沼液的园林地消解处理利用及其对土壤微生物碳、氮与酶活性的影响

近年来,沼气工程发展迅猛,产生的大量沼液处理和排放问题日益突出,成为水环境保护中亟待解决的关键问题.为研究沼液灌溉园林地土壤进行消解处理利用过程对土壤微生物碳、氮及酶活的影响,提出沼液安全排放处理的新途径,通过在江苏宜兴万石镇葡萄园基地进行大田试验,比较了不同处理下沼液消解利用过程对土壤微生物碳、氮以及土壤微生物量碳与土壤有机碳的关系,并测定了土壤几种常见酶的活性.结果表明,沼液园林地(葡萄园)消解利用过程不会降低土壤微生物碳、氮含量,地面间作黑麦草或地下安装排水管道时能显著提高土壤微生物碳、氮含量,分别提高8.70％和17.34％.沼液园林地消解利用能提高土壤微生物量碳与土壤有机碳比率,但未达到显著性水平.沼液在园林地消解利用中,只进行沼液灌溉的处理区土壤蔗糖酶活性略微下降,其他试验区土壤蔗糖酶含量较对照区显著性提高,试验区土壤脲酶也较对照区提高了数倍以上,但土壤酸性磷酸酶和过氧化氢酶在该试验研究中未表现出较大变化.该试验仅为沼液消解处理利用的田间短期效应,沼液园林地消解利用处理对作物品质、土壤肥力和农业生产环境的综合影响仍需进行长期试验验证.     

苹果园沼液配施钾肥对土壤酶活性及果实品质的影响

以10 a生礼泉短富(Malus pumila)为试验材料,研究了沼液与钾肥配施对苹果园土壤酶活性和果实品质的影响.试验结果表明,苹果园土壤脲酶、转化酶、碱性磷酸酶活性随土层的加深而减弱,过氧化氢酶无明显的变化;追施沼液可不同程度的增加土壤脲酶、转化酶的活性,其中土壤脲酶活性增加的幅度最大;沼液配施钾肥对土壤碱性磷酸酶、转化酶有微弱的抑制作用;沼液配施钾肥可使果实着色率、单果重、硬度、可溶性固形物以及花青苷的含量均有不同程度的提高,使果实酸度降低.沼液50 kg·株-1+钾肥0.5 kg·株-1是提高苹果果实品质的最佳配肥方式.     

沼液对狼尾草产量和土壤无机氮素及酶活性的影响

通过沼液浇灌人工草地定位试验,以‘闽牧6号’狼尾草P.americanum×P.purpureum CV.Minmu6为供试植物,研究不同沼液浇灌量(N1~N5)对狼尾草株高、产量以及土壤铵态氮、硝态氮、脲酶、蛋白酶、谷氨酰胺酶和天冬酰胺酶活性的影响。结果表明:与对照(N1)相比,施沼液可显著提高狼尾草株高,但N2~N5之间没有显著差异(P0.05)。施沼液还能显著提高狼尾草产量(P0.05),全年最高可增产119.0%,增产量为174 754kg·hm-2。施沼液对0~20cm和20~40cm土层土壤铵态氮含量影响不显著(P0.05)。0~20cm和20~40cm土层土壤硝态氮含量随沼液浇灌量的增加呈上升趋势,且0~20cm土层,N4和N5处理较N1处理土壤硝态氮含量显著增加(P0.05)。T1时期,施沼液对脲酶、蛋白酶、谷氨酰胺酶和天冬酰胺酶活性无显著影响(P0.05)。相关性分析表明,施沼量与株高在各个时期都达到显著性相关(P0.05),与0~20cm土层土壤硝态氮含量及产量达到极显著相关(P0.01),T1时期,与4种酶活性没有显著相关性(P0.05)。     

沼液和氮肥配施对菜田土壤微生物生物量和活性的影响

[目的]探讨沼液和化肥配施改良土壤的机制。[方法]在总施氮量相同的条件下,比较了沼液和氮肥以及沼液和氮肥配施处理对菜地土壤硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾等养分、微生物量和土壤酶活性的影响。[结果]化肥、沼液、沼液和化肥配施可明显提高土壤中硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾养分含量,改善土壤养分状况。同时,这3种施肥方式也增加了微生物量C和N,并显著降低了微生物C/N。化肥增加了土壤多酚氧化酶和几丁质酶活性,但对纤维素酶活性无显著影响。沼液、沼液和化肥配施明显增加了多酚氧化酶、纤维素酶和几丁质酶的活性,尤其以沼液和化肥配施效果最明显。[结论]沼液和化肥配施为微生物提供了适宜的碳氮源,不仅改善了养分状况,而且促进了微生物活性,其效果最佳。     

