不同規模養豬場沼肥營養成分與安全利用研究

鄭玉+羅求實+賀愛蘭+趙彩宏+謝倫宏+鄒坤

摘要 取樣調查婁底市4家不同規模養豬場沼氣工程的沼肥營養成分、有毒有害物質及衛生指標，結合國家相關標準，初步探索沼肥農用的生態安全性和對土壤環境的影響，為其安全利用提供一定的基礎數據支持。研究表明，沼渣、沼液的營養成分豐富，經沼肥澆施的土壤有機質和有效元素豐富，絕大部分重金屬含量遠低于國家標準，僅1個小型養豬場的土壤出現重金屬砷和鎘含量超標現象，其余幾個養豬場的土壤比較清潔，經沼肥澆施的蔬菜可供人們安全食用。

關鍵詞 沼肥；營養成分；安全利用；規模養豬場

中圖分類號 S141 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）01-0182-02

湖南省養豬業歷史悠久，是全國生豬重點產出區之一，婁底地區有逾100家大中型養殖場，在促進農村經濟發展的同時，也造成糞污的大量集中排放，給周邊生態環境造成嚴重的破環。近年來，婁底地區建造了許多沼氣工程，以此為紐帶，在農作物生產中施用沼氣產物——沼液、沼渣，作為傳統觀念認為的綠色無公害肥料，其應用效果已經在生產中得到了廣泛證實。但隨著農村經濟的發展，越來越多的規模化養豬場采用配合飼料養豬，使沼液、沼渣主要成分及其含量發生了明顯變化，除了含有機營養成分和微量元素外，沼肥中還存在重金屬、抗生素殘留物和致病菌等，已有很多學者針對沼液、沼渣的安全利用進行了一系列的研究[1-4]。本研究通過對婁底市管轄范圍的沼氣利用調查，選擇了婁底地區具有代表性的4家不同規模養豬場，依據國家相關標準，采集其沼液、沼渣和土壤，進行了相關成分檢測，旨在分析不同規模化養豬場沼液、沼渣的安全性利用方式，評估其資源化利用是否存在二次污染，以期為沼肥的資源化安全利用提供基礎數據支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試沼渣、沼液及沼液澆灌過的土壤均來自婁底市4個不同規模養豬場，其中，2個規模化養豬場生豬存欄數為2 000～12 000頭，1個標準化養豬示范場生豬存欄數為1 400～1 800頭，1個小型生豬養殖場存欄數為500～600頭。

1.2 測定方法

1.2.1 測定項目及方法。沼液和沼渣主要測定pH值、有機質、全氮、全磷、全鉀、部分微量元素、衛生指標。土壤質量檢測指標包括pH值、有機質、總氮、速效磷、速效鉀、陽離子交換量，重金屬含量及生物有效性。沼液、沼渣和土壤的重金屬含量采用原子吸收分光光度法，砷和汞含量采用原子熒光法；pH值用電位測定法；沼液、沼渣的總氮含量采用蒸餾法，衛生指標采用GB 5084沉淀集卵法檢測；元素含量測定采取相關國家標準方法。

1.2.2 數據分析。數據分析采用Excel軟件進行處理。

1.2.3 沼肥安全利用評價方法。分別采用我國《畜禽養殖業水污染物排放標準》（GB 18596—2001）、《農業標準商品有機肥料標準》（NY 525—2011）、《飼料衛生標準》（GB 13078—2001）、《農田灌溉水質標準》（GB 5084—2005）、《土壤環境質量標準》（GB 15618—2008）作為沼肥安全利用的評價標準。

2 結果與分析

2.1 不同規模養豬場沼肥和澆施土壤營養成分分析

不同規模養豬場的沼肥營養成分檢測結果見表1，可以看出，沼渣、沼液營養成分與pH值之間沒有明顯的相關性，沼液呈中性或微酸堿性，這與其他報道結果一致[5-6]。糞便經沼氣工程處理后除碳素損失較大外，其他90%的營養物質均保留在沼液和沼渣中，特別是氮、磷和鉀含量很大，且可以被作物直接吸收[7]，沼渣的營養成分含量高于沼液。在營養成分中，全氮、全鉀、速效氮、速效鉀、鈣含量較高，且沼渣的營養成分含量都高于沼液。其中大型規模化養豬場（湘村黑豬養殖場）沼渣的全氮和速效氮含量最高，分別達到5.44 g/kg和2 730 mg/kg；而雙峰興達養豬場沼渣的全鉀和速效鉀含量明顯高于其他豬場，分別為2.03 g/kg和903 mg/kg。不同規模養豬場沼渣的有機質含量不同，大型規模化養豬場（湘村黑豬養殖場）沼渣有機質含量達到54.2%，其次是廣益湘西黑豬養殖場，沼渣有機質含量達到41.9%，中小型養豬場的沼渣有機質含量為32.7%～35.8%。湘村黑豬養殖場的沼渣微量元素鈣、鎂含量明顯較高，分別達到7 250.2、877.2 mg/kg；不同規模養豬場沼渣的鐵、錳含量都比較豐富，分別為430.4～524.2、89.6～247.6 mg/kg。可以看出，沼渣不僅含有豐富的營養成分和有機質，還含有多種微量元素，這些對促進農作物生長、提高農產品質量有重要的作用，是一種以速效養分為主的優質有機肥料[8]。沼液中也含有豐富的微量元素，其中鈣含量明顯高于其他3種微量元素，為84.1～154.0 mg/L，可以看出，沼液也是一種優質的液體有機肥料。

