沼液还田的作用、问题及对策

王德刚 齐文 王伟 钱仲仓

[摘要]论述了沼液的成分和沼液还田的作用，从沼液还田的用量标准、作物安全、土壤安全等方面分析了沼液还田存在的问题，在此基础上提出了沼液还田的对策。

[关键词]沼液还田;作用;安全;问题;对策

[中图分类号]X713;S216.4[文献标识码]A

畜禽粪便等经微生物发酵制取沼气后用作肥料的残留物被称为沼肥，分为沼液和沼渣，主要部分为沼液。沼液还田上联养殖业，下促种植业，具有改良土壤、提高农产品质量的作用。据测算，农村沼气年可生产沼肥 7100 万t，按氮素折算可减施310 万t化肥，每年可为农民增收节支近 500 亿元。

1 沼液的成分

沼液富含氮磷钾、微量元素以及氨基酸、腐殖酸、生物活性物质等，可以替代或部分替代化肥施用，能夠改善土壤环境效应、提升农产品品质、抑制病虫害等。

2 沼液还田的作用

沼液的还田的方式多种多样，如单施沼液、沼液沼渣混施、沼液与化肥配施等。不同的施用方式、不同的施用量造成了对作物和土壤的不同影响。

2.1 沼液还田对作物产量的影响

沼液还田时，不同的施用量对作物生长有着不一样的效果。唐微等（2010）报道，水稻产量随沼液用量的增加而提高;沼液用量过高时，产量低于化肥组。黄红英等（2013）进行沼液还田对水稻、小麦产量影响的研究表明，沼液：尿素为3：1时，水稻获得最高产量14918Kg/hm2。沼液：尿素为1：1时，小麦获得最高产量7928 Kg/hm2。高金辉（2015）利用沼液施用葡萄发现，100%沼液组葡萄植株各生长性状最好，提高了8%～22%。但100%沼液组葡萄的营养生长明显，果实性状表现不理想;25%沼液组的葡萄果穗数量较多、单穗产量高和单株产量较高。

2.2 沼液还田对作物品质的影响

作为优质的有机肥资源，沼液养分全面且含有丰富的植腐酸，具有改善作物品质的作用。赵玲等（2005）利用沼液种植草莓发现Vc含量提高。汪吉东等（2013）利用沼液种植水蜜桃，研究发现水蜜桃的可溶性固形物、糖分含量提高。奚辉等（2013）报道，等氮处理沼液组茭白Vc、可溶性总糖含量含量最高，较化肥组，分别提高34.8%、5.7%。刘芳等（2009）报道，与常规施肥相比，单施沼液组葡萄的品质变差;沼液配施氮肥组葡萄糖酸比提高5%;沼液配施氮、磷肥组葡萄的品质指标最好，Vc提高5.3%，还原糖提高6.2%，糖酸比提高9.5%。

2.3 沼液还田对土壤环境效应的影响

沼液含有的有机质和腐殖酸，能有效改善土壤的理化性状，增加土壤有机质、全磷、全氮等。王月霞（2010）研究发现，施用沼液能显著提高菜地土壤速效磷和速效钾的含量。樊文华等（2011）报道，与化肥组相比，黄瓜苗期时沼液组土壤有机质含量提高9.8%～31.9%;黄瓜开花期时沼液组土壤全氮提高了10.3%，有机质增加了1.4%～57.5%。黄瓜采收期时沼液组土壤有效磷、速效钾和有机质含量比空白组略有提高。

沼液对土壤中微生物群落、酶活性有一定的影响。杜社妮等（2011）研究发现，番茄施用沼液后，与对照组相比，真菌数量先增加53%～118%，后减少20.9%～34.6%，放线菌数量则呈现增加—减少—增加的趋势。细菌数量在番茄生长前期时增加了24.4%～136.4%，生长后期时降低了24.9%～53.9%。王生民等（2017）研究了沼液对猕猴桃园土壤酶活性的影响发现，施入沼液后，脲酶、转化酶、过氧化氢酶活性均显著提高，其中脲酶活性提高的幅度最大。施入的沼液量越大，酶活性越高。

3 沼液还田存在的问题

3.1 缺乏还田的用量标准，缺少沼液还田的基础设施

不同来源的沼液含有的营养物质差别较大，同一家养殖场不同季节的沼液也有差别。未经充分发酵的沼液会影响沼液施用的效果，发酵时间不足的沼液可能造成烧苗、死苗。关于沼液发酵时间、存放时间的研究鲜有报道。不同的作物、施肥方式、土壤肥力、沼液肥力等均会影响沼液用量。沼液精准施肥的相关研究鲜有报道，生产中缺乏沼液还田用量的标准。

生产中少见沼液还田的基础设施。养殖场一般建在偏远位置，造成种养主体分离。养殖场周边的农田通过皮管输送，受距离限制较大。距离较远的农田应用主要通过沼液车运输，增加了沼液应用的成本。

3.2 沼液还田对作物安全的影响

重金属对作物的污染是研究的热点，目前，国内外对沼液重金属污染的研究鲜有报道。沼液中重金属含量过高时，存在作物重金属含量高的风险。周灵君等（2017）研究沼液—土壤—蔬菜系统中重金属含量、相关性及其富集能力，结果发现土壤和蔬菜中重金属镍、锌、镉和铅含量超过国内标准限值，蔬菜对重金属吸收表现出了协同作用。黄媛（2012）研究发现，沼液中重金属浓度为灌溉水水质标准的3倍时，特罗维塔甜橙镉含量超出农产品安全质量无公害水果安全要求[14]。

