葉勇衛(wèi),李金懷,李 勇,黃凌志,徐鐵純
(廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院,廣西 南寧 530002)
水肥一體化技術(shù)主要是指灌溉和施肥結(jié)合為一體,屬于一種農(nóng)林業(yè)新技術(shù),是當(dāng)今世界最節(jié)水的農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)。我國(guó)水肥一體化技術(shù)始于20世紀(jì)70年代,80年代對(duì)滴灌技術(shù)進(jìn)行了大規(guī)模理論及技術(shù)推廣應(yīng)用研究[1]。沼液是生產(chǎn)沼氣的副產(chǎn)物,富含氮磷鉀3種營(yíng)養(yǎng)元素,同時(shí)含有豐富的硼、銅、錳、鋅等微量元素[2]。沼液人工施用成本高;使用水肥一體化設(shè)施時(shí),由于沼液雜質(zhì)多極易堵塞噴頭,導(dǎo)致自動(dòng)化噴淋出現(xiàn)問題等。因此,沼液肥是當(dāng)前水肥一體化研究中的重要肥料種類之一[3]。為沼液應(yīng)用于水肥一體化農(nóng)林作物灌溉提供參考,筆者等在廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院沼氣試驗(yàn)基地開展了沼液凈化研究。
沼液從南寧市周邊豬場(chǎng)正常運(yùn)行的沼氣工程中提取。
1.2.1 不同形態(tài)氮素含量 從4個(gè)不同沼氣池中分別提取沼液樣品,每個(gè)樣品取2 L,測(cè)定全氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有機(jī)態(tài)氮。
1.2.2 總懸浮固體與養(yǎng)分含量 從3個(gè)不同沼氣池中分別提取沼液樣品,每個(gè)處理取沼液180 L,靜置30 d,取上清液300 mL,采用靜置法和膜(納濾膜)分離法測(cè)定總懸浮固體,并進(jìn)行全氮、全磷、全鉀、有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用 Excel 2010統(tǒng)計(jì),靜置法和膜分離法處理后沼液的養(yǎng)分含量利用SPSS 17.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析。
從表1看出,4個(gè)不同沼氣池中沼液的氮含量為5 751~10 109 mg/L,平均7 473 mg/L。銨態(tài)氮含量為4 330~9 081 mg/L,平均5 973 mg/L;硝態(tài)氮含量為 57~249 mg/L,平均147 mg/L;有機(jī)態(tài)氮含量為971~1 681 mg/L,平均1 353 mg/L。
表1 沼液中不同形態(tài)氮素的含量 mg/L
經(jīng)測(cè)定,3個(gè)不同沼氣池中,采用靜置法測(cè)定的總懸浮固體含量為865~1 022 mg/L,平均951 mg/L;膜分離法測(cè)定的總懸浮固體含量為216~231 mg/L,平均224 mg/L。膜分離法過濾凈化沼液的效果是靜置法的4.2倍,表明膜分離法的過濾凈化效果更好。
從表2可知,靜置法處理后沼液的全氮、全磷、全鉀、有機(jī)質(zhì)平均含量分別為1.30 g/kg、0.32 g/kg 、0.24 g/kg和0.21 g/kg,膜分離法處理的分別為1.28 g/kg、0.31 g/kg、0.24 g/kg和0.20 g/kg。膜分離法沼液的全鉀含量與靜置法相同,全氮、全磷、有機(jī)質(zhì)的含量略低于靜置法,經(jīng)差異顯著性分析未達(dá)到顯著水平。
表2 靜置法和膜分離法處理后沼液的養(yǎng)分含量 g/kg
水肥一體化技術(shù)既能解決水的問題,又能解決肥的問題。從水方面看,水肥一體化技術(shù)節(jié)水作用明顯,特別對(duì)干旱地區(qū)的農(nóng)林作物具有緩解旱情的積極作用;從肥方面看,水肥一體化技術(shù)具有節(jié)省肥料、提高養(yǎng)分利用效率的作用。
水肥一體化技術(shù)水源水質(zhì)不達(dá)標(biāo)時(shí),必須采取措施凈化后才能使用[4]。沼液中雜質(zhì)較多,需要進(jìn)行凈化處理,將污染物分解、吸附、沉淀,澄清的沼液灌溉水才符合水肥一體化灌溉使用要求。試驗(yàn)結(jié)果表明,沼液中全氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有機(jī)態(tài)氮含量平均在7 473 mg/L、5 973 mg/L、147 mg/L和1 353 mg/L,銨態(tài)氮含量豐富,可以作為農(nóng)作物的重要肥源;膜分離法的過濾凈化效果更好;靜置法和膜分離法凈化處理后沼液的養(yǎng)分含量差異不明顯。