豬糞沼液在蘋果種植中的應用及風險

杜忍讓 薛強 孫耀軍 馬健 王剛弟 于太永

[摘要]沼液作為有機肥，含有豐富的氮磷鉀、微量元素及生物活性質，具有改善土壤有機質含量，促進蘋果生長，提高蘋果品質的作用，科學合理的利用將促進蘋果產業的發展。通過對豬糞發酵沼液成分分析，提出果園使用方法及風險，便于蘋果種植者參考。

[關鍵詞]沼液;蘋果;成分含量;風險

[中圖分類號]S661.1 [文獻標識碼]A

沼氣作為養豬生產中對糞污處理的有效手段，在規模化豬場得到廣泛的使用，但在對畜禽排泄物進行無害化處理的同時，產生大量的沼渣和沼液，其中沼液作為厭氧發酵的殘留物，營養成分及有機物濃度均較高，如能得到科學有效的利用，不僅能解決畜禽場對環境造成污染，而且還能有效增加土壤有機質含量，促進蘋果等作物提質增效。

1 豬糞沼液營養成分含量

沼液富含農作物生長所必需的氮、磷、鉀和多種微量元素以及氨基酸、腐殖酸、吲哚乙酸、維生素B 和某些抗生素等生物活性物質，具有促進作物生長、防治作物病害和改良土壤性狀等多重功效，是生產無公害農產品最好的有機肥。試驗表明，沼液在浸種育秧、葉面噴施、果園滴灌、水培蔬菜和飼喂豬魚等方面都有良好的表現。

1.1 豬糞沼液的理化特性

沼液的pH呈微堿性，范圍為6.88～8.60，均值為7.5左右，不同季節沼液pH值略有變化，夏、秋季略高于冬、春季。濁度 705 NTU，電導率10726us·cm2，氧化還原電位（ORP/mV）-318～-41，具有較強的還原能力。懸浮物（SS）質量濃度（g·L-1）0.14～42.7，均值8.65±3.93，化學需氧量（COD）質量濃度（mg·L-1）1138～68800，均值13034±4809。溶解性化學需氧量（SCOD）質量濃度（mg·L-1）480～11360，均值2902±627。5日生物耗氧量（BOD5）質量濃度（mg·L-1）218～7090，均值1839±573。

1.2 豬糞沼液的氮磷鉀含量

豬糞沼液中氮磷鉀各地報道略有差異，其含量范圍為：氮的質量濃度（mg·L-1）、溶解氮（mg·L-1）：江蘇測定結果209.8～1732.3、205.3～1356.9，重慶測定結果142.8～751.2、139.5～675.0，新疆博州測定結果687.0、0，山東測定結果809.0、329.0，法國南部測定結果2800.0、2600。磷的質量濃度，總磷（mg·L-1）、溶解磷（mg·L-1）：江蘇測定結果22.7～404.7、4.8～77.0，重慶測定結果107～188、12.9～84.0，新疆博州測定結果43.0、-，山東測定結果712.0、37.0，法國南部測定結果504.0、373.5。鉀的質量濃度，總鉀（mg·L-1）、溶解態鉀（mg·L-1）：江蘇測定結果101.1～1434.9、-，重慶測定結果262.7～780.1、226.0～632.7，新疆博州測定結果417.0、-，山東測定結果488.0、96.0，法國南部測定結果1049.6、1084.5。沼液中氮磷鉀的變化隨季節的變化略有變化。

1.3 豬糞沼液中的礦物質及微量元素

據沈其林等測定，豬糞發酵沼液中微量元素的含量（ppb），分別為：硼510、氯350、鐵240、銅140、鋅120、錳38 ppb、砷31、鋁28、硅15、硫13 、鉛 7.3、鎂5.7 、鈣4.2 、鉻2.5 、汞0.63 ppb、鎘 、鈀0.016。

