忍讓 薛強(qiáng) 孫耀軍 馬健 王剛弟 于太永

[摘要]沼液作為有機(jī)肥，含有豐富的氮磷鉀、微量元素及生物活性質(zhì)，具有改善土壤有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)蘋果生長，提高蘋果品質(zhì)的作用，科學(xué)合理的利用將促進(jìn)蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。通過對豬糞發(fā)酵沼液成分分析，提出果園使用方法及風(fēng)險，便于蘋果種植者參考。

[關(guān)鍵詞]沼液;蘋果;成分含量;風(fēng)險

[中圖分類號]S661.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

沼氣作為養(yǎng)豬生產(chǎn)中對糞污處理的有效手段，在規(guī)模化豬場得到廣泛的使用，但在對畜禽排泄物進(jìn)行無害化處理的同時，產(chǎn)生大量的沼渣和沼液，其中沼液作為厭氧發(fā)酵的殘留物，營養(yǎng)成分及有機(jī)物濃度均較高，如能得到科學(xué)有效的利用，不僅能解決畜禽場對環(huán)境造成污染，而且還能有效增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)蘋果等作物提質(zhì)增效。

1 豬糞沼液營養(yǎng)成分含量

沼液富含農(nóng)作物生長所必需的氮、磷、鉀和多種微量元素以及氨基酸、腐殖酸、吲哚乙酸、維生素B 和某些抗生素等生物活性物質(zhì)，具有促進(jìn)作物生長、防治作物病害和改良土壤性狀等多重功效，是生產(chǎn)無公害農(nóng)產(chǎn)品最好的有機(jī)肥。試驗表明，沼液在浸種育秧、葉面噴施、果園滴灌、水培蔬菜和飼喂豬魚等方面都有良好的表現(xiàn)。

1.1 豬糞沼液的理化特性

沼液的pH呈微堿性，范圍為6.88～8.60，均值為7.5左右，不同季節(jié)沼液pH值略有變化，夏、秋季略高于冬、春季。濁度 705 NTU，電導(dǎo)率10726us·cm2，氧化還原電位（ORP/mV）-318～-41，具有較強(qiáng)的還原能力。懸浮物（SS）質(zhì)量濃度（g·L-1）0.14～42.7，均值8.65±3.93，化學(xué)需氧量（COD）質(zhì)量濃度（mg·L-1）1138～68800，均值13034±4809。溶解性化學(xué)需氧量（SCOD）質(zhì)量濃度（mg·L-1）480～11360，均值2902±627。5日生物耗氧量（BOD5）質(zhì)量濃度（mg·L-1）218～7090，均值1839±573。

1.2 豬糞沼液的氮磷鉀含量

豬糞沼液中氮磷鉀各地報道略有差異，其含量范圍為：氮的質(zhì)量濃度（mg·L-1）、溶解氮（mg·L-1）：江蘇測定結(jié)果209.8～1732.3、205.3～1356.9，重慶測定結(jié)果142.8～751.2、139.5～675.0，新疆博州測定結(jié)果687.0、0，山東測定結(jié)果809.0、329.0，法國南部測定結(jié)果2800.0、2600。磷的質(zhì)量濃度，總磷（mg·L-1）、溶解磷（mg·L-1）：江蘇測定結(jié)果22.7～404.7、4.8～77.0，重慶測定結(jié)果107～188、12.9～84.0，新疆博州測定結(jié)果43.0、-，山東測定結(jié)果712.0、37.0，法國南部測定結(jié)果504.0、373.5。鉀的質(zhì)量濃度，總鉀（mg·L-1）、溶解態(tài)鉀（mg·L-1）：江蘇測定結(jié)果101.1～1434.9、-，重慶測定結(jié)果262.7～780.1、226.0～632.7，新疆博州測定結(jié)果417.0、-，山東測定結(jié)果488.0、96.0，法國南部測定結(jié)果1049.6、1084.5。沼液中氮磷鉀的變化隨季節(jié)的變化略有變化。

1.3 豬糞沼液中的礦物質(zhì)及微量元素

據(jù)沈其林等測定，豬糞發(fā)酵沼液中微量元素的含量（ppb），分別為：硼510、氯350、鐵240、銅140、鋅120、錳38 ppb、砷31、鋁28、硅15、硫13 、鉛 7.3、鎂5.7 、鈣4.2 、鉻2.5 、汞0.63 ppb、鎘 、鈀0.016。

