沼液在我国农业生产中的应用研究进展

随着我国沼气产业的快速发展,在沼气产量快速增加的同时其主要副产物沼液的产量随之增加,并已成为影响沼气产业健康发展的重要掣肘。因此,寻找经济有效的沼液综合利用方式对解决沼液二次污染问题具有重要意义。沼液中含有一定量的氮磷钾等营养物质以及腐殖质、氨基酸和少量植物生长激素等,故沼液农用可促进农作物生长、提高农产品产量和品质。本研究将近年来国内沼液农用方面的文献进行整理归类,梳理沼液的概念与来源,分析沼液的物质组成及影响因素,重点介绍沼液在我国农业生产中的应用现状,包括沼液浸种、沼液还田、制作有机肥、用于水培以及沼液还田对农田土壤的影响等。无论是将沼液用于浸种还是还田,均需稀释一定比例后使用,且不同农作物不同地区的稀释比例不同。此外,提出我国沼液农用存在的一些问题,包括沼液质量标准和无害化标准缺失、沼液还田量缺乏计算依据、沼液还田的政策配套不够完善等。今后将在沼液无害化还田规范制定、沼液精准还田以及沼液还田的长效运行机制等方面下大力气。     

沼液替代化肥对水稻生长的影响

随着稻米的市场定位和人民生活质量的提高,对其品质的要求也越来越高。沼液富含氮、磷、有机物、微量元素、多种水解酶等,对于稻米品质及产量提高的效果明显,因此,探究优质水稻种植过程中沼液对其生长的影响具有重要意义。该研究设置全沼液添加量、50%沼液添加量和0沼液添加量(全化肥)3个处理,经不同浓度的沼液灌溉,分析了沼液替代化肥对水稻分蘖、拔节孕穗期以及成熟期生物量、SPAD值和产量的影响。研究结果表明:沼液对水稻分蘖有促进作用;施用沼液可增加水稻产量,与全化肥处理相比,全沼液处理增产幅度达20.53%。     

沼液浸蒜种的技术经验

对沼液浸蒜种的增产原因进行分析,并总结沼液浸蒜种的技术要点和对浸种沼液的要求,为沼液浸蒜种的技术推广提供参考。     

沼液膜前预处理及纳滤膜浓缩工艺参数优化

沼液产量大,所含养分浓度较低,制约了沼液商业化生产的发展。膜浓缩技术可同时实现沼液减量化和无害化,有利于推动整个沼液产业化的发展,成为沼液处理未来发展方向。而沼液高悬浮物的特性导致膜污染严重,缩短膜寿命,增加运行成本,因此,膜前预处理技术是实现沼液膜浓缩技术应用的关键环节。为了考察沼液膜前组合预处理技术效果,本文以经过自然沉降处理后的沼液为对象,研究石英砂、火山岩单级过滤、石英砂与火山岩组合多级过滤方式对沼液中悬浮物的去除效果,并对预处理后的沼液开展纳滤膜浓缩工艺参数优化研究。结果表明,石英砂滤料对悬浮物的去除效果较好,火山岩滤料对氨氮的去除效果较好,但综合分析认为以石英砂与火山岩组合滤料对沼液过滤效果为最优;通过对纳滤膜不同浓缩倍数运行比较研究发现,沼液的最佳浓缩倍数为6倍,沼液体积缩减了5/6,养分氮、磷、钾浓度分别提高了2.06、3.10和3.70倍,该结果为获得较好的沼液膜前预处理技术方案和纳滤膜浓缩工艺方案提供技术支撑。     

沼液还田对稻田土壤养分与氮循环微生物的影响

采用大田小区试验方式,设置不施肥、全化肥、全沼液和沼液配施化肥4个处理,研究沼液还田对0—20 cm和20—40 cm深度稻田土壤养分及氮循环微生物的影响。结果表明:2年沼液还田显著提高了土壤全量和速效氮磷、盐分、pH以及有机质含量。其中沼液配施化肥对0—20 cm深度土壤影响显著,全沼液处理则是在20—40 cm深度养分显著提高。沼液还田显著提升了各深度土壤中细菌、放线菌和真菌的数量,沼液配施化肥对微生物总量提升效果更明显。沼液配施化肥显著增加了氨化细菌和硝化细菌数量,提高了铵态氮和硝态氮含量,提升了稻田土壤氮循环效率。沼液还田可有效促进稻田养分循环,沼液配施化肥效果更佳。     

