沿海菜区沼液沼渣机械化处理与施用技术

苏生平等

特约栏目主持：万勇

高级工程师，武汉市农科院农业机械化科学研究所副所长，负责科研、科技管理工作。长期在农业科技推广一线从事新产品开发和高新技术的引进、改进工作。参与“7万亩建设”相关技术规范的起草与制定；主持、完成《七万亩设施蔬菜技术集成示范推广》（农机部分）；长期从事“温室内环境智能控制系统”、“现代设施条件下水肥耦合与配方施放技术”的研究；致力于小型设施蔬菜机具开发，拥有专利5项。

导读：沼气生产的副产品——沼渣、沼液含有多种氨基酸和微量元素，是一种良好的肥料。利用沼渣、沼液取代化学肥料施入农田，不仅解决了积累沼渣、沼液对环境的污染，还可节约种植成本，提高作物产量和效益。本文总结了江苏沿海菜区户用沼气池沼液沼渣机械化处理与施用技术。

基金项目：江苏省三新工程项目“沼液滴灌技术在西瓜生产上的推广应用”（SXGC[2014]195）

苏生平，唐敏，东台市蔬菜研究所，江苏省东台市东亭南路 97 号，224200，

电话：15295385982，

E-mail：dtssp1962@163.com

周桂官，东台市蔬菜栽培指导站

周进生，东台市能环站

收稿日期：2014-09-18

利用农作物秸秆及禽畜粪便等有机物生产沼气，是建设社会主义新农村、发展资源节约型、环境友好型社会的一项重要举措。用沼气点灯烧饭，既利用了资源，又给农民生活带来方便，变废为宝，节省能源，且不会造成环境污染，形成良好的物质和能量循环。另外，沼气生产的副产品——沼渣、沼液含有多种氨基酸和微量元素，是一种良好的肥料。利用沼渣、沼液取代化学肥料施入农田，不仅解决了沼渣、沼液对环境的污染，还可节约成本，提高作物产量和效益。

1 户用沼气池沼液沼渣的营养成分及应用现状

户用沼气池沼渣沼液是有机物经厌氧发酵获取沼气后的液体残留物，它不仅含有农作物生长所必需的氮、磷、钾及微量元素、氨基酸等多种营养物质，而且含有丁酸、吲哚乙酸、维生素 B12 等活性抗性物质，因此有促进作物生长和控制病虫害发生的双重作用。但由于户用沼气池沼渣沼液中多含有胶质、有机酸、抗生素、结石、塑料垃圾等难溶性固体物质及病虫，使用滴灌设备往往容易造成塑料管路堵塞，甚至对施肥对象造成肥伤或其他伤害；沼渣沼液本身也是污染物，有异味，杂质多肥料养分含量低，且运输不便，施用麻烦，多得不到足够的重视，一般不能够正确使用，甚至因处置不当造成环境污染，往往难以发挥较大的应用效益。

2 户用沼气池沼液沼渣机械化施用技术要点

随着技术革新和工业化新技术的普及，一批新型经济适用新机械新设备的问世，为破解户用沼气池沼液沼渣机械化处理创造了条件。在江苏省三新工程等项目的引导下，经过专业人员与部分沼气用户多年探索，沿海地区户用沼气池沼液沼渣机械化施用技术初步形成。

2.1 户用沼气池沼渣沼液机械化汲取运输与施用技术

户用沼气池沼液沼渣可用沼液专门抽提机械从沼气池出料口中汲取，也可选用上海泰丰泵业制造有限公司产污式潜水泵汲取，上海泰丰泵业制造有限公司产小型无堵塞潜水排污泵又称WQ系列潜水固定式潜水泵，该污式潜水泵具有节能效果显著、防缠绕、无堵塞、能有效地输送含有固体物和长纤维的沼渣沼液。常用功率可选择在2.5～3.5 kW。其电源可直接选用220 V的农用电，也可选用农用拖拉机或大安电动三轮车（或淮海牌电动三轮车）车厢车载蓄电池作为WQ系列潜水固定式无堵塞潜水排污泵电源。通过WQ系列潜水固定式无堵塞潜水排污泵将户用沼气池沼渣沼液抽提至农用拖拉机或三轮车厢中，实现长途运输，并可通过同样的直接污式潜水泵输送到田间，浇灌墁面，通过耕翻入土，培肥土壤。