1.4 豬糞沼液中生物活性成分

沼液中生物活性成分主要包括氨基酸、腐殖酸、植物生長素等，經(jīng)測定沼液中蛋白質(zhì)含量為0.43%，腐殖酸含量大約為0.03%，氨基酸含量較高，可達(dá)到15.7 mg·L-1，在測定的樣品中共檢出 17 種氨基酸，其中含量相對較多的是半胱氨酸2.925 mg·L-1 、絲氨酸2.07 mg·L-1、蘇氨酸1.41 mg·L-1、賴氨酸1.055 mg·L-1和甘氨酸1.015 mg·L-1。同時分析出三種植物內(nèi)源激素，赤霉素、吲哚乙酸、玉米素，含量分別為3.5mg·L-1、0.64mg·L-1、0.2mg·L-1。

1.5 豬糞沼液中的抗生素

豬糞沼液中常見3種抗生素含量為，土霉素0.083 mg·L-1、四環(huán)素0.049 mg·L-1、金霉素 0.042 mg·L-1。

2豬糞沼液對蘋果的作用

豬糞沼液含有豐富的氮磷鉀、微量元素、氨基酸和植物生長的生物活性成分，在蘋果生長中具有重要的作用。

2.1 沼液中氮磷鉀的營養(yǎng)作用

沼液中的氮素：沼液中含豐富的氮素，主要含有銨態(tài)氮，有機(jī)態(tài)氮和硝態(tài)氮含量相對較少。氮素作為果樹的重要營養(yǎng)素，對果樹及果實的蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素、維生素、酶等合成具有重要作用，缺氮時果樹的地上部分和根系生長都會受到抑制，氮素過多，則枝葉徒長，花芽分化不充分，而且易發(fā)生病蟲害，由于沼液的氮以銨態(tài)氮為主，所以施用時要注意用量，最好按照土壤分析結(jié)果和果樹實際需要量施肥。

沼液中的磷：磷在植物的生命活動中具有非常重要的作用，是植物合成磷脂、核酸、三磷酸腺苷和植物輔酶等的主要原料，在果樹上應(yīng)用，能促進(jìn)花芽分化，改進(jìn)果實品質(zhì)，促進(jìn)根系生長，提高果樹抗寒、抗旱、抗病、抗鹽堿能力，磷還能提高植物的氧化還原反應(yīng)。磷供應(yīng)不足，植株的新梢和葉子的生長削弱，表現(xiàn)出枝條纖細(xì)，生長減弱，側(cè)枝少，展開的幼葉呈現(xiàn)暗綠色，葉片稀疏，葉小質(zhì)地堅硬，幼葉下部的葉背面沿葉緣或中脈呈現(xiàn)紫色，葉與莖呈銳角，開花和坐果減少，春芽開放較晚，果實小，品質(zhì)差等癥狀。由于分生組織的活動減弱，可溶性氮和花青素的積累減少，致使?jié)饩G色的葉片在秋季落葉前出現(xiàn)紫色和帶有紅色的斑點。

沼液中的鉀：鉀對維持細(xì)胞原生質(zhì)的膠體系統(tǒng)和細(xì)胞液的緩沖系統(tǒng)具有重要作用，參與蛋白質(zhì)的合成，與糖分的合成、轉(zhuǎn)化、運(yùn)輸?shù)让芮邢嚓P(guān)，可促進(jìn)枝條成熟，增大果個，促進(jìn)著色，提高果品質(zhì)量，減少裂果，耐儲藏。缺鉀時，樹體蛋白質(zhì)解體，氨基酸含量增加，碳水化合物代謝受干擾，光合作用受到抑制，葉綠素被破壞，出現(xiàn)老葉和葉緣先發(fā)黃，變褐，焦枯似灼燒狀。葉片上現(xiàn)出褐色斑點或斑塊，葉中部、葉脈處仍保持綠色。缺鉀程度嚴(yán)重時，整個葉片變?yōu)榧t棕色或干枯狀，壞死脫落，腐爛病加重等。鉀素過多時，影響果樹對氮、鈣、鐵、鋅、硼、鎂的吸收，抑制果樹生長，加重蘋果苦痘病發(fā)生，還會使果肉松綿，貯藏性降低。

2.2 沼液中氨基酸的營養(yǎng)作用

氨基酸能夠壯苗、健株，增強(qiáng)葉片的光合功能及作物的抗逆性能，對植物新陳代謝起著重要作用。但是，氨基酸在土壤中容易被細(xì)菌同化、分解，因此不宜作為基肥在土壤中施用，而是制成葉面肥料。沼液通常用作葉面肥噴灑在葉片上，補(bǔ)充作物所需的氨基酸和其他營養(yǎng)成分，提高葉片光合作用的能力，特別是用于果樹噴灑，對花芽分化、?；ū９?，加快果實增重、提高光澤度、促進(jìn)成熟一致很有利。