浮萍净化与资源化利用沼液初步研究

[目的]初步研究浮萍净化和资源化利用沼液的可行性。[方法]以紫背浮萍和青萍为研究对象,在不同稀释倍数的沼液中培养,研究浮萍对沼液中氮、磷和COD的净化去除能力和沼液浓度对其生长的影响。[结果]紫背浮萍在稀释10倍的沼液中、青萍在稀释15倍的沼液中生长及对氮、磷的净化效果最好。紫背浮萍在稀释20倍的沼液中、青萍在稀释15倍的沼液中生长及对COD的净化效果最好。此外,浮萍能够有效抑制藻类的生长。[结论]该研究为浮萍净化沼液同时生产鱼类饵料等实现资源化利用提供科学依据。     

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.     

沼液在养猪生产上的应用研究进展

为给沼液在养猪生产上的科学应用和深入研究提供参考,对沼液喂猪的增重效果、防病虫效果及其对猪肉品质的影响进行了综述,并介绍了沼液喂猪的技术要点。同时,从加强沼液喂猪对肉质、重金属残留和迁移规律的影响和沼液喂猪的最佳组合等方面提出了今后的研究方向。     

沼液对植物病害的防治效果及机理研究：Ι对植物病原真菌的抑制效果及抑菌机理初探

采用菌丝生长抑制和分生孢子萌发抑制的试验方法,以草莓枯萎病菌为靶标病原菌,研究了江苏省内运行稳定的21个大型沼气工程的沼液及其无菌滤液对草莓枯萎病菌的生长抑制特性。结果表明,所有沼气工程的沼液对草莓枯萎病菌的菌丝生长都有不同程度的抑制作用,不同运行年限的沼气池沼液以及不同发酵原料的沼液对草莓枯萎病菌的抑制效果均无显著差异,但不同贮液阶段的沼液对其抑菌效果影响显著。沼液的无菌滤液对草莓枯萎病菌菌丝的生长没有抑制作用;沼液及其无菌滤液对草莓枯萎病菌分生孢子的萌发均有不同程度的抑制作用,猪粪沼液及其无菌滤液对草莓枯萎病菌分生孢子萌发的抑制作用好于牛粪沼液。沼液对生产上常见的5种植物病原真菌的抑制效果有显著差别。沼液中的拮抗微生物是沼液抑菌防病的主要因子。

     

沼液替代化肥对青菜产量、品质及土壤肥力的影响

通过不施肥、常规施肥、等氮沼液、1.5倍氮沼液和2倍氮沼液共5个处理,研究灌溉不同沼液量替代化学肥料作为基肥施用对青菜产量、品质及土壤肥力的影响。结果表明,不同用量沼液基施后,青菜产量均增加,其中,1.5倍沼液处理的产量最高,为26 466.7 kg·hm^-2,分别较空白对照和常规化肥增产59.4%和25.2%,增产效果显著。施用沼液后,青菜中总糖和蛋白质含量增加,且重金属含量均未超标。沼液基施后对土壤肥力的影响不明显,但因不需进行追肥,故人工投入减少,生产成本降低。综上所述,沼液在青菜上可替代化肥施用,实现沼液资源化利用。     

