基于糞肥滲濾液的腐植酸液肥制備及應(yīng)用效果研究

摘 要：以雞糞滲濾液經(jīng)厭氧發(fā)酵所得沼液為母液，配合活性腐植酸和速效礦質(zhì)元素，研制出符合NY 1106-2010標(biāo)準(zhǔn)的高效、環(huán)保型腐植酸液體肥料。為了探究該液體肥料在蔬菜上的葉面噴施應(yīng)用效果，在寶雞鳳縣、岐山蔬菜基地進(jìn)行了應(yīng)用效果試驗(yàn)研究，田間試驗(yàn)表明，小白菜和黃瓜的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量都得到顯著改善和提高。

關(guān)鍵詞：沼液；發(fā)酵；含腐植酸水溶肥料；小白菜；黃瓜；肥效試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：S141.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" 文章編號(hào)：0488-5368（2024）11-0070-04

收稿日期：2024-07-01 修回日期：2024-08-17

基金項(xiàng)目：成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目禽類養(yǎng)殖場(chǎng)廢棄物利用技術(shù)研究與集成示范（2021-NK-128）。

第一作者簡(jiǎn)介：鐘伯梅（1976-），女，本科，高級(jí)獸醫(yī)師，主要從事畜牧獸醫(yī)工作。

通信作者：王海忠。

Study on Preparation and Application Effect of Humic Acid Liquid Fertilizer Based on Manure Leachate

ZHONG Bomei LIU Shuxia ，WANG Haizhong 3

（1.Bureau of Agriculture， Rural Affairs and Science and Technology of Ping'an District， Haidong， Qinghai 810699， China;

2.Huzhu County Animal Husbandry and Veterinary Station， Huzhu， Qinghai 810899， China;

3.Qinghai Youken Biotechnology Co.，Ltd， Haidong， Qinghai 810700， China）

Abstract： Using the chicken manure leachate from anaerobic fermentation as the base solution， combined with active humic acid and fast-acting mineral elements， an efficient， environment-friendly humic acid liquid fertilizer was developed in accordance with the NY 1106-2010 standard. In order to explore the application effect of foliar application of the liquid fertilizer on vegetables， the application experiment was conducted in Fengxian County and Qishan County in Baoji. The field experiment showed that the agronomic traits and yields of cabbage and cucumber were significantly improved.

Key words：Biogas liquid; Fermentation; Water-soluble fertilizer with humic acid; Cabbage; Cucumber; Fertilizer efficacy experiment

畜禽糞污滲濾液經(jīng)沼氣發(fā)酵成為沼液，不僅含有豐富的礦質(zhì)元素、氨基酸、腐植酸和酶類、維生素類等易被植物吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還含有赤霉酸、吲哚乙酸等多種調(diào)節(jié)物質(zhì)和有益微生物，是純天然的液態(tài)肥料和生物農(nóng)藥。多年來(lái)，沼液在作物上雖然已有應(yīng)用，但基本上只是直接施用在農(nóng)田，由于沼液的持續(xù)性排放和田間用肥的季節(jié)性需求之間的矛盾，造成了資源化利用的局限性［1］。腐植酸作為肥料在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)形成日臻完善的體系［2］，腐植酸是含有多種活性官能團(tuán)構(gòu)成的高分子有機(jī)酸，具有刺激生長(zhǎng)、提高肥效、增強(qiáng)抗逆、改善品質(zhì)、改良土壤等多種功效，腐植酸液體肥料是未來(lái)肥料發(fā)展的重要方向［3，4］。對(duì)于腐植酸液體肥料的研究目前還主要集中在以水為載體的工藝體系，若利用糞污發(fā)酵的沼液為基礎(chǔ)液，即可以緩解糞污消納難題，節(jié)約水資源，又可開(kāi)發(fā)出獨(dú)特的液體肥料，符合水肥一體化發(fā)展方向，開(kāi)辟沼液高值化的利用模式。