沼液施用年限对红美人柑橘果实品质及土壤肥力的影响

为了解沼液施用年限对柑橘园土壤环境、果实品质的影响,以红美人柑橘为材料,设置常规施肥(CF)、沼液施用1 a(BSF1)、沼液施用2 a(BSF2)、沼液施用4 a(BSF4)处理进行试验。不同处理养分施用量一致(N 225 kg·hm^-2、P₂O₅ 100 kg·hm^-2、K₂O 200 kg·hm^-2),沼液处理50%氮素由沼液替代,沼液所含相应磷、钾量在施肥总量中扣除,2020年采集、分析土壤和果实样品。结果表明,随着沼液施用年限的延长,土壤 pH逐渐升高,土壤有机碳、微生物量碳氮、水溶性有机碳氮逐渐累积,微生物量碳氮比显著下降;沼液施用4 a后,土壤磷酸酯酶、蛋白酶、脱氢酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶活性均显著高于常规施肥;沼液施用显著提高了红美人果实V_C含量,施用2 a后果实固酸比也显著升高。沼液施用提高了红美人果实品质,改善了土壤环境。     

不同沼液施入量对苜蓿地土壤理化性质的影响

为探明民勤地区施入不同量的沼液对苜蓿地土壤理化性质的影响,对不同沼液施入量的苜蓿地土壤进行理化性质的测定和分析,结果表明,在苜蓿土壤中施入沼液反而会降低土壤的含水率;当施入沼液量为0.16 m3时产草量的鲜重和干重都达到最大值;施入沼液量的大小对土壤黏粒和粉粒的影响不大,对细砂粒和粗砂粒的影响较大,且随着沼液施入量的增加,细砂粒和粗砂粒呈上升趋势;苜蓿地施入沼液量的增加对pH和有机质几乎没有影响;随着施入沼液量的增多,电导率缓慢降低.而土层深度对电导率的影响也未呈现规律.沼液施入量的增加对于不同土层深度的正磷、速效P和全N没有影响;但沼液对浅层土壤凯氏氮的影响相对较大;沼液对总磷的影响相对较小,所以在施肥过程中可以此为据.     

追施沼液对小麦光合特性及土壤酶活性和养分含量的影响

【目的】研究追施沼液对小麦光合特性及土壤酶活性和养分含量的影响,为沼液在小麦施肥上的应用提供参考。【方法】在大田条件下,以西农889小麦为供试材料,用沼液作追肥,各生育期追肥量设11 250,22 500,33 750kg/hm2 3个水平,追肥时期分别为拔节期、孕穗期、灌浆期,以各生育期不施肥为空白对照,研究追施沼液对小麦不同生育期叶片光合特性和成熟期土壤酶活性及土壤速效养分含量的影响。【结果】追施沼液可以提高小麦叶片净光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE),增加土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶和脲酶活性,提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾及有机质含量,其中以沼液施用水平为22 500kg/hm2,并在拔节期、孕穗期各追施1次的效果最佳,与对照相比该处理叶片净光合速率(Pn)增加41.3%~76.5%,产量提高36.0%,土壤过氧化氢酶、脲酶活性及有机质和速效氮、磷、钾含量亦有显著提高。【结论】麦田追施沼液的最佳施用水平为22 500kg/hm2,并在拔节期和孕穗期各追施1次为宜。     

沼液不同施用方式对梨园土壤及梨果产量品质的影响

为实现沼液的还田利用及梨树的精准施肥,以4年生苏翠1号梨树为研究对象,研究沼液不同施用方式对梨园土壤及梨果产量品质的影响.共设置常规施肥、沼液水肥一体化及沼液漫灌3个处理.研究结果显示,相较于沼液漫灌处理,沼液水肥一体化处理梨果产量及品质显著提高,且土壤氮养分累积显著减少;沼液水肥一体化相较于常规施肥可节约43％的化肥,并能减少土壤氮养分累积;但不同施肥处理梨树一年生新稍数量及叶片叶绿素含量没有显著性差异.梨树沼液水肥一体化不仅实现了沼液的轻减化、精准化施用,也显著提高了梨果产量及品质,为梨树的精准施肥提供了一种经济有效的施肥模式.     

沼液连续浇灌对茶园土壤铅形态及生物有效性的影响研究

采用室内培养试验研究沼液连续浇灌对茶园土壤铅形态及生物有效性的影响.研究结果表明:沼液连续浇灌能改变土壤中Pb的形态,土壤中Pb的离子交换态、铁锰氧化物结合态、碳酸盐结合态向有机物结合态和残渣态转化.沼液连续浇灌各处理铅形态的分布中残渣态含量最高,T1处理残渣态占54.56%,T2处理残渣态占60.00%,T3处理残渣态占60.70%.与对照相比,施用沼液显著降低重金属Pb的生物活性和生物有效性,可使生物活性降低21.26%~22.83%.可见,茶园土壤施用沼液能抑制重金属Pb的生物活性和生物有效性.     