沼渣是沼气发酵后残留在沼气池底部的半固体物质，含有丰富的有机质、腐殖酸、粗蛋白、氮、磷、钾和微量元素等，沼渣中的主要养分含量为：30%～50%有机质、10%～20%腐殖酸、0.8%～2.0%全氮、0.4%～1.2%全磷、0.6%～2.0%全钾，是一种优质肥料。但以畜禽粪便为原料的沼渣多含有草渣结壳，并仍含有较多的沼液，其固体物含量在20%以下，其中部分有未分解的原料、畜禽抗生素、无机盐和新生的微生物菌体，如未处理即施入农田会继续发酵，在释放肥分的同时，也有可能污染土壤。因此。在送入大田施用时必须在有条件的地方进行除盐发酵和适当经过固液分离处理。其方法是首先通过在无堵塞潜水排污泵进料口捆扎20～30目的金属网；其次，以沼液或水冲洗沼渣，并对水保持适当浓度；最后，在无堵塞潜水排污泵出渣口安排一张渔网，通过冲洗和固液分离除去石粉、金属丝、塑料垃圾、部分无机盐及草渣结壳等。户用沼气池沼渣提取至农田施用，应注意其用量，一般667 m2掌握在8～20 t。

2.2 户用沼气池沼渣沼液的管道运输与滴灌技术

①户用沼气池沼渣沼液的汲取与发酵 a.装备准备。沼液的汲取与贮运爆气装备。主要有500 kg塑料桶2～3个，其中两只塑料桶口蒙上50目的铁丝网，并用铁丝扎紧；另一只也备好同样的铁丝网待用；或准备衬有塑料膜的容积在0.5 m 3的地池2～3个，但其所垫塑料膜要求完整不得有破洞或漏眼，厚度在0.8 cm以上。另准备WQ系列潜水固定式无堵塞潜水排污泵一只及配套的电线塑料管。池口各备有50目的铁丝网及柴帘，其直径均要大于池口直径20%以上。

滴灌设施的选择与安装。大棚中常用水源有井水、蓄水池、自来水等，根据不同水质要经初步除沙处理，并使其保持入棚压强0.12～0.15 MPa。田间首部：包括施肥阀（或电水泵），施肥罐、过滤器及分水配件，用于分别控制水源、施肥、过滤等。滴灌管可选用双上孔单壁塑料软管。铺设方式：将滴灌毛管顺畦间铺于小高畦上，出水孔朝上，将支管垂直方向铺于棚中间或棚头。在支管上安装沼液施肥器，为控制运行水压在支管上垂直于地面连接一透明塑料管，以水柱高度80～120 cm的压力运行，防止滴灌带压力过大，安装完毕打开水龙头运行，查看各出水孔流水情况，若有水孔堵住，用手指轻弹一下，即会令堵住的水孔正常出水，另外，根据地势平整度及离出水孔远近，各畦出水量会有微小差异，记录在案，用单独控制灌水时间的方法调节水量，检查完毕，在滴灌软管上覆盖地膜，其不仅能起到一般地膜覆盖的作用，同时有利于控制棚内株间湿度。

b.抽提爆气与过滤作业。户用沼气池沼渣沼液经过较长时间的发酵，一般可溶性养分含量已达到最大化，但其成分中仍含有较多的有机酸、胶质、结石等难溶性固体物质，同时其营养成分不足以满足作物生长的需要，因此需要进行爆气与过滤作业，并调加部分速效肥料。其处理程序是：一级过滤与爆气。用污工泵从户用沼气池汲取沼渣沼液，抽提至蒙上50～60目的铁丝网塑料桶（或衬有塑料膜的容积在0.5 m3的地池）内，然后解除铁丝网置于太阳下搅拌曝晒。

二级过滤与爆气。经搅拌曝晒2～7天后，再用污工泵从一级塑料桶（或衬有塑料膜容积在0.5 m3的地池）汲取过滤抽提至第二个（即二级）塑料桶（或衬有塑料膜的容积在0.5 m3的地池）中；同时将准备滴灌尿素、硫酸钾等的水溶性肥料配入第二个（即二级）塑料桶（或衬有塑料膜的容积在0.5 m3的地池）中；其一次性667 m2用量尿素0.5～5 kg，硫酸钾2～4 kg；水溶性氮磷钾三元复合肥3～5 kg；硫酸锌0.5～2 kg，硼砂0.5～1 kg。拌入后同样进行搅拌并置于太阳下曝晒。