2.3沼液中微量元素的營養(yǎng)作用

沼液中含有許多微量元素，其中的Cu、B、Fe、Zn、Mn、Mo、Se在植物生長過程中具有重要作用，是植物體內(nèi)某些酶的重要組成部分或活化劑。果樹缺乏前述的微量元素，除對生產(chǎn)有影響外，還出現(xiàn)不同的缺乏癥狀： 如缺銅時，葉片葉綠素減少，出現(xiàn)失綠現(xiàn)象，幼葉的葉尖黃化干枯，葉片脫落;繁殖器官的發(fā)育受到破壞，結(jié)果率低，發(fā)生枯梢，樹皮開裂，有膠狀物流出，呈水泡狀皮疹，稱“郁汁病”或“枝枯病”;果實小而僵硬，嚴(yán)重時果樹死亡。缺硼時，可能會出現(xiàn)：莖尖生長點受抑，甚至枯萎、死亡;根尖伸長停止，呈褐色，側(cè)根加密，根頸以下膨大;新葉皺縮、卷曲失綠，葉柄短而粗;老葉增厚變脆，色深無光澤;花少而小，花粉?；?，生活力弱，蕾花脫落，結(jié)實率低。硼素營養(yǎng)過剩，則會出現(xiàn)硼中毒現(xiàn)象，受害植株中下部葉尖或葉緣褪綠，而后出現(xiàn)黃褐色斑塊，甚至焦枯。缺鐵時幼葉失綠，葉肉呈黃綠色，葉脈仍為綠色，又稱“黃葉病”，嚴(yán)重缺鐵時，葉肉呈黃白色至乳白色，葉片小而薄，出現(xiàn)棕褐色枯斑或枯邊，有的出現(xiàn)枯梢現(xiàn)象。缺鋅時，易出現(xiàn)小葉病，新梢頂部葉片狹小或枝條纖細(xì)，節(jié)間短，小葉密集叢生，質(zhì)厚而脆呈簇狀，嚴(yán)重時葉片從新梢基部向上脫落。缺鉬葉片小而失綠，多發(fā)生在枝條中部葉片，向上擴(kuò)展。錳主要作為植物某些酶的活化劑參與氧化作用，參與氮、無機(jī)酸的代謝，碳水化合物的分解、胡蘿卜素、核黃素、VC的合成，缺錳時葉綠素含量降低，新生葉片葉脈間綠色褪淡發(fā)黃，嚴(yán)重時有灰白色或褐色斑點出現(xiàn)。蘋果缺錳時，葉片失綠從中下部葉片開始向上、下兩個方向擴(kuò)展。微量元素適量會促進(jìn)植物體發(fā)育，但微量元素過剩就會出現(xiàn)毒害作用。

3豬糞沼液施肥技術(shù)

3.1 蘋果生產(chǎn)的需肥量

據(jù)報道蘋果生長和結(jié)果需要通過根部及葉面吸收氮磷鉀等有機(jī)肥和微量元素，在一般情況下，每生產(chǎn)100kg蘋果需要氮1.0～1.1kg，磷0.6～0.8kg，鉀0.8～1kg，三者大致比例1：0.6：1。 一般成年樹果園每667m2應(yīng)施純氮20kg，五氧化二磷9～15kg，氧化鉀20kg，氮磷鉀比為1：0.5：1，施用量折合成尿素為43kg/667m2，過磷酸鈣為75～125kg/667m2，氯化鉀為33kg/667m2。幼齡果園施肥量純氮30kg/667m2，五氧化二磷20kg/667m2，氧化鉀30kg/667m2，氮、磷、鉀比為1：0.7：1。施肥量折合成尿素65kg/667m2，過磷酸鈣166kg/667m2，氯化鉀50kg/667m2。據(jù)對洛川調(diào)查，蘋果園施肥中，多數(shù)果農(nóng)注重氮、磷肥施用，鉀肥施相對不足，故應(yīng)控制氮磷肥用量，增加鉀肥用量。

3.2施肥技術(shù)

沼液施肥要求取自正常產(chǎn)氣的沼氣池出料件，沼液發(fā)酵時間一般是正常產(chǎn)氣90天左右，經(jīng)過充分發(fā)酵，消除豬糞及污水中的有害物質(zhì)，并經(jīng)過測定分析確定對果樹無害后使用，在生產(chǎn)實際中一般采用下列方法施肥：