休闲稻田消解沼液生态效应及其对水稻安全生产影响研究

为研究利用休闲稻田消解沼液生态效应及对后季水稻安全生产、土壤肥力及质量的影响,在浙江省嘉兴市脱潜潴育型水稻土青紫泥田上,进行4年定位田间试验,考察了休闲季灌施不同用量沼液对水稻产量、稻谷、土壤中有害重金属含量差异以及土壤中养分含量的变化,提出休闲稻田沼液消解安全容量.研究结果表明:休闲稻田灌施沼液可有效消解单一水稻轮作制地区沼气工程冬春季产生的沼液,每公顷休闲稻田每年安全消纳沼液3000t,后季水稻可在不施化学氮、钾肥,减半施用磷肥的基础上获得与全化肥处理相近或略高的产量;休闲季灌施沼液对土壤肥力有明显改善作用,土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、缓效钾都明显高于不灌沼液处理,但除土壤速效钾和缓效钾外,各种养分含量年度递增趋势并不明显,没有出现养分过度累积导致的富营养化;与全化肥处理相比,休闲季灌施沼液后土壤及稻谷中有害重金属含量没有明显增加;综合沼液灌溉对产量、土壤质量、稻谷安全品质监测结果,在水稻生产安全、土壤可持续利用的目标下,确定休闲稻田沼液安全消解容量为N 1 500 kg· hm-2.     

沼液对酒用有机高粱产量和地力的影响

沼液对酒用有机高粱产量和地力的影响试验结果表明:施用沼液原液、清粪水可使高粱穗粒数和千粒重增加,沼液原液比对照增产672.39 kg/hm2,增产17.55%,施用清粪水比对照增产596.27 kg/hm2,增产15.56%;同时增加了土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾的含量,因此沼液能增强土壤肥力,改善土壤结构,但对pH值无影响。     

长期施用沼肥对设施菜田土壤养分和盐分累积量的影响

为研究规模养猪场沼液沼渣在农田施用对土壤养分及盐分含量累积的影响,以安康市某养猪场农业园区施用沼液设施菜田土壤为研究对象,以当地常规施用化肥设施菜田为对照,定点采集施用沼肥区和对照区0 a、1 a、3 a、5 a和7 a的设施菜地土壤,分别测定土壤中碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、全铜、全锌质量分数及电导率和pH。结果表明,随着沼液沼渣施用年限的增加,土壤中碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、全铜、全锌质量分数和电导率均相应增加,7 a后分别达96.1 mg/kg、91.5 mg/kg、73.7 mg/kg、11.9 g/kg、118.5 mg/kg、263.4 mg/kg和0.366 mS/cm,分别是未施用沼液沼渣土壤中各成分含量的3.4倍、1.5倍、3.3倍、1.3倍、3.9倍、1.88倍和4.74倍,说明施用沼液沼渣能有效增加土壤养分含量,同时土壤养分和盐分快速累积,对土壤环境带来较大的污染风险。     

沼渣与化肥配施对大豆田土壤理化性质和土壤微生物的影响

[目的]为保障大豆可持续生产提供依据。[方法]采用随机区组设计,研究了沼渣与化肥配合施用对大豆田土壤理化性质和土壤微生物的影响。[结果]与不施肥对照(C1)相比,施入沼渣肥3年后,土壤容重降低,总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度以及田间持水量提高,土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量都明显增加。土壤微生物(真菌、细菌、放线菌)在不同大豆生育期规律不一。总的来说,开花期―结荚期表现活跃,在苗期和成熟期动态变化一致。[结论]沼渣与化肥配施可明显改善土壤理化性状,提高土壤微生物活性。     

农田施用沼气残余物研究热点与展望

厌氧发酵生产沼气是处理有机废弃物的理想方式,农田施用沼气残余物,对于节约能源和养分资源循环利用有着重要意义。从沼气残余物的特性,施用后对土壤微生物、土壤质量、作物产量和品质及养分吸收的影响,沼气残余物肥用后期处理技术及施用技术等方面讨论了农田施用沼气残余物的研究热点。沼气残余物既可作肥料,提高作物产量;又可作土壤调理剂,改善土壤肥力。采用浅层注射施肥技术代替普通撒施和条施方法施用沼气残余物,可以降低氨挥发损失,发挥其最佳肥效。通过后期堆肥处理,可以提高沼肥质量并降低农田施用的氮淋溶损失。分子生物学方法有助于分析复杂的土壤微生物特性,在施用沼气残余物土壤质量早期监测上应该进一步探索利用。     