不同浓度沼液及施用方式对小白菜生长效果的影响

为解决目前沼气工程存在的沼液处理难、现代农业化肥施用过量的问题,将不同稀释比例的沼液进行微生物菌剂预处理,获得不同浓度沼液液体肥,探究不同浓度沼液及其施用方式（叶面喷施和浇灌）对盆栽小白菜生长指标、光合指标和品质指标的影响。结果表明：1）低浓度沼液通过叶面喷施可以促进小白菜的生长发育,施用稀释15~20倍的沼液效果最优;2）高浓度沼液通过浇灌方式能够明显提高小白菜的各项生长品质指标,效果优于仅施尿素的化肥处理组,最佳施用方案为稀释1.5倍;3）在相同氮素水平下,高浓度沼液浇灌对小白菜生长和品质的促进效果明显优于低浓度沼液叶面喷施。高浓度沼液具有可替代化肥的潜力,低浓度沼液可作为追肥施用,对作物养分起到一定的补充作用。利用微生物菌剂处理后的沼液液体肥栽培小白菜不仅可以显著提高其生长品质,还能够部分代替化肥施用,对农作物增收和保护环境都具有重要的现实意义。     

沼液的概念、成分和再利用途径及风险

沼液的无害化、资源化利用对养殖业、沼气能源、保护生态环境以及可持续发展都具有重要意义.笔者认识到沼液处理的重要性和必要性,提出沼液的定义,根据沼液的成分,综述了沼液再利用存在的问题和风险以及沼液再利用的途径,并提出了相关建议.     

沼液防治柑橘害螨和蚜虫效果试验

柑橘害螨和蚜虫是柑橘新梢和叶的主要虫害,严重影响苗木生长和产量,加上乱用农药,造成害虫的抗药性,防治十分困难。沼液因其无污染、无残留、无抗药性而被称为"生物农药"。笔者与同事们进行了对柑橘喷沼液、农药、沼液+50%农药来防治柑橘螨类、蚜虫的试验,观察沼液对柑橘红蜘蛛及蚜虫的防治效果,从而实现降低生产成本和生产无公害柑橘产品的目的。试验结果表明:沼液对防治柑橘红蜘蛛、蚜虫的效果优于农药防治效果。经方差分析,沼液防治柑橘红蜘蛛的效果与农药及沼液+50%农药的防治效果差异达显著水平;喷沼液后蚜虫为害嫩枝数较喷农药及沼液+农药分别降低26.2%、34.9%。     

不同沼液与硼肥配合喷施对西瓜产量及品质的影响

采用叶面喷肥的方法研究50%猪沼液、50%牛沼液以及不同沼液与硼肥配合叶面喷施对西瓜叶片生理特性、果实产量及品质的影响。结果表明,与对照相比,施用沼液的处理叶绿素a+b含量、叶面积、西瓜产量、感官品质指标及心部可溶性固形物含量均显著提高,口感更好,50%猪沼液+硼和50%牛沼液+硼的处理类胡萝卜素、可溶性糖及维生素C含量较高,50%牛沼液+硼的处理与对照、50%牛沼液处理相比产量分别增加21.2%、3.3%,50%猪沼液+硼的处理与对照、50%猪沼液处理相比产量分别增加23.6%、5.8%,不同沼液处理之间产量无显著差异。不同沼液与硼肥配合喷施可以达到增加西瓜产量和提高品质的目的。     

沼液浓缩液与粗木醋液农田混合施用的应用前景及潜在环境效应探讨

传统农田沼液施用通常因为沼液的养分浓度较低而需要大量施用。同时,因为沼液的养分浓度受外界环境因素的影响具有较大的波动性而极难做到精准施用。此外,沼液农田施用会显著增加土壤氨挥发和硝酸根流失,引发区域及下游的生态环境问题。沼液膜浓缩技术是解决沼液产生量大、养分含量波动大,以及沼液存储与运输成本高的关键措施。粗木醋液中的有机酸、酚、酮等有机物质能够与沼液浓缩液中的铵盐等易挥发或易流失养分形成弱有机结合氨氮或金属络合物,可以起到缓释沼液浓缩液养分的作用。围绕沼液的产生特征与其膜浓缩工艺研究进展,结合粗木醋液的农业应用及其与沼液原液混合施用对土壤氨挥发和养分流失的截留作用,探讨沼液浓缩液与粗木醋液混合施用的应用前景。并在此基础上,结合农田沼液施用对全球气候与环境变化方面的潜在影响作用,探讨沼液浓缩液农田施用面临的主要问题和相应问题的解决思路,为农业废弃物资源化利用过程中的低污染利用提供科学参考。     

