3种不同发酵原料沼液的养分含量分析

秦方锦，齐 琳 ，王 飞 ，王 斌 ，张晓雷，毛跃进，江 伟

(1.宁波市种植业管理总站，浙江宁波 3 15000;2.宁波市鄞州区农村能源办公室，浙江宁波 3 15100;3.奉化市农业技术服务总站，浙江奉化 3 15500)

近年来，随着生态文明建设和现代生态循环农业发展，沼液综合利用越来越受到全社会的关注和重视［1］，作大田肥用是目前沼液主要利用方式之一［2-3］，但在应用中仍较为粗放，尚缺乏必要的理论指导。因此，本试验针对不同发酵原料沼液的主要养分含量以及pH值等指标进行了测定分析，旨在为沼液的养分管理提供科学依据，促进沼液高效合理利用。

1 材料与方法

1.1 调查采样方法

2012年夏季对宁波市9个代表性规模化养殖场内的小型沼气工程进行调查取样，猪场、奶牛场、鸡场各3个，其中猪场和奶牛场产生的排泄物均经干湿分离处理后，液体部分进入沼气池。各沼气工程参数见表1，沼气工程工艺类型采用地埋式常温单相发酵。供试样品取自沼气池出口处排放的沼液。所取样品装入500 mL PVC瓶，于0～4℃条件下密封保存。

1.2 测定方法

pH值使用精密pH计测定;总氮 (TN)采用浓硫酸-双氧水凯氏定氮法测定;总磷 (TP)参照钼酸铵分光光度法测定;总钾 (TK)采用浓硫酸-催化剂消煮-火焰光度法测定;速效态氮、磷、钾(DN，DP，DK)参考液体有机肥测定方法。同一供试样品设3个平行试验。

表1 调查的沼气工程基本参数

1.3 数据分析

不同发酵原料沼液中养分含量差异采用单因素方差分析，均值比较采用最小显著差法 (LSD)，显著性水平 p=0.05。数据分析采用 Excel和SPSS 13.0v.。

2 结果与分析

2.1 pH值和大量元素总量

表2表明，本次所调查的沼液呈中性至微碱性，pH值7.31～8.05，变异不大，与其他报道结果基本一致［4-5］。不同原料沼液pH均值略有不同，猪尿的为7.39，牛尿的为7.53，鸡粪的为7.79。

鸡粪源沼液TN，TP，TK平均含量为0.16%，0.02%和0.12%，较曲明山［6］报道数据偏低，但相差不大。此外，由于在国内外报道中未查见关于以猪尿+冲圈水、牛尿+冲圈水为原料的沼液养分结果，故未对其进行比较。

由表2还可以看出，猪尿、牛尿、鸡粪产生的沼液全量氮磷钾养分含量特点一致，均表现为TN＞TK＞TP，且牛粪和鸡粪中氮素、钾素含量的变异较小，磷素变异较大。

表2 3种不同原料沼液pH值和大量元素全量养分含量

2.2 大量元素水溶性养分含量

由表3、表4数据计算可得，水溶性NPK养分各占TN，TP和TK的39.7% ～98.5%，42.8% ～63.2%和92.5%～95.7%。可见，沼液中的氮磷钾素营养元素多以无机态 (离子态)形式存在。另有资料［7］也表明，在沼气工程发酵过程中，畜禽粪便中有机物由大分子逐渐分解成小分子，大量以水溶性形式存在。因此，沼液可直接被植物吸收利用，是优质的液体有机肥。

由表3可知，沼液大量元素的水溶性养分中，表现为DP、DK较高，DN较低。

来源 项目 DN/(g·kg)DP/(mg·kg)DK/(mg·kg)猪场 范围0.42～0.49 87～160 252～386¯x±S 0.47±0.03 137±34 323±61 CV/% 6.4 24 19奶牛场 范围 0.56～0.58 102～151 639～700¯x±S 0.57±0.01 127±35 670±43 CV/% 2 27 6.4鸡场 范围 1.06～0.09 289～293 1 124～1 226¯x±S 1.07±0.01 291±2 1 189±56 CV/% 1.4 1 4.7

表3 3种不同原料沼液大量元素水溶性养分含量

2.3 养分含量变化

表4表明，在3种发酵原料沼液中，以鸡粪源沼液的TN，TK含量最高，平均含量各为0.16%和0.12%;TP含量以牛尿源沼液最高，为0.04%。从沼液大量元素全量养分总量来看，依次为鸡＞牛＞猪，即以鸡粪为发酵原料的沼液总养分最高，以猪尿最低。该结果与曲明山［6］的报道相似。此外，在沼液大量元素的水溶性养分中，DN，DP，DK含量及其总量均以鸡粪最高。

表4 3种不同原料沼液大量元素养分含量差异显著性分析

经差异显著性分析，不同发酵原料沼液的TN和TP差异均不显著;鸡粪和猪尿源沼液间TK表现显著差异;全量养分总量差异性表现与TK一致。不同发酵原料间沼液的DN，DK及其速效养分总量差异显著;鸡粪与猪尿源沼液间DP也表现出显著差异。可知，沼液中大量营养元素含量在一定程度上受到发酵原料的影响。

3 小结

3种不同原料沼液pH值总体上表现为中性至微碱性，对酸性土壤有一定的矫治作用。沼液中全量养分平均含量为TN＞TK＞TP，且氮磷钾营养元素多以水溶性形式存在，可当作液体有机肥料使用。

在本次调查中，3种不同发酵原料沼液的全量养分与水溶性养分含量表现一致，均为鸡＞牛＞猪，可知沼液中养分含量在一定程度上受到发酵原料的影响。

沼液中含有丰富养分，如将其合理使用，不仅可以最大限度地发挥沼气工程的能源与环境效益，而且能减少农田化学肥料投入量，降低生产成本，增加经济效益。

［1］ 范振山，张彦，杨群发，等.生态型沼渣 (液)加工利用技术与设备研究［J］.中国沼气，2006，24(1):24-26.

［2］ 田宁宁，李宝林，王凯军，等.畜禽养殖业废弃物的环境问题及治理方法［J］.环境保护，2000(12):10-11.

［3］ 王宗寿.利用沼液种植黑麦草对土壤环境质量的影响［J］.农业环境科学学报，2007，26(增刊):172-175.

［4］ 钟攀，李泽碧，李清荣，等.重庆沼气肥养分物质和重金属状况研究［J］.农业环境科学学报，2007，26(增刊):165-171.

［5］ 吕锦萍，李俊杰，巴哈提古丽，等.博州地区沼气池沼液沼渣有机质养分含量分析［J］.中国沼气，2008，26(5):28-29.

［6］ 曲明山，郭宁，刘自飞，等.京郊大中型沼气工程沼液养分及重金属含量分析 ［J］.中国沼气，2013，31(4):37-40.

［7］ 张全国.沼气技术及其应用［M］.北京:化学工业出版社，2005:113-138.