施用沼肥对改善农田径流水质和减轻水源地环境污染的影响

[目的]研究农田施用沼肥对玉米产量及农田径流水质的影响。[方法]采用沼肥和化肥对比试验,通过模拟试验方法,研究不同肥料配方对土壤地表径流氮、磷及硝酸盐流失的影响。[结果]利用沼渣施底肥、沼液追肥,可明显增加玉米产量,且施用沼肥比施用化肥增产7.64%~10.34%。[结论]农田施用沼肥比施用化肥减少了土壤总磷、总氮及硝酸盐氮随地表径流和侧渗迁移的流失量,改善了入库水的水质。沼气生态工程改变了水源林区居民传统的生活能源消费结构,有效地保护了山林植被,改善了辽宁东部地区的生态环境。     

生物能温室增温技术研究

经过试验分析得出使用增温装置的温室同普通温室相比产气量有明显的提升;对产气的提升机理进行了分析,指出在一定范围内,温度越高,沼气微生物的代谢越旺盛,沼气产量越多,即温度升高有利于提高沼气的产量。在沼气发酵过程中,温度越高,分解率增大,产气率升高。     

沼肥在玉米生产上施用效果初探

[目的]为沼气副产物的利用及玉米的高产栽培提供科学依据。[方法]在玉米栽培试验中,设3个处理:清水浸种,不施沼肥A为对照;以沼液浸种后用沼渣作营养块为基础,在苗期和抽穗期不施用沼液为B,施用沼液为C。[结果]与对照相比,处理B和C都能明显促进玉米的生育进程,分别使玉米生育期缩短4和7 d,沼液浸种能使玉米出苗期缩短2 d;B处理的株高、茎粗、穗位高、穗粗、穗重、穗行数、行粒数、千粒重分别增加2.65%、02、.33%8、.77%2、3.53%、12.50%2、5.99%、2.94%。C处理的分别增加3.59%、4.17%、5.99%、8.77%5、0.00%、12.50%、20.06%、10.68%。C和B处理的小区平均产量分别达39.10和35.10 kg,与对照相比分别增产15.99%和4.72%,C处理的产量显著高于对照。[结论]作为沼气副产品的沼渣、沼液对玉米发芽、出苗及高产栽培都有一定的促进作用。     

沼液穴灌土壤水分运移的交汇入渗特征

通过室内试验研究不同沼液浓度(原液与水的体积比为1∶4、1∶6、1∶8、CK)和穴孔直径(3、5、7 cm)对沼液穴灌土壤水分运移交汇入渗特征的影响。结果显示:相同入渗时间内,累积入渗量随沼液浓度的增大而减小;相同沼液浓度条件下,土壤水分累积入渗量随穴孔直径的增大而增大,土壤水分入渗速率随入渗距离的增大而减小;在相同穴孔直径及入渗位置,沼液浓度越大,土壤入渗速率越小;在相同入渗位置,随穴孔直径的增加,土壤入渗速率逐渐增加;Kostiakov入渗模型准确描述了累积入渗量随入渗时间增加而增加的关系,且模型拟合系数R2均大于0.99;沼液浓度相同时,土壤含水率为22%等值线以上的面积随着穴孔直径的增加而增大;土壤含水率为22%等值线以上的面积随沼液浓度的减小而增大。综合分析结果表明,沼液穴灌交汇入渗速率、累积入渗量及土壤含水率分布受沼液浓度、穴孔直径的影响。     

贵池区沼气肥营养成分及应用效果

[目的]研究沼气肥的营养成分及应用效果。[方法]对贵池区沼气生态示范村的沼气肥、土壤、水稻秧苗进行农化常规分析。[结果]沼渣中有机质、N、P、K含量较沼液中含量高,但二者的养分含量较全面;沼渣中的C/N比值较高,沼液中的C/N比值较低,沼液中氮与有机质相关性较好,而沼渣中则表现不明显;沼液中钾的含量高且变化很大。施沼渣的农田有机质等养分含量较对照农田高。施沼气肥土壤种植的水稻N、P、K含量比未施沼气肥的高,尤其是K的含量增长明显。[结论]沼气肥含有丰富的营养物质,可以改善土壤有机质的C/N比值。沼渣中有机质含量丰富适合作底肥,沼液中速效养分含量较高适合作追肥。     

沼液在设施番茄栽培中的应用

为了摸清沼液在设施番茄栽培中的应用效果,将沼气池直接建在大棚内,产完沼气后,将沼渣与沼液分离,沼渣作基肥与土壤改良剂,对沼液进行净化、喷施量及浓度、喷施间隔时间试验。结果表明,在设施番茄栽培中,土壤施用沼液肥,能提高土壤肥力、改善土壤结构、提高土壤保水保肥和通气能力;沼液用松籽壳过滤后以60%的浓度,每隔6 d叶面喷施一次即可起到防治病虫害的目的;在设施番茄栽培中施用沼液肥,产品符合无公害蔬菜标准,可增产22.5%,增收7.30万元/hm2。