不同规模养猪场沼肥营养成分与安全利用研究

郑玉+罗求实+贺爱兰+赵彩宏+谢伦宏+邹坤

摘要 取样调查娄底市4家不同规模养猪场沼气工程的沼肥营养成分、有毒有害物质及卫生指标，结合国家相关标准，初步探索沼肥农用的生态安全性和对土壤环境的影响，为其安全利用提供一定的基础数据支持。研究表明，沼渣、沼液的营养成分丰富，经沼肥浇施的土壤有机质和有效元素丰富，绝大部分重金属含量远低于国家标准，仅1个小型养猪场的土壤出现重金属砷和镉含量超标现象，其余几个养猪场的土壤比较清洁，经沼肥浇施的蔬菜可供人们安全食用。

关键词 沼肥；营养成分；安全利用；规模养猪场

中图分类号 S141 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）01-0182-02

湖南省养猪业历史悠久，是全国生猪重点产出区之一，娄底地区有逾100家大中型养殖场，在促进农村经济发展的同时，也造成粪污的大量集中排放，给周边生态环境造成严重的破环。近年来，娄底地区建造了许多沼气工程，以此为纽带，在农作物生产中施用沼气产物——沼液、沼渣，作为传统观念认为的绿色无公害肥料，其应用效果已经在生产中得到了广泛证实。但随着农村经济的发展，越来越多的规模化养猪场采用配合饲料养猪，使沼液、沼渣主要成分及其含量发生了明显变化，除了含有机营养成分和微量元素外，沼肥中还存在重金属、抗生素残留物和致病菌等，已有很多学者针对沼液、沼渣的安全利用進行了一系列的研究[1-4]。本研究通过对娄底市管辖范围的沼气利用调查，选择了娄底地区具有代表性的4家不同规模养猪场，依据国家相关标准，采集其沼液、沼渣和土壤，进行了相关成分检测，旨在分析不同规模化养猪场沼液、沼渣的安全性利用方式，评估其资源化利用是否存在二次污染，以期为沼肥的资源化安全利用提供基础数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试沼渣、沼液及沼液浇灌过的土壤均来自娄底市4个不同规模养猪场，其中，2个规模化养猪场生猪存栏数为2 000～12 000头，1个标准化养猪示范场生猪存栏数为1 400～1 800头，1个小型生猪养殖场存栏数为500～600头。

1.2 测定方法

1.2.1 测定项目及方法。沼液和沼渣主要测定pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、部分微量元素、卫生指标。土壤质量检测指标包括pH值、有机质、总氮、速效磷、速效钾、阳离子交换量，重金属含量及生物有效性。沼液、沼渣和土壤的重金属含量采用原子吸收分光光度法，砷和汞含量采用原子荧光法；pH值用电位测定法；沼液、沼渣的总氮含量采用蒸馏法，卫生指标采用GB 5084沉淀集卵法检测；元素含量测定采取相关国家标准方法。

1.2.2 数据分析。数据分析采用Excel软件进行处理。

1.2.3 沼肥安全利用评价方法。分别采用我国《畜禽养殖业水污染物排放标准》（GB 18596—2001）、《农业标准商品有机肥料标准》（NY 525—2011）、《饲料卫生标准》（GB 13078—2001）、《农田灌溉水质标准》（GB 5084—2005）、《土壤环境质量标准》（GB 15618—2008）作为沼肥安全利用的评价标准。

2 结果与分析

2.1 不同规模养猪场沼肥和浇施土壤营养成分分析

不同规模养猪场的沼肥营养成分检测结果见表1，可以看出，沼渣、沼液营养成分与pH值之间没有明显的相关性，沼液呈中性或微酸碱性，这与其他报道结果一致[5-6]。粪便经沼气工程处理后除碳素损失较大外，其他90%的营养物质均保留在沼液和沼渣中，特别是氮、磷和钾含量很大，且可以被作物直接吸收[7]，沼渣的营养成分含量高于沼液。在营养成分中，全氮、全钾、速效氮、速效钾、钙含量较高，且沼渣的营养成分含量都高于沼液。其中大型规模化养猪场（湘村黑猪养殖场）沼渣的全氮和速效氮含量最高，分别达到5.44 g/kg和2 730 mg/kg；而双峰兴达养猪场沼渣的全钾和速效钾含量明显高于其他猪场，分别为2.03 g/kg和903 mg/kg。不同规模养猪场沼渣的有机质含量不同，大型规模化养猪场（湘村黑猪养殖场）沼渣有机质含量达到54.2%，其次是广益湘西黑猪养殖场，沼渣有机质含量达到41.9%，中小型养猪场的沼渣有机质含量为32.7%～35.8%。湘村黑猪养殖场的沼渣微量元素钙、镁含量明显较高，分别达到7 250.2、877.2 mg/kg；不同规模养猪场沼渣的铁、锰含量都比较丰富，分别为430.4～524.2、89.6～247.6 mg/kg。可以看出，沼渣不仅含有丰富的营养成分和有机质，还含有多种微量元素，这些对促进农作物生长、提高农产品质量有重要的作用，是一种以速效养分为主的优质有机肥料[8]。沼液中也含有丰富的微量元素，其中钙含量明显高于其他3种微量元素，为84.1～154.0 mg/L，可以看出，沼液也是一种优质的液体有机肥料。