鑒于沼液所含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，但有效成分相對(duì)含量較低的特點(diǎn)，目前常用反滲透膜濃縮等技術(shù)來(lái)減少水分、提高有效成分含量，但此方法生產(chǎn)成本高、處理效率低［5］。相比之下，向沼液原液里直接添加腐植酸、營(yíng)養(yǎng)元素和輔助材料，可以簡(jiǎn)化操作環(huán)節(jié)、降低運(yùn)行成本，更能夠最大限度實(shí)現(xiàn)沼液的回收利用。本研究中，以NY 1106-2010行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為指標(biāo)依據(jù)，利用糞污滲濾液發(fā)酵的沼液，通過(guò)對(duì)添加物料選擇、pH調(diào)節(jié)和工藝條件控制，開(kāi)發(fā)了沼液基腐植酸液體肥料，并在蔬菜上進(jìn)行田間試驗(yàn)以驗(yàn)證其肥效。

1 沼液基腐植酸液肥的研制

1.1 技術(shù)路線

將雞糞堆肥過(guò)程中糞污滲濾液收集，用EM菌劑接種進(jìn)行封閉發(fā)酵，使其充分腐熟并殺滅蟲(chóng)卵和有害菌后進(jìn)行沉淀、固液分離成為沼液，再添加腐植酸和氮磷鉀、微量元素及螯合劑、穩(wěn)定劑，形成腐植酸液體肥料。

工藝流程示意圖如下：

1.2 沼液基腐植酸液肥的原料選擇

沼液來(lái)源于雞糞發(fā)酵場(chǎng)，雞糞堆肥滲濾液經(jīng)流體糞污發(fā)酵劑（復(fù)合菌劑）發(fā)酵后成為沼液，經(jīng)沉淀過(guò)濾后作為液體肥料母液備用（表1）。

含腐殖酸液體肥料的原料選擇，原則上首先要求其在水中有較好的溶解性以及原料中較高的養(yǎng)分含量和相對(duì)較低的價(jià)格［6］。同時(shí)考慮腐植酸的抗硬水能力差異以及沼液中成分復(fù)雜的特點(diǎn)，增加必要的螯合劑和穩(wěn)定劑。此外盡可能通過(guò)原料自身的配比來(lái)調(diào)整肥料體系pH值，避免溶液pH值不適合而導(dǎo)致的后期絮凝分層和氨的揮發(fā)損失。根據(jù)各原料的溶解度及其混合溶解后的相圖，確定由礦源腐殖酸鉀、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、尿素、硼砂（或硼酸）、硝酸鉀、硫酸鉀、鉬酸鈉提供各養(yǎng)分。

1.3 沼液基腐植酸液肥的配制

在原有的蔬菜專用型含腐殖酸液體肥料（水基）成熟工藝條件、原料選用和配比的基礎(chǔ)上，以沼液基液體肥料的穩(wěn)定性和水不溶物為技術(shù)重點(diǎn)，通過(guò)試驗(yàn)觀察以及參考程紅勝等的研究結(jié)果，最終確定了制備沼液基含腐殖酸水溶肥料較優(yōu)的工藝參數(shù)為：沼液44.6%、磷酸二氫銨2.8%、磷酸氫二銨4.0%、尿素14.6%、硝酸鉀7.5%、硫酸鉀4.2%、礦源腐植酸鉀5.8%、硼酸1.0%、鉬酸鈉0.2%、三聚磷酸鈉1.2%、螯合劑EDTA-2Na2.5%、穩(wěn)定劑IDS" 0.8%，反應(yīng)溫度為45～55 ℃、反應(yīng)時(shí)間為1.5 h。所得液體肥料經(jīng)檢測(cè)總養(yǎng)分質(zhì)量濃度為216 g/L、腐植酸質(zhì)量濃度為37 g/L（表2），符合NY 1106-2010（含腐植酸水溶肥料（大量元素型））行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，重金屬等有毒有害物質(zhì)含量（表3）符合NY 1110-2010 （水溶肥料 汞、砷、鎘、鉛、鉻的限量要求）和GB 38400-2019（肥料中有毒有害物質(zhì)的限量要求）。

2 沼液基腐植酸液肥在蔬菜上的施用試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)材料與方法

2.1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)位置及供試土壤情況見(jiàn)表4。

2.1.2 供試材料 試驗(yàn)用沼液基含腐植酸水溶肥料（大量元素型、水劑），由青海優(yōu)墾生物科技有限公司提供，產(chǎn)品中HA≥30 g/L、N+P2O5+K2O≥200 g/L，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為NY 1106-2010；小白菜品種為抗熱1號(hào)、黃瓜品種為津優(yōu)1號(hào)。

