隨著種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的集約化和規(guī)模化發(fā)展,沼氣工程成為畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)糞便及其養(yǎng)殖污水處理和循環(huán)利用的重要環(huán)節(jié)之一21。連續(xù)、大量的沼液如不能及時(shí)消納,會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染3-4。沼液的及時(shí)消納已成為制約沼氣工程發(fā)展的限制性因素。沼液中含有氮磷鉀和中微量元素,已有大量研究探討了沼液替代化肥后對(duì)土壤養(yǎng)分供應(yīng)和對(duì)植物生長(zhǎng)的影響5-7。沼液中不僅含有植物所需要的養(yǎng)分元素,還包含多種生理活性物質(zhì)(吲哚乙酸、赤霉  素、細(xì)胞分裂素)和抗生素(喹啉酮類),具有促進(jìn)生長(zhǎng)、抑菌、刺激、提高抗逆性等功效。


養(yǎng)殖過(guò)程中作為飼料添加劑的重金屬元素通過(guò)飼料一畜禽一糞便一沼液一土壤一植物的途徑,導(dǎo)致沼液施用存在使土壤和農(nóng)產(chǎn)品重金屬積累的潛在風(fēng)險(xiǎn):劉思辰9分析了******約100個(gè)沼液樣品中重金屬的含量,認(rèn)為豬糞沼液重金屬含量高于牛場(chǎng)沼液,沼液中Hg和Cd超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)較大;李堯琴對(duì)重慶市5個(gè)養(yǎng)豬場(chǎng)的沼液檢測(cè)發(fā)現(xiàn),沼液中As嚴(yán)重超標(biāo),Hg和Cd輕微超標(biāo);趙麒淋的研究表明施用沼液增加土壤中Cd,Cr,Hg含量和玉米籽粒中Cd,Cr,Pb含量。

沼氣工程的原料、工藝等不同會(huì)導(dǎo)致沼液的養(yǎng)


分、重金屬含量也不同;而不同作物的需肥規(guī)律和需肥量也各不相同。因此不同原料的沼液應(yīng)用于不同的作物,其效果不同。本文通過(guò)對(duì)長(zhǎng)期施用沼液的土壤進(jìn)行采樣分析,研究施用沼液對(duì)土壤養(yǎng)分和重金屬含量、農(nóng)產(chǎn)品的重金屬含量的影響,以期為沼液的安全利用、降低土壤被重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)提供參考依據(jù)。


材料和方法


1.1試驗(yàn)地點(diǎn)


2016年9月19日采集山東省煙臺(tái)蓬萊市劉家溝鎮(zhèn)從未施用沼液的蘋果種植基地(A)、山東省煙臺(tái)蓬萊市劉家溝鎮(zhèn)園藝場(chǎng)蘋果種植基地(B)、山東煙臺(tái)蓬萊市北溝鎮(zhèn)徐家集村葡萄種植基地(C)以及冬天沼氣工程中直接澆灌沼液的自留土地(D)的土壤樣品。

所施沼液為山東煙臺(tái)某沼氣工程雞糞沼液。其理化性質(zhì)見表


各采樣點(diǎn)沼液施用情況:

B:面積50畝,土地平整,連續(xù)施用沼液8年,沼液施用量為開花前5m3·677m-2,謝花后7

67m-2,果實(shí)膨大期前5m3·677m-2,采果后

3·67m2,共22m3·677m2。全年不施用有機(jī)肥,只在果實(shí)膨大期時(shí)施用高鉀水溶肥料15g·677m-

C:面積466667m2,土地平整,連續(xù)施用沼液8年,3月初~11月底結(jié)合澆水,每隔半個(gè)月施用沼液一次,同時(shí)施用水溶肥料。全年施用沼液量約10m3·677m-2,葡萄采摘后施用有機(jī)肥1t·677m-2。

D面積66667m2,土地平整,玉米生長(zhǎng)期間根據(jù)墑情大水漫灌;玉米收獲至第2年種植前,連續(xù)多次采用大水漫灌至土壤飽和含水量。連續(xù)施用沼液8年,全年沼液的施用量約50m3·677m2。


1.2樣品的采集與測(cè)定


采樣點(diǎn)的確定:以連續(xù)平整的約677m2土地為采樣單元,采用對(duì)角線布點(diǎn),采集5個(gè)土樣,混勻。A,B,C,D共4個(gè)采樣單元,分別采集0~20cm,2040cm和40~60cm深的土樣,共12個(gè)樣品。

采樣后放置于陰涼處風(fēng)干。然后分別測(cè)定其速