3.2.1 沼液葉面施肥。用于果樹葉面噴施的沼液，一般要求發(fā)酵產(chǎn)氣后90天，用時需經(jīng)過濾或澄清，施肥時根據(jù)氣候、樹勢等的不同，可采用純沼液、沼液稀釋或配合農(nóng)藥、化肥噴施。

（1）純沼液噴施：純沼液噴施就是將經(jīng)過過濾或澄清的沼液，直接噴灑到果樹上的施肥方法，這種方法殺蟲效果比沼液稀釋后好，能快速給果樹提供比較豐富的養(yǎng)分，對樹齡較長、長勢較差、座果的樹等均可通過噴施純沼液進(jìn)行施肥。

（2）沼液稀釋噴施：將純沼液按照一定的比例，進(jìn)行稀釋，然后按照氣候變化、樹的長勢及果樹生長不同時期，有選擇的進(jìn)行噴灑。如氣溫較高時，稀釋比例適當(dāng)加大，樹的長勢較好時稀釋比例加大后噴施。

（3）配合農(nóng)藥、化肥噴施：在果樹管理中，通常根據(jù)果樹病蟲害情況，進(jìn)行農(nóng)藥噴灑，沼液施肥可以結(jié)合病蟲害防治，配合農(nóng)藥施肥，如配合殺蟲脒施用，殺蟲效果非常顯著。另外結(jié)合樹體一定階段營養(yǎng)需要，配合一定的化肥噴施，以補(bǔ)充果樹對營養(yǎng)的需要。豐產(chǎn)年果多時，可加入0.05%～0.1%尿素;當(dāng)年掛果少的樹，可加入0.2%～0.5%磷鉀肥噴施。

3.2.2 沼液根部施肥。果樹根部長期使用沼液施肥，果樹會長勢茂盛，葉色濃綠，病蟲害減少，幼果脫落少，果實味道純正，產(chǎn)量比施化肥或普通有機(jī)肥高。具體施肥應(yīng)根據(jù)樹齡不同選擇相應(yīng)的方法。

（1）幼樹施肥，以樹冠滴水為直徑向外環(huán)開溝，一般深約10～35cm、寬20～30cm，施肥后用土覆蓋，并在以后要錯位開穴，向外擴(kuò)展施肥，以增加根系吸收范圍，充分發(fā)揮沼液施肥效果。

（2）成樹施肥，可采用豎溝或輻射狀開溝施肥，并輪換錯位，開溝不宜太深，防止損傷根系，施肥時可配合少量的農(nóng)藥、化肥，施肥結(jié)束后，用土覆蓋，施肥從初花期開始，結(jié)合?；ū９?，每7～10 天一次，至葉落前為止。

（3）沼液施肥量，沼液一般施肥，每667m2用純沼液2000～2500 kg為宜，采用“環(huán)狀溝”施肥法施入，也可用平行于樹行的條狀溝施入，施入后盡快覆土。

4 豬糞沼液使用風(fēng)險

豬糞沼液是豬糞尿經(jīng)過沼氣發(fā)酵產(chǎn)生的，難免不受豬糞成分的影響，目前有一部分豬場為了縮短豬的發(fā)育周期，減少豬病發(fā)生，在飼料中添加氨苯砷酸、沸石粉及石粉等，這種物質(zhì)通過豬體代謝殘留于糞中，經(jīng)厭氧發(fā)酵后，砷、汞含量顯著提高，隨著沼液的利用，有可能將其帶入果園，在果園土壤中累積，然后通過累積效應(yīng)進(jìn)入果樹，增加了果品安全風(fēng)險。另外豬糞沼液還含有Cr、Pb、Hg等重金屬，在作為果樹肥料利用中可能導(dǎo)致重金屬污染。這種污染對土壤及產(chǎn)品影響很小，據(jù)姜麗娜等報導(dǎo)，假定每年每公頃施用1080t沼液，連續(xù)施用100a，則土壤中鎘、鉛、砷、汞的濃度分別增加0.004、0.028、0.049、0.0017mg·kg-1，與國家土壤標(biāo)準(zhǔn)相比，增加量很少。計算表明連續(xù)多年施用沼液不會造成重金屬在土壤的大量積累而引起土壤中重金屬含量的超標(biāo)。田間試驗土壤樣品重金屬含量測定表明這些重金屬的積累不隨沼液施用量的提高而明顯增加，沼液中鎘、鉛、汞、砷在土壤中的積累風(fēng)險較小。盡管如此，沼液在作為果園有機(jī)肥時，還需控制使用量和濃度，對于長期使用的要進(jìn)行土壤重金屬累積效應(yīng)和遷移情況檢測，并對其影響進(jìn)一步研究。

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