靜置法和膜分離法凈化沼液的效果

葉勇衛(wèi)，李金懷，李 勇，黃凌志，徐鐵純

(廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，廣西 南寧 530002)

水肥一體化技術(shù)主要是指灌溉和施肥結(jié)合為一體，屬于一種農(nóng)林業(yè)新技術(shù)，是當(dāng)今世界最節(jié)水的農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)。我國水肥一體化技術(shù)始于20世紀(jì)70年代，80年代對滴灌技術(shù)進(jìn)行了大規(guī)模理論及技術(shù)推廣應(yīng)用研究[1]。沼液是生產(chǎn)沼氣的副產(chǎn)物，富含氮磷鉀3種營養(yǎng)元素，同時(shí)含有豐富的硼、銅、錳、鋅等微量元素[2]。沼液人工施用成本高；使用水肥一體化設(shè)施時(shí)，由于沼液雜質(zhì)多極易堵塞噴頭，導(dǎo)致自動化噴淋出現(xiàn)問題等。因此，沼液肥是當(dāng)前水肥一體化研究中的重要肥料種類之一[3]。為沼液應(yīng)用于水肥一體化農(nóng)林作物灌溉提供參考，筆者等在廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院沼氣試驗(yàn)基地開展了沼液凈化研究。

1 材料與方法

1.1 沼液

沼液從南寧市周邊豬場正常運(yùn)行的沼氣工程中提取。

1.2 指標(biāo)測定

1.2.1 不同形態(tài)氮素含量 從4個(gè)不同沼氣池中分別提取沼液樣品，每個(gè)樣品取2 L，測定全氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有機(jī)態(tài)氮。

1.2.2 總懸浮固體與養(yǎng)分含量 從3個(gè)不同沼氣池中分別提取沼液樣品，每個(gè)處理取沼液180 L，靜置30 d，取上清液300 mL，采用靜置法和膜(納濾膜)分離法測定總懸浮固體，并進(jìn)行全氮、全磷、全鉀、有機(jī)質(zhì)含量測定。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用 Excel 2010統(tǒng)計(jì)，靜置法和膜分離法處理后沼液的養(yǎng)分含量利用SPSS 17.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 沼液中不同形態(tài)氮素的含量

從表1看出，4個(gè)不同沼氣池中沼液的氮含量為5 751～10 109 mg/L，平均7 473 mg/L。銨態(tài)氮含量為4 330～9 081 mg/L，平均5 973 mg/L；硝態(tài)氮含量為 57～249 mg/L，平均147 mg/L；有機(jī)態(tài)氮含量為971～1 681 mg/L，平均1 353 mg/L。

表1 沼液中不同形態(tài)氮素的含量 mg/L

2.2 沼液中總懸浮固體的含量

經(jīng)測定，3個(gè)不同沼氣池中，采用靜置法測定的總懸浮固體含量為865～1 022 mg/L，平均951 mg/L；膜分離法測定的總懸浮固體含量為216～231 mg/L，平均224 mg/L。膜分離法過濾凈化沼液的效果是靜置法的4.2倍，表明膜分離法的過濾凈化效果更好。

2.3 凈化處理后沼液的養(yǎng)分含量

從表2可知，靜置法處理后沼液的全氮、全磷、全鉀、有機(jī)質(zhì)平均含量分別為1.30 g/kg、0.32 g/kg 、0.24 g/kg和0.21 g/kg，膜分離法處理的分別為1.28 g/kg、0.31 g/kg、0.24 g/kg和0.20 g/kg。膜分離法沼液的全鉀含量與靜置法相同，全氮、全磷、有機(jī)質(zhì)的含量略低于靜置法，經(jīng)差異顯著性分析未達(dá)到顯著水平。

表2 靜置法和膜分離法處理后沼液的養(yǎng)分含量 g/kg

3 結(jié)論與討論

水肥一體化技術(shù)既能解決水的問題，又能解決肥的問題。從水方面看，水肥一體化技術(shù)節(jié)水作用明顯，特別對干旱地區(qū)的農(nóng)林作物具有緩解旱情的積極作用；從肥方面看，水肥一體化技術(shù)具有節(jié)省肥料、提高養(yǎng)分利用效率的作用。

水肥一體化技術(shù)水源水質(zhì)不達(dá)標(biāo)時(shí)，必須采取措施凈化后才能使用[4]。沼液中雜質(zhì)較多，需要進(jìn)行凈化處理，將污染物分解、吸附、沉淀，澄清的沼液灌溉水才符合水肥一體化灌溉使用要求。試驗(yàn)結(jié)果表明，沼液中全氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有機(jī)態(tài)氮含量平均在7 473 mg/L、5 973 mg/L、147 mg/L和1 353 mg/L，銨態(tài)氮含量豐富，可以作為農(nóng)作物的重要肥源；膜分離法的過濾凈化效果更好；靜置法和膜分離法凈化處理后沼液的養(yǎng)分含量差異不明顯。