2.2 不同规模养猪场沼肥及浇施土壤重金属含量分析

不同规模化养猪场沼渣、沼液及浇施土壤重金属平均含量如表2所示，采样的各养猪场中沼渣、沼液及浇施土壤重金属含量均不相同。从整体来看，土壤中重金属含量最高，其次是沼渣，这可能与沼渣在沼气池中的发酵和沉积有关，导致重金属在沼渣中累积，含量增高[9]。其中，除小型养猪场有少量镍含量，其他养猪场沼渣沼液中均未检出镍，这可能与所使用的饲料添加剂有关；仅大型养猪场沼渣、沼液中检出少量汞；沼渣的锌含量为47.3～179.6 mg/kg，砷含量为0.013～0.262 mg/kg，铅含量为0.048～0.248 mg/kg，大中型养猪场沼渣的铜、铬含量（铜为71.33～84.25 mg/kg，铬为0.043 1～0.052 8 mg/kg）远远高于小型养猪场（铜为1.08～2.83 mg/kg，铬为0.001～0.003 mg/kg），可能与饲料添加剂的使用有关。重金属镉均未在沼液中检出，不同规模养猪场沼液的锌含量相差不大，为0.581～1.71 mg/kg，砷含量为0.001 4～0.032 7 mg/kg，大中型规模养猪场沼液中重金属铅未检出，小型养猪场铅含量为0.012 1～0.012 7 mg/kg。总体而言，不同规模养猪场沼液中的重金属含量都远低于农田灌溉水主要污染物允许含量标准。《复合微生物肥料无害化指标》主要是针对沼渣作为肥料的使用，从表2中可以看出，不同规模养猪场沼渣中的重金属含量都远低于指标要求。本研究对所浇施土壤的重金属含量也进行了分析，采用国家土壤环境质量二级标准（GB 15618—2008）作为评价标准，除了小型养猪场——新化启航养猪场沼液所浇施的土壤中砷含量和镉含量超标（国家二级标准砷和镉分别不高于25.0、0.4 mg/kg）外，其他规模的养猪场所浇施土壤的重金属含量均远低于国家土壤环境质量二级标准。

2.3 不同规模养猪场沼肥卫生标准分析

经沼液沼渣卫生指标检测显示，除双峰兴达养猪场的沼渣中含有一定钩虫卵，其他养猪场未检出血吸虫卵和钩虫卵，说明不同规模养猪场的沼气工程均能有效杀灭钩虫、血吸虫等寄生虫卵[10]，沼液和沼渣均达到《沼肥卫生标准》。

3 结论与讨论

（1）对娄底地区4个不同规模养猪场沼肥取样分析，结果表明，沼肥均含有丰富的营养成分，与近年来研究者研究沼肥对作物的产量和品质均有不同程度的提高这一结论一致。同时，对沼肥浇施土壤性质和营养成分进行分析，不同规模养猪场沼液浇施的土壤有机质含量均较丰富，高于1级标准（≥4%）。同时，建议在沼肥实际应用中，根据其营养成分种植不同果蔬，改变土壤肥力，更有利于沼液的利用。

（2）沼肥中重金属等污染物含量与饲料的添加有关，随着我国农村养殖業的发展，越来越多的养猪场采用配合饲料养猪，配合饲料中的一些重金属会随着新陈代谢进入沼肥中，造成沼肥中的重金属含量发生变化，沼肥农用中一定要重视重金属含量对农产品的污染。对娄底地区不同规模养猪场的沼肥进行重金属含量分析，发现重金属含量均远低于限定标准，但还需结合当地实际情况对沼肥进行安全使用。

（3）对不同规模养猪场的沼液沼渣卫生指标检测分析，除双峰兴达养猪场的沼渣中含有一定钩虫卵，其他养猪场未检出血吸虫卵和钩虫卵，说明不同规模养猪场的沼气工程均能有效杀灭钩虫、血吸虫等寄生虫卵，但目前仍然存在沼气池因管理不善、池容设计不合理等原因导致沼肥的卫生指标未能达标的现象，造成疾病的进一步传播和土壤污染。因此，务必加强中小型规模养殖场的沼气池管理，对未达标的沼肥进一步加工后方能安全利用。

4 参考文献

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