1.4 豬糞沼液中生物活性成分

沼液中生物活性成分主要包括氨基酸、腐殖酸、植物生長素等，經測定沼液中蛋白質含量為0.43%，腐殖酸含量大約為0.03%，氨基酸含量較高，可達到15.7 mg·L-1，在測定的樣品中共檢出 17 種氨基酸，其中含量相對較多的是半胱氨酸2.925 mg·L-1 、絲氨酸2.07 mg·L-1、蘇氨酸1.41 mg·L-1、賴氨酸1.055 mg·L-1和甘氨酸1.015 mg·L-1。同時分析出三種植物內源激素，赤霉素、吲哚乙酸、玉米素，含量分別為3.5mg·L-1、0.64mg·L-1、0.2mg·L-1。

1.5 豬糞沼液中的抗生素

豬糞沼液中常見3種抗生素含量為，土霉素0.083 mg·L-1、四環素0.049 mg·L-1、金霉素 0.042 mg·L-1。

2豬糞沼液對蘋果的作用

豬糞沼液含有豐富的氮磷鉀、微量元素、氨基酸和植物生長的生物活性成分，在蘋果生長中具有重要的作用。

2.1 沼液中氮磷鉀的營養作用

沼液中的氮素：沼液中含豐富的氮素，主要含有銨態氮，有機態氮和硝態氮含量相對較少。氮素作為果樹的重要營養素，對果樹及果實的蛋白質、核酸、葉綠素、維生素、酶等合成具有重要作用，缺氮時果樹的地上部分和根系生長都會受到抑制，氮素過多，則枝葉徒長，花芽分化不充分，而且易發生病蟲害，由于沼液的氮以銨態氮為主，所以施用時要注意用量，最好按照土壤分析結果和果樹實際需要量施肥。

沼液中的磷：磷在植物的生命活動中具有非常重要的作用，是植物合成磷脂、核酸、三磷酸腺苷和植物輔酶等的主要原料，在果樹上應用，能促進花芽分化，改進果實品質，促進根系生長，提高果樹抗寒、抗旱、抗病、抗鹽堿能力，磷還能提高植物的氧化還原反應。磷供應不足，植株的新梢和葉子的生長削弱，表現出枝條纖細，生長減弱，側枝少，展開的幼葉呈現暗綠色，葉片稀疏，葉小質地堅硬，幼葉下部的葉背面沿葉緣或中脈呈現紫色，葉與莖呈銳角，開花和坐果減少，春芽開放較晚，果實小，品質差等癥狀。由于分生組織的活動減弱，可溶性氮和花青素的積累減少，致使濃綠色的葉片在秋季落葉前出現紫色和帶有紅色的斑點。

沼液中的鉀：鉀對維持細胞原生質的膠體系統和細胞液的緩沖系統具有重要作用，參與蛋白質的合成，與糖分的合成、轉化、運輸等密切相關，可促進枝條成熟，增大果個，促進著色，提高果品質量，減少裂果，耐儲藏。缺鉀時，樹體蛋白質解體，氨基酸含量增加，碳水化合物代謝受干擾，光合作用受到抑制，葉綠素被破壞，出現老葉和葉緣先發黃，變褐，焦枯似灼燒狀。葉片上現出褐色斑點或斑塊，葉中部、葉脈處仍保持綠色。缺鉀程度嚴重時，整個葉片變為紅棕色或干枯狀，壞死脫落，腐爛病加重等。鉀素過多時，影響果樹對氮、鈣、鐵、鋅、硼、鎂的吸收，抑制果樹生長，加重蘋果苦痘病發生，還會使果肉松綿，貯藏性降低。

2.2 沼液中氨基酸的營養作用

氨基酸能夠壯苗、健株，增強葉片的光合功能及作物的抗逆性能，對植物新陳代謝起著重要作用。但是，氨基酸在土壤中容易被細菌同化、分解，因此不宜作為基肥在土壤中施用，而是制成葉面肥料。沼液通常用作葉面肥噴灑在葉片上，補充作物所需的氨基酸和其他營養成分，提高葉片光合作用的能力，特別是用于果樹噴灑，對花芽分化、保花保果，加快果實增重、提高光澤度、促進成熟一致很有利。