3.3 沼液还田对土壤安全的影响

沼液施用会带来土壤重金属超标、抗生素残留、次生盐渍化的风险。黄媛（2012）研究发现，沼液中锌含量为灌溉水水质标准3倍时，土壤中铬含量超出《土壤环境质量标准》二级标准。沼液铜、锌、铬复合处理时，土壤铜、锌、铬含量明显增加，且铬含量增加的幅度最大。樊文华等（2011）研究发现，沼液施用后，土壤砷、镉、铅、汞、铬和镍的含量均没有超过《土壤环境质量标准》规定的最高限制，但镉、铅和汞的含量随着沼液施用量增加而增加。雷慧宁（2012）研究发现，四环素类、磺胺类、氟喹诺酮类抗生素在沼液中全部检出。长期大量的沼液灌溉又可能导致土壤次生盐渍化。

4 建议与对策

4.1 加强源头管理，严管饲料中重金属、抗生素的使用

随着集约化养殖业的快速发展，重金属、抗生素等具有促生长、预防疾病的添加剂、药物被广泛的应用到饲料中。部分养殖场为了效益，不当或过度添加，使得大量未被吸收和利用的重金属和抗生素随粪尿排出，继而造成沼液中重金属超标，抗生素残留。饲料是重金属、抗生素的源头，因此必须加强源头管理，严管饲料中重金属、抗生素的使用量。

4.2 加大科研投入，保障沼液还田的安全

国内虽有一些研究机构在沼液还田的应用方面有所研究，但仍然存在较多的短板和空白。加大科研投入，研究沼液适宜的发酵时间，研究沼液对不同作物的精准施肥技术和高效施肥技术，有效促进沼液的利用，做好沼液还田的安全保障。

4.3 加强宣传培训，推动沼液还田的应用

充分利用电视、报刊、网络等媒体，做好相关法律法规和扶持政策的宣傳。通过典型示范、讲座等方式做好沼液还田技术的培训，推动沼液还田应用。

4.4 加大政策扶持和基础投资，打通沼液还田的最后一公里

倾斜支持以沼气工程为纽带的种养循环项目和园区建设。培育沼液运输服务公司，鼓励在养殖密集区域建立粪污集中处理中心，支持建设沼液输送管网、水肥一体化设施，打通沼液还田利用“最后一公里”。对建设田间贮液池、铺设沼液输送管网、购买沼液运输车的给予一定补贴，在用地、信贷等方面给予优惠政策。

[参考文献]

[1] 唐微，伍钧，孙百晔，等.沼液不同施用量对水稻产量和稻米品质的影响[J].农业环境科学学报，2010，29（12）：2268-2273.

[2] 黄红英，曹金留，常志州，等.猪粪沼液施用对稻、麦产量和氮磷吸收的影响[J].土壤，2013，45（3）：412-418.

[3] 高金辉，张玉宝，王维俭，等.不同沼液配比浓度对贝达葡萄生长的影响[J].林业科技，2015，40（4）：36-38.

[4] 赵玲，刘荣厚，栾敬德.厌氧发酵残余物对草莓产量、品质及生理效应影响的研究[J].中国沼气，2005，23（2）：20-22.

[5] 汪吉东，曹云，常志州，等.沼液配施化肥对太湖地区水蜜桃品质及土壤氮素累积的影响[J].植物营养与肥料学报，2013，19（2）：379-386.

[6] 奚辉，薛志勇，陈喜靖，等.沼液不同灌溉量对茭白产量、品质及土壤肥力的影响[J].浙江农业学报，2013（6）：1337-1341.

[7] 刘芳，李泽碧，苏胜齐，等.沼液与化肥配施对葡萄产量和品质的影响[J].中国沼气，2009，27（2）：21-23.

[8] 王月霞.沼液农田消解利用技术及其土壤环境效应研究[D].金华：浙江师范大学，2010.

[9] 樊文华，刘晋峰，王志伟，等.施用沼肥对温室土壤养分和重金属含量的影响[J].山西农业大学学报，2011，31（1）： 1-4.

[10] 杜社妮，梁银丽，张成娥.施肥对西红柿土壤微生物和土壤呼吸的影响[J].干旱地区农业研究，2011，29（5）：178-181.

[11] 王生民，王莉娟，王定杰.不同沼液灌溉强度对土壤酶活的影响[J].环境与设施，2017，34（7）：107-108.

[12] 周灵君，吕琳.沼液-土壤-蔬菜系统中重金属变化特征[J].南京工业大学学报，2017，39（3）：63-69.

[13] 黄媛.沼液在柑橘应用中的重金属安全性控制研究[D].重庆：西南大学，2012.

[14] 雷慧宁.规模化猪场废水处理工艺中抗生素和重金属残留及其生态风险[D].上海：华东师范大学，2016.

[15] 沈月，叶波，陆若辉，等.沼液沼渣资源化利用对土壤次生盐渍化的潜在影响[J].土壤科学，2018，6（1）：22-26.