沼液農(nóng)田消解利用技術(shù)及其土壤環(huán)境效應(yīng)研究.pdf

1、沼氣工程是我國處理養(yǎng)殖糞尿廢棄物的主要技術(shù)之一,對畜牧養(yǎng)殖廢棄物的降污減排做出了重要貢獻。但沼氣工程產(chǎn)生的大量沼液COD(化學(xué)需氧量)、BOD(生化需氧量)、SS(懸浮物)依然較高,總氮、氨氮、總磷含量下降很少,仍然沒能達(dá)到養(yǎng)殖污染物排放的國家標(biāo)準(zhǔn)。大部分沼液沒有有效利用,又沒有經(jīng)濟、成熟的后續(xù)處理技術(shù),沼液直接排放成了水體富營養(yǎng)化的主要污染源之一,已成為農(nóng)業(yè)面源污染控制的主要瓶頸之一。
　　 本論文采用田間試驗、盆栽試驗及土柱

2、模擬試驗相結(jié)合,研究沼液澆灌蔬菜地消解、沼液休閑季農(nóng)田灌溉消解對作物生長、產(chǎn)量、品質(zhì)及安全性的影響,探討沼液不同消解利用方式對土壤肥力及微生物區(qū)系的影響,評價沼液上壤消解利用的環(huán)境效應(yīng),以期為沼液農(nóng)田消解利用技術(shù)的推廣和應(yīng)用提供理論依據(jù)。取得的初步結(jié)果如下:
　　 1、沼液以蔬菜地澆灌的方式消解,蔬菜作物增產(chǎn)顯著。青菜施用沼液全部或部分替代化肥氮,產(chǎn)量比全化肥(CF)增加0.7％～20.7％,沼液的最大消解量可達(dá)300t/hm2

3、；大棚辣椒施用與化肥等氮量的沼液,產(chǎn)量不及化肥處理,施用2-3倍化肥氮量的沼液辣椒產(chǎn)量與全化肥接近,一季辣椒全生育期土壤對沼液的最大消解量可達(dá)到1350t/hm2。
　　 2、施用沼液增加青菜、辣椒等作物對養(yǎng)分的吸收,增加植株及可食部分氮、磷、鉀含量；施用沼液可在一定程度上提高蔬菜維生素C的含量,改善蔬菜品質(zhì)；即使是在大量施用沼液,施氮量相當(dāng)于化肥氮2-3倍的情況下,也未造成青菜、辣椒等蔬菜可食部分硝酸鹽的積累；施用沼液后,辣椒

4、果實中Cu和As含量略有增加的趨勢,其中Cu含量提高了4.2％和8.5％,可能與沼液中該元素含量較高有關(guān),西蘭花菜中Cu、Pb、Cr、Hg的含量比施用化肥有所提高,但均未超過國家無公害蔬菜質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的限量；休閑季沼液灌溉農(nóng)田,水稻種植后稻谷中有害重金屬的含量無明顯增加。
　　 3、沼液以蔬菜地澆灌的形式消解,能有效提高土壤有機質(zhì)、速效氮、磷、鉀的含量,其效果隨著沼液用鞋的提高而提高,但大量施用沼液后使土壤EC值增加明顯,帶來次生鹽

5、漬化的風(fēng)險；土柱模擬試驗表明,沼液在休閑季灌溉農(nóng)田,不儀可以利用冬季休閑農(nóng)田消解沼液,同時完全可以滿足下季水稻生長對氮磷鉀的需求,休閑季沼液灌溉的方式特別是灌溉間隔期對提高耕層土壤肥力的效果有很大的影響。
　　 4、大棚辣椒種植季施用沼液,提高上壤中細(xì)菌、真菌、放線菌三大微生物的種群數(shù)量,從微生物多樣性指數(shù)(Shannon、Simpson和Pielou指數(shù))的分析來看,施用沼液處理的土壤中微生物優(yōu)勢度、豐富度及均一度上都優(yōu)于全化

6、肥處理。
　　 5、與使用化肥相比,施用等氮量的沼液可降低對淺層地下水銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的污染；施用沼液,地下水中含磷量略有增加,但水體仍然符合農(nóng)田灌溉水質(zhì)要求,可以利用農(nóng)田消解沼液；施用沼液會使土壤氨揮發(fā)氣態(tài)損失增加,其揮發(fā)進入大氣的量低于空氣質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)。
　　 6、實驗顯示,無論是沼液施用于蔬菜地,或是在休閑季灌溉農(nóng)田,土壤中Pb、Cd、Cr、As、Hg等重金屬含量有可能出現(xiàn)增加趨勢,但施用一季不會導(dǎo)致重金屬含量超過國

7、家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的限量范圍。沼液農(nóng)田消解利用的適宜用量及施用周期,有待長期定位研究；沼液澆灌使土壤各層次的Cu、Zn含量增加,由于Cu、Zn為作物必須元素,在本試驗用量范圍內(nèi)沼液農(nóng)田消解可不必考慮Cu、Zn積累的風(fēng)險。
　　 7、從充分利用土壤最大限度地消解沼液,同時又能避免因過高的沼液用量可能導(dǎo)致的土壤徑流及滲漏水中污染物濃度增加、土壤重金屬積累等風(fēng)險,本試驗推薦大田作物一季安全消解沼液最大用量為900t/hm2,計減排N5