2.3沼液中微量元素的營養作用

沼液中含有許多微量元素，其中的Cu、B、Fe、Zn、Mn、Mo、Se在植物生長過程中具有重要作用，是植物體內某些酶的重要組成部分或活化劑。果樹缺乏前述的微量元素，除對生產有影響外，還出現不同的缺乏癥狀： 如缺銅時，葉片葉綠素減少，出現失綠現象，幼葉的葉尖黃化干枯，葉片脫落;繁殖器官的發育受到破壞，結果率低，發生枯梢，樹皮開裂，有膠狀物流出，呈水泡狀皮疹，稱“郁汁病”或“枝枯病”;果實小而僵硬，嚴重時果樹死亡。缺硼時，可能會出現：莖尖生長點受抑，甚至枯萎、死亡;根尖伸長停止，呈褐色，側根加密，根頸以下膨大;新葉皺縮、卷曲失綠，葉柄短而粗;老葉增厚變脆，色深無光澤;花少而小，花粉粒畸形，生活力弱，蕾花脫落，結實率低。硼素營養過剩，則會出現硼中毒現象，受害植株中下部葉尖或葉緣褪綠，而后出現黃褐色斑塊，甚至焦枯。缺鐵時幼葉失綠，葉肉呈黃綠色，葉脈仍為綠色，又稱“黃葉病”，嚴重缺鐵時，葉肉呈黃白色至乳白色，葉片小而薄，出現棕褐色枯斑或枯邊，有的出現枯梢現象。缺鋅時，易出現小葉病，新梢頂部葉片狹小或枝條纖細，節間短，小葉密集叢生，質厚而脆呈簇狀，嚴重時葉片從新梢基部向上脫落。缺鉬葉片小而失綠，多發生在枝條中部葉片，向上擴展。錳主要作為植物某些酶的活化劑參與氧化作用，參與氮、無機酸的代謝，碳水化合物的分解、胡蘿卜素、核黃素、VC的合成，缺錳時葉綠素含量降低，新生葉片葉脈間綠色褪淡發黃，嚴重時有灰白色或褐色斑點出現。蘋果缺錳時，葉片失綠從中下部葉片開始向上、下兩個方向擴展。微量元素適量會促進植物體發育，但微量元素過剩就會出現毒害作用。

3豬糞沼液施肥技術

3.1 蘋果生產的需肥量

據報道蘋果生長和結果需要通過根部及葉面吸收氮磷鉀等有機肥和微量元素，在一般情況下，每生產100kg蘋果需要氮1.0～1.1kg，磷0.6～0.8kg，鉀0.8～1kg，三者大致比例1：0.6：1。 一般成年樹果園每667m2應施純氮20kg，五氧化二磷9～15kg，氧化鉀20kg，氮磷鉀比為1：0.5：1，施用量折合成尿素為43kg/667m2，過磷酸鈣為75～125kg/667m2，氯化鉀為33kg/667m2。幼齡果園施肥量純氮30kg/667m2，五氧化二磷20kg/667m2，氧化鉀30kg/667m2，氮、磷、鉀比為1：0.7：1。施肥量折合成尿素65kg/667m2，過磷酸鈣166kg/667m2，氯化鉀50kg/667m2。據對洛川調查，蘋果園施肥中，多數果農注重氮、磷肥施用，鉀肥施相對不足，故應控制氮磷肥用量，增加鉀肥用量。

3.2施肥技術

沼液施肥要求取自正常產氣的沼氣池出料件，沼液發酵時間一般是正常產氣90天左右，經過充分發酵，消除豬糞及污水中的有害物質，并經過測定分析確定對果樹無害后使用，在生產實際中一般采用下列方法施肥：

