魏 巍 刘 杰 杨福海 郭 东 霍春霞
沼肥,主要是以人畜粪便和农作物秸秆等为原料厌氧发酵而成的,其包含两部分,一是沼液,二是沼渣。沼肥养分非常全面,含有非常丰富的氮、磷、钾元素以及多种微量元素和氨基酸、腐殖酸,在促进农作物生长方面具有非常显著的作用。
沼肥除了含有大量的氮、磷、钾养分外,还含有种子萌发及生长发育过程中所需的多种养分及微量元素,而且其中很多呈速效状态,微生物分解发酵原料过程中所分泌的活性物质可以起到显著的催芽及刺激生长等作用,在浸种过程中被农作物种子所吸收的铵、钾及磷酸根等离子,均对种子的生理特性产生积极的促进作用。在幼苗生长期间,有利于增强酶活性,对于加速养分的有效运转及新陈代谢、促进幼苗“胎里壮”具有显著的效果。值得一提的是,沼肥的利用可以起到很好的抗病抗虫效果,提高作物的抗逆性,为高产、高品质打下了坚实基础,农作物产量可提高5%~10%[1]。
对于沼气发酵原料而言,经沼气池厌氧发酵以后,其中不仅含有大量植物所需的营养元素及微生物代谢产物,更为重要的是,抑菌及抗逆性激素等有益物质的存在,有利于预防植物病虫害。
大量的生产实践证明,用沼液可以有效防治蔬果蚜虫、菜青虫,喷施一次,防治率可达70%,喷施2次以上,防虫效果超过96%。如果用沼液对果树进行灌根,可以及时抢救受冻、受害树木。如果长期对果树叶片喷施沼液,则可以有效防治小叶病及黄叶病等,对于促进叶片肥大、色泽浓绿和增强光合作用起到非常重要的作用。果树花期若能够喷施适量的沼液,则有利于坐果率的提高。在果实生长阶段喷施沼液,则可以促进果实肥大,对于提高果蔬的产量及品质具有显著的成效。
对于沼肥而言,其可以作为淡水鱼虾的养殖饵料,不仅可以提供丰富的营养,而且有利于加快鱼池浮游生物的大量繁殖,减少耗氧量和改善水质[2]。经营使用沼肥,水面可以保持茶褐色,有利于吸收光热和提高水温。同时,沼液一般为中性偏碱,可以使鱼池保持中性,有利于促进鱼类的生长。
整体来看,当前我国广大农村地区在沼肥利用过程中存在很多问题,其中比较常见的是沼气利用技术不成熟,沼肥产量相对较低,持续利用能力不足;沼肥的价值和效益不够明确,沼肥中的成分含量非常复杂,而且含有一定的有毒害污染物,需对其进行深入的研究与合理应用。
作为沼肥的重要组成部分之一,沼气在改善当前我国农村生态环境条件、强化节能减排以及全面促进绿色生态农业发展等方面起到了重要作用。然而,由于认知及技术等方面的不足,使得沼气的利用不够全面,未能大范围推广应用。实践发现,因缺少相应的运输设施而导致沼气池建设规模小、不平衡。另外,目前,我国沼肥的应用价值及市场价格等尚不明确,尤其是对其生态、社会、经济效益未进行全面的评价。值得一提的是,沼肥的应用存在一定的安全隐患,从我国主要省份的大中型、小型和具体的户用沼气池取样分析来看,沼肥中含有大量的重金属,而且沼液中含有有毒害成分低于沼渣。对于沼液及沼渣而言,其中含有的污染物主要成分是硝酸盐、砷化物、氰化物以及汞、镉、铅和铬等重金属[3]。从实践来看,沼渣中含有的大量重金属形态与重金属的类型、沼渣种类等存在密切的关联,主要原因在于沼渣的来源及构成、发酵工艺存在差异。沼渣中含有的锌元素可移动性强于铜元素,如果原沼渣中含有大量的锌,一旦施入土中就会导致植物过量吸入锌,进而造成农田生产安全隐患。
畜禽粪便是沼肥的重要来源,因养殖过程中饲料中添加了大量的抗生素或者重金属,长期盲目滥用抗生素类药物,导致沼肥中残留了大量的重金属、抗生素。施用了含有大量重金属的畜禽粪便发酵的沼肥,会对农田、地下水等造成严重的污染,甚至会对植物的正常生长和发育造成不利影响。植物体内含有大量的抗生素,人和动物食用后随着食物链积累下来,随时可能引发安全隐患。对于沼肥而言,其中的养分变化相对较大,实践中合理用量的控制难度也比较大。同时,沼液中含有大量的氨态氮,自然状态下比较容易挥发。统计数据显示,沼肥使用10 h后,氨态氮的损失超过15%,沼肥速效养分含量大幅度降低,而且沼液在敞开状态下的酸碱度也会有所变化,最终会对土壤结构产生影响。
基于对现阶段我国广大农村地区沼肥利用遇到的问题的分析,笔者认为,为了促进沼肥的长期稳定利用,应进一步完善和健全沼肥产品的形成标准以及应用技术要求,并且在沼肥利用过程中加强监管。
具体实践表明,沼肥与有机肥、无机肥配合使用,可以确保沼肥的稳定性,而且肥效更高,生产成本相对较低。由于沼肥的养分浓度相对较低,而且具有易发挥性,单独使用无法达到高产及快长的目的[4]。事实上,沼肥与化肥是互补关系,前者的缺点正好可以通过后者来弥补。化肥养分含量较高,而且肥效快,但其稳定性相对较差、养分容易流失,生产上经常用于追肥,否则难以确保农作物持续生长对养分的需求。将沼肥与有机和无机肥配合使用,可以有效解决上述难题。如果将沼肥配合氮磷钾化肥使用,不仅可以提高肥效,而且能够有效维持及改善地力,提高农作物的产量与品质。在配合施用化肥与沼肥时,应大力发展高养分沼肥,从而使沼肥能够部分代替化肥,以此来降低生产成本和提高农业生产稳定性。
在广大农村地区推广和应用沼气、沼肥,不仅可以获得丰富的清洁能源,而且有利于防止养分流失和改良土壤。其中,有机废弃物、农作物秸秆和人畜粪便可在生态、能量循环系统中被多层次利用,对于最大限度地实现资源与环境效益所起的作用不可小觑[5]。从这一层来讲,大力发展沼肥有利于自然生态平衡的保护与维持。在我国广大的农村地区,长期、持续地应用沼气、沼肥可以有效减少碳排放量。统计数据显示,8 m3的沼气池在20年内可减少碳排放量2.6 t。为此,需要进一步研究和开发沼肥的利用价值,并建立沼肥利用示范园区,通过厌氧发酵增加优质沼肥,解决日常生活能源需求问题。如果将沼肥的应用有效地引入农业生产领域,不仅能够缓解沼液消纳压力,而且有利于促进农业的发展。
总之,沼肥在农村的利用潜力非常大,实践中应不断创新和改进沼肥的综合利用模式,以此发挥其在农业生产中的绿色、环保、高产、优质作用。