沼液浸种时间及浓度对水稻种子萌发及幼苗生长的影响

为了探讨适宜水稻浸种的沼液浓度,以清水为对照,设置5%、10%、25%、50%、100%沼液对常规籼稻黄华占种子分别浸种24 h、48 h、72 h后催芽,分析沼液浸种对水稻萌发、幼苗及根生长的影响。结果表明,浸种24 h,低于25%沼液浸种对黄华占萌发、幼苗芽、根及茎粗具有促进作用,高于25%则会抑制其萌发。浸种48 h,50%和100%沼液明显抑制幼苗芽和根的生长。浸种72 h,随着浸种沼液浓度递增黄华占幼苗芽和根的生长抑制作用愈明显。综上,沼液浸种72 h,5%~25%沼液对黄华占萌发、幼苗芽和根的生长具有一定促进作用。     

牛粪沼液和沼渣的肥料效应研究

本研究通过牛粪沼液原液的浸种、浇灌、闷棚实验和沼渣栽种实验,对牛粪沼液和沼渣的肥料效应进行了详细研究。结果显示,沼液浸种西红柿出苗数量在统计期内一直显著高于对照,最终出苗率为70.0%,高于对照18.8%;沼液浇灌苗期西红柿优选腐熟沼液,抗旱性最佳,地上部干物质量积累最高;沼液闷棚试验中,新鲜沼液闷棚的西红柿苗子株高、地上部鲜干重、根干重都最高,略高于腐熟沼液,远高于对照;牛粪沼渣有机肥与蛭石比例为1:4时小麦的出苗率最早达到100%、株高最高27.30cm。研究表明,牛粪厌氧产物沼液和沼渣对西红柿和小麦的肥料效应明显,可以显著促进作物出苗和生物量积累。     

沼液对植物病害的防治效果及机理研究I:对植物病原真菌的抑制效果及抑菌机理初探

采用菌丝生长抑制和分生孢子萌发抑制的试验方法,以草莓枯萎病菌为靶标病原菌,研究了江苏省内运行稳定的21个大型沼气工程的沼液及其无菌滤液对草莓枯萎病菌的生长抑制特性.结果表明,所有沼气工程的沼液对草莓枯萎病菌的菌丝生长都有不同程度的抑制作用,不同运行年限的沼气池沼液以及不同发酵原料的沼液对草莓枯萎病菌的抑制效果均无显著差异,但不同贮液阶段的沼液对其抑菌效果影响显著.沼液的无菌滤液对草莓枯萎病菌菌丝的生长没有抑制作用;沼液及其无菌滤液对草莓枯萎病菌分生孢子的萌发均有不同程度的抑制作用,猪粪沼液及其无菌滤液对草莓枯萎病菌分生孢子萌发的抑制作用好于牛粪沼液.沼液对生产上常见的5种植物病原真菌的抑制效果有显著差别.沼液中的拈抗微生物是沼液抑菌防病的主要因子.     

沼液在莴苣生产上的应用效果试验初报

为探明沼液作为肥料对莴苣产量和品质的影响,特进行了沼液在莴苣生产上的应用效果试验。结果表明,合理追施沼液可提高莴苣产量,增加莴苣的抗病和抗逆能力,还能提高莴苣品质。在本试验条件下,追施沼液最适宜的配比为沼液∶水=1∶1。     

沼液对水稻产量和品质的影响分析

在四川省遂宁市船山区保升乡进行了3年田间定位施用沼液试验,以籼型水稻为试验材料,用清水处理和常规化肥处理作对照,设置10个不同沼液施用量处理,探讨了沼液农用对水稻产量和稻米品质的影响。结果表明,沼液农用对水稻产量的提升效果显著,在沼液施用量为3600～4200kg/667m~2时,水稻产量维持在相对较高的水平;沼液施用量在一定范围内时,可以促进稻米蛋白质、氨基酸和矿质元素的积累;稻米中重金属含量与沼液施用量无明显关系。综合水稻产量和稻米品质,本研究认为最佳沼液施用量在3600kg/667m~2左右。