3.2.1 沼液葉面施肥。用于果樹葉面噴施的沼液，一般要求發酵產氣后90天，用時需經過濾或澄清，施肥時根據氣候、樹勢等的不同，可采用純沼液、沼液稀釋或配合農藥、化肥噴施。

（1）純沼液噴施：純沼液噴施就是將經過過濾或澄清的沼液，直接噴灑到果樹上的施肥方法，這種方法殺蟲效果比沼液稀釋后好，能快速給果樹提供比較豐富的養分，對樹齡較長、長勢較差、座果的樹等均可通過噴施純沼液進行施肥。

（2）沼液稀釋噴施：將純沼液按照一定的比例，進行稀釋，然后按照氣候變化、樹的長勢及果樹生長不同時期，有選擇的進行噴灑。如氣溫較高時，稀釋比例適當加大，樹的長勢較好時稀釋比例加大后噴施。

（3）配合農藥、化肥噴施：在果樹管理中，通常根據果樹病蟲害情況，進行農藥噴灑，沼液施肥可以結合病蟲害防治，配合農藥施肥，如配合殺蟲脒施用，殺蟲效果非常顯著。另外結合樹體一定階段營養需要，配合一定的化肥噴施，以補充果樹對營養的需要。豐產年果多時，可加入0.05%～0.1%尿素;當年掛果少的樹，可加入0.2%～0.5%磷鉀肥噴施。

3.2.2 沼液根部施肥。果樹根部長期使用沼液施肥，果樹會長勢茂盛，葉色濃綠，病蟲害減少，幼果脫落少，果實味道純正，產量比施化肥或普通有機肥高。具體施肥應根據樹齡不同選擇相應的方法。

（1）幼樹施肥，以樹冠滴水為直徑向外環開溝，一般深約10～35cm、寬20～30cm，施肥后用土覆蓋，并在以后要錯位開穴，向外擴展施肥，以增加根系吸收范圍，充分發揮沼液施肥效果。

（2）成樹施肥，可采用豎溝或輻射狀開溝施肥，并輪換錯位，開溝不宜太深，防止損傷根系，施肥時可配合少量的農藥、化肥，施肥結束后，用土覆蓋，施肥從初花期開始，結合保花保果，每7～10 天一次，至葉落前為止。

（3）沼液施肥量，沼液一般施肥，每667m2用純沼液2000～2500 kg為宜，采用“環狀溝”施肥法施入，也可用平行于樹行的條狀溝施入，施入后盡快覆土。

4 豬糞沼液使用風險

豬糞沼液是豬糞尿經過沼氣發酵產生的，難免不受豬糞成分的影響，目前有一部分豬場為了縮短豬的發育周期，減少豬病發生，在飼料中添加氨苯砷酸、沸石粉及石粉等，這種物質通過豬體代謝殘留于糞中，經厭氧發酵后，砷、汞含量顯著提高，隨著沼液的利用，有可能將其帶入果園，在果園土壤中累積，然后通過累積效應進入果樹，增加了果品安全風險。另外豬糞沼液還含有Cr、Pb、Hg等重金屬，在作為果樹肥料利用中可能導致重金屬污染。這種污染對土壤及產品影響很小，據姜麗娜等報導，假定每年每公頃施用1080t沼液，連續施用100a，則土壤中鎘、鉛、砷、汞的濃度分別增加0.004、0.028、0.049、0.0017mg·kg-1，與國家土壤標準相比，增加量很少。計算表明連續多年施用沼液不會造成重金屬在土壤的大量積累而引起土壤中重金屬含量的超標。田間試驗土壤樣品重金屬含量測定表明這些重金屬的積累不隨沼液施用量的提高而明顯增加，沼液中鎘、鉛、汞、砷在土壤中的積累風險較小。盡管如此，沼液在作為果園有機肥時，還需控制使用量和濃度，對于長期使用的要進行土壤重金屬累積效應和遷移情況檢測，并對其影響進一步研究。

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