2.1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)"""" 試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，分別為：處理1：按當(dāng)?shù)亓?xí)慣施用基肥，并噴施3次供試沼液基含腐植酸水溶肥料（大量元素型），濃度為稀釋800倍；處理2： 按當(dāng)?shù)亓?xí)慣施用基肥，同期噴施3次市售水基含腐植酸水溶肥料同類產(chǎn)品，濃度為稀釋800倍；處理3： 按當(dāng)?shù)亓?xí)慣施用基肥，同期噴施3次等量清水作為對(duì)照。3次重復(fù)，隨機(jī)排列。試驗(yàn)點(diǎn)具體實(shí)施情況見(jiàn)表5。

3 沼液基腐植酸液肥在蔬菜上的施用效果

3.1 不同處理對(duì)小白菜、黃瓜農(nóng)藝性狀的影響

從表6可以看出，小白菜試驗(yàn)中，處理1的株高、展開(kāi)度和單棵重均優(yōu)于處理2和處理3，其株高、展開(kāi)度和單棵重分別比處理2增加6.4%、5.7%和5.4%，比處理3增加8.3%、12.0%和11.1%；在黃瓜試驗(yàn)中，處理1的莖粗、瓜長(zhǎng)、單瓜重和單株結(jié)瓜數(shù)比處理2增加0.09 cm、1.9 cm、3.3 g和0.5個(gè)，比處理3增加0.13 cm、3.7 cm、9.9 g和1.4個(gè)。說(shuō)明噴施沼液基含腐植酸水溶肥料（大量元素型）明顯促進(jìn)了小白菜的生長(zhǎng)，有效地改善了黃瓜的產(chǎn)量性狀。

3.2 不同處理對(duì)小白菜、黃瓜產(chǎn)量的影響

從表7可以看出，小白菜試驗(yàn)中處理1比處理3增產(chǎn)13.7%，增產(chǎn)達(dá)極顯著水平；處理1比處理2增產(chǎn)3.9%，增產(chǎn)達(dá)顯著水平。黃瓜試驗(yàn)中處理1比處理3增產(chǎn)12.5%，增產(chǎn)達(dá)極顯著水平；處理1比處理2增產(chǎn)4.2%，增產(chǎn)達(dá)顯著水平。可見(jiàn)，在這兩種蔬菜上噴施沼液基含腐殖酸水溶肥料（大量元素型）產(chǎn)品，與清水對(duì)照相比具有很好的增產(chǎn)效果。同時(shí)也看出，用沼液基含腐殖酸水溶肥料（大量元素型）產(chǎn)品對(duì)蔬菜農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響上，優(yōu)于市場(chǎng)常規(guī)的水基含腐殖酸水溶肥料（大量元素型）產(chǎn)品。

4 結(jié)論與討論

試驗(yàn)表明，在蔬菜生育期內(nèi)噴施沼液基含腐殖酸水溶肥料（大量元素型），能有效促進(jìn)植株生長(zhǎng)，改善蔬菜的農(nóng)藝性狀，提高蔬菜產(chǎn)量。與清水對(duì)照相比，小白菜可增產(chǎn)13.7%、黃瓜可增產(chǎn)12.5%，增產(chǎn)均達(dá)到極顯著水平；與市場(chǎng)常規(guī)的水基含腐殖酸水溶肥料（大量元素型）相比，小白菜可增產(chǎn)3.9%、黃瓜可增產(chǎn)4.2%，增產(chǎn)均達(dá)到顯著水平。

利用雞糞滲濾液發(fā)酵的沼液配制高品質(zhì)液體肥料，是解決畜禽糞污污染、緩解消納難題、實(shí)現(xiàn)資源化利用的有效途徑之一。本試驗(yàn)所開(kāi)發(fā)的沼液基含腐殖酸水溶肥料（大量元素型），其養(yǎng)分元素及限量成分含量均符合國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，取得階段性進(jìn)展。在利用沼液成分進(jìn)行功能性液肥產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及在藥肥雙減中的應(yīng)用，尚有待于做進(jìn)一步的研究。

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