滴灌施肥。就近作业，可以从二级塑料桶（或衬有塑料膜的容积在0.5 m3的地池）汲取过滤抽提对水滴灌，或汲取过滤抽提至第三个（即三级）塑料桶（或衬有塑料膜的容积在0.5 m3的地池），按蔬菜作物的生产要求对水配成适当的浓度，实施滴灌作业，一般先打上3～5 min的清水然后再打沼渣沼液，沼渣沼液打完后，再打3～5 min的清水，以确保沼渣沼液分布均匀。定植活棵水：掌握在定植后棚内膜下 5 cm地温12℃以上时开始滴活棵水，滴水15 m3/667 m2左右。初花坐果期滴肥水：早春西瓜自3月中旬初花后开始滴头水，以后 7～12天滴一次水，灌水定额10～15 m3/667 m2。全生育期滴水 5～6次，灌溉定额70～90 m3/667 m2即可。定植水一般滴5～6 h，中后期灌水历时每次2～2.5 h。注意双上孔软管滴灌运行压力一般为50～100 cm水柱，切忌压力过大，否则会破坏管壁或形成畦面积水。远距离运输与施肥作业，则再用污工泵从二级塑料桶（或衬有塑料膜的容积在0.5 m3的地池）汲取过滤抽提至第三个（即三级）塑料桶中或衬有厚农膜的农用拖拉机或大安电动三轮车（或淮海牌电动三轮车）车厢中，然后运输到目的地，按蔬菜作物的生产要求，对水配成适当的浓度，实施滴灌作业，一般先打上3～5 min的清水然后再打沼渣沼液，沼渣沼液打完后，再打3～5 min的清水，以确保沼渣沼液分布均匀。

2.3 户用沼气池沼渣沼液的合理施用

鉴于户用沼气池沼渣沼液因投入原料不同，其成分及有效养分差异较大，因此有条件的最好将户用沼气池沼渣沼液送专业机构进行检测，然后确定施肥方案。但一般农户难以做到，可以参照下列方案实施。

①以鸡粪为原料的户用沼气池沼渣沼液，其碱解氮及速效钾含量较高，含石粉和盐较多，作为追肥，667 m2一次性户用沼气池沼液用量掌握在3～5 t，瓜菜作物前期按沼液∶水=1∶3比例对水滴灌，中后期可按1∶2～1∶1对水，其水溶性氮磷钾三元复合肥掌握在1.5～2.5 kg，其前期易选择低限，无公害生产要求采收前一个月禁用。如用沼渣或沼液作基肥，667 m2沼渣沼液用量掌握在8～10 t，并要求提前至少一个月耕翻入土晾晒，待大田土壤中水分沥干后种植；如用量取上限及以上，则要提前一个半月以上耕翻入土。其配施基用化肥则建议适当减少氮钾肥用量，可掌握在常规用量的50%～70%。

②以牛羊粪为原料的户用沼气池沼液沼渣，其速效磷含量较高，如作为追肥，667 m2沼液用量掌握在3～5 t，瓜菜作物前期按沼液∶水=1∶3比例对水滴灌，中后期可按1∶2～1∶1对水，其水溶性氮磷钾三元复合肥掌握在3～5 kg，其前期易选择低限，无公害生产要求采收前一周禁用。如用沼渣沼液作基肥，667 m2沼渣沼液用量掌握在10～15 t，并要求提前一个半月耕翻入土晾晒，待大田土壤中水分沥干后种植；如用量取上限及以上，则要提前二个月以上耕翻入土。其配施基用化肥则建议减少磷肥用量至最低当量，其复合肥中氮钾可掌握在常规用量的80%～90%。

③以猪粪为原料的户用沼气池沼液沼渣，其氮钾含量低于鸡粪高于牛羊粪，但盐分含量偏高。作为追肥，667 m2一次性沼液用量3～5 t，瓜菜作物前期按沼液∶水=1∶3比例对水滴灌，中后期可按1∶2～1∶1对水，其水溶性氮磷钾三元复合肥掌握在2～4 kg，其前期易选择低限，无公害生产要求采收前一个月禁用。如用沼渣沼液作基肥，667 m2用沼渣沼液用量掌握在8～10 t，并要求至少提前一月耕翻入土晾晒，待大田土壤中水分沥干后种植；如用量取上限及以上耕翻入土，则要提前一个半月以上。其配施基用化肥则适当减少氮磷钾肥用量，可掌握在常规用量的60%～80%。

④以作物秸秆为原料的户用沼气池沼液沼渣，其氮钾含量最低，也无盐分。作为追肥，667 m2一次性沼液用量掌握在3～5 t，瓜菜作物前期按沼液∶水=1∶3比例对水滴灌，中后期可按1∶2～1∶1对水，其水溶性氮磷钾三元复合肥掌握在4～6 kg，其前期易选择低限，无公害生产要求采收前一周禁用。如用沼渣沼液作基肥，667 m2沼渣沼液用量掌握在15～20 t，并要求提前一月耕翻入土晾晒，待大田土壤中水分沥干后种植；如用量取上限及以上，则要提前一个半月以上耕翻入土。其配施基用化肥则建议适当增加氮肥用量一成以上，其复合肥中氮钾用量可与常规用量的一致。