2.2 不同規模養豬場沼肥及澆施土壤重金屬含量分析

不同規模化養豬場沼渣、沼液及澆施土壤重金屬平均含量如表2所示，采樣的各養豬場中沼渣、沼液及澆施土壤重金屬含量均不相同。從整體來看，土壤中重金屬含量最高，其次是沼渣，這可能與沼渣在沼氣池中的發酵和沉積有關，導致重金屬在沼渣中累積，含量增高[9]。其中，除小型養豬場有少量鎳含量，其他養豬場沼渣沼液中均未檢出鎳，這可能與所使用的飼料添加劑有關；僅大型養豬場沼渣、沼液中檢出少量汞；沼渣的鋅含量為47.3～179.6 mg/kg，砷含量為0.013～0.262 mg/kg，鉛含量為0.048～0.248 mg/kg，大中型養豬場沼渣的銅、鉻含量（銅為71.33～84.25 mg/kg，鉻為0.043 1～0.052 8 mg/kg）遠遠高于小型養豬場（銅為1.08～2.83 mg/kg，鉻為0.001～0.003 mg/kg），可能與飼料添加劑的使用有關。重金屬鎘均未在沼液中檢出，不同規模養豬場沼液的鋅含量相差不大，為0.581～1.71 mg/kg，砷含量為0.001 4～0.032 7 mg/kg，大中型規模養豬場沼液中重金屬鉛未檢出，小型養豬場鉛含量為0.012 1～0.012 7 mg/kg。總體而言，不同規模養豬場沼液中的重金屬含量都遠低于農田灌溉水主要污染物允許含量標準。《復合微生物肥料無害化指標》主要是針對沼渣作為肥料的使用，從表2中可以看出，不同規模養豬場沼渣中的重金屬含量都遠低于指標要求。本研究對所澆施土壤的重金屬含量也進行了分析，采用國家土壤環境質量二級標準（GB 15618—2008）作為評價標準，除了小型養豬場——新化啟航養豬場沼液所澆施的土壤中砷含量和鎘含量超標（國家二級標準砷和鎘分別不高于25.0、0.4 mg/kg）外，其他規模的養豬場所澆施土壤的重金屬含量均遠低于國家土壤環境質量二級標準。

2.3 不同規模養豬場沼肥衛生標準分析

經沼液沼渣衛生指標檢測顯示，除雙峰興達養豬場的沼渣中含有一定鉤蟲卵，其他養豬場未檢出血吸蟲卵和鉤蟲卵，說明不同規模養豬場的沼氣工程均能有效殺滅鉤蟲、血吸蟲等寄生蟲卵[10]，沼液和沼渣均達到《沼肥衛生標準》。

3 結論與討論

（1）對婁底地區4個不同規模養豬場沼肥取樣分析，結果表明，沼肥均含有豐富的營養成分，與近年來研究者研究沼肥對作物的產量和品質均有不同程度的提高這一結論一致。同時，對沼肥澆施土壤性質和營養成分進行分析，不同規模養豬場沼液澆施的土壤有機質含量均較豐富，高于1級標準（≥4%）。同時，建議在沼肥實際應用中，根據其營養成分種植不同果蔬，改變土壤肥力，更有利于沼液的利用。

（2）沼肥中重金屬等污染物含量與飼料的添加有關，隨著我國農村養殖業的發展，越來越多的養豬場采用配合飼料養豬，配合飼料中的一些重金屬會隨著新陳代謝進入沼肥中，造成沼肥中的重金屬含量發生變化，沼肥農用中一定要重視重金屬含量對農產品的污染。對婁底地區不同規模養豬場的沼肥進行重金屬含量分析，發現重金屬含量均遠低于限定標準，但還需結合當地實際情況對沼肥進行安全使用。

（3）對不同規模養豬場的沼液沼渣衛生指標檢測分析，除雙峰興達養豬場的沼渣中含有一定鉤蟲卵，其他養豬場未檢出血吸蟲卵和鉤蟲卵，說明不同規模養豬場的沼氣工程均能有效殺滅鉤蟲、血吸蟲等寄生蟲卵，但目前仍然存在沼氣池因管理不善、池容設計不合理等原因導致沼肥的衛生指標未能達標的現象，造成疾病的進一步傳播和土壤污染。因此，務必加強中小型規模養殖場的沼氣池管理，對未達標的沼肥進一步加工后方能安全利用。

4 參考文獻

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