隨著種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的集約化和規(guī)模化發(fā)展,沼氣工程成為畜禽養(yǎng)殖場糞便及其養(yǎng)殖污水處理和循環(huán)利用的重要環(huán)節(jié)之一21。連續(xù)、大量的沼液如不能及時消納,會對環(huán)境造成二次污染3-4。沼液的及時消納已成為制約沼氣工程發(fā)展的限制性因素。沼液中含有氮磷鉀和中微量元素,已有大量研究探討了沼液替代化肥后對土壤養(yǎng)分供應和對植物生長的影響5-7。沼液中不僅含有植物所需要的養(yǎng)分元素,還包含多種生理活性物質(吲哚乙酸、赤霉  素、細胞分裂素)和抗生素(喹啉酮類),具有促進生長、抑菌、刺激、提高抗逆性等功效。


養(yǎng)殖過程中作為飼料添加劑的重金屬元素通過飼料一畜禽一糞便一沼液一土壤一植物的途徑,導致沼液施用存在使土壤和農產品重金屬積累的潛在風險:劉思辰9分析了******約100個沼液樣品中重金屬的含量,認為豬糞沼液重金屬含量高于牛場沼液,沼液中Hg和Cd超標的風險較大;李堯琴對重慶市5個養(yǎng)豬場的沼液檢測發(fā)現(xiàn),沼液中As嚴重超標,Hg和Cd輕微超標;趙麒淋的研究表明施用沼液增加土壤中Cd,Cr,Hg含量和玉米籽粒中Cd,Cr,Pb含量。

沼氣工程的原料、工藝等不同會導致沼液的養(yǎng)


分、重金屬含量也不同;而不同作物的需肥規(guī)律和需肥量也各不相同。因此不同原料的沼液應用于不同的作物,其效果不同。本文通過對長期施用沼液的土壤進行采樣分析,研究施用沼液對土壤養(yǎng)分和重金屬含量、農產品的重金屬含量的影響,以期為沼液的安全利用、降低土壤被重金屬污染的風險提供參考依據(jù)。


材料和方法


1.1試驗地點


2016年9月19日采集山東省煙臺蓬萊市劉家溝鎮(zhèn)從未施用沼液的蘋果種植基地(A)、山東省煙臺蓬萊市劉家溝鎮(zhèn)園藝場蘋果種植基地(B)、山東煙臺蓬萊市北溝鎮(zhèn)徐家集村葡萄種植基地(C)以及冬天沼氣工程中直接澆灌沼液的自留土地(D)的土壤樣品。

所施沼液為山東煙臺某沼氣工程雞糞沼液。其理化性質見表


各采樣點沼液施用情況:

B:面積50畝,土地平整,連續(xù)施用沼液8年,沼液施用量為開花前5m3·677m-2,謝花后7

67m-2,果實膨大期前5m3·677m-2,采果后

3·67m2,共22m3·677m2。全年不施用有機肥,只在果實膨大期時施用高鉀水溶肥料15g·677m-

C:面積466667m2,土地平整,連續(xù)施用沼液8年,3月初~11月底結合澆水,每隔半個月施用沼液一次,同時施用水溶肥料。全年施用沼液量約10m3·677m-2,葡萄采摘后施用有機肥1t·677m-2。

D面積66667m2,土地平整,玉米生長期間根據(jù)墑情大水漫灌;玉米收獲至第2年種植前,連續(xù)多次采用大水漫灌至土壤飽和含水量。連續(xù)施用沼液8年,全年沼液的施用量約50m3·677m2。


1.2樣品的采集與測定


采樣點的確定:以連續(xù)平整的約677m2土地為采樣單元,采用對角線布點,采集5個土樣,混勻。A,B,C,D共4個采樣單元,分別采集0~20cm,2040cm和40~60cm深的土樣,共12個樣品。

采樣后放置于陰涼處風干。然后分別測定其速