基于蔬菜生产中沼肥的综合应用.pdf

现 代 农 业 研 究Modern Agriculture Research第30卷近年来，我国蔬菜产业发展极为迅速，成为我国现阶段仅亚于粮食的全国第二大农作物。随着蔬菜产业形成规模化发展态势，生态农业也得到了同步的长足发展。其中，由蔬菜垃圾、秸秆、以及畜禽粪便等发酵所得到的副产物沼肥，在蔬菜生产过程中所产生的作用愈发显著。尤其是经过改良处理的沼肥，不仅富含有机质、氨基酸、以及多种微量元素，且因其中大量腐殖酸类物质的存在，也会有效提升土壤肥力，促进土壤环境得到显著改善。在节能减碳，探索绿色种养循环农业的今天，沼肥在蔬菜生产中的综合应用也将更加广泛与深入。1 沼肥成分与特性分析沼肥主要由沼液和沼渣等两种形式构成。在沼肥生产中，将蔬菜垃圾、秸秆、畜禽粪便等投入至沼气池内，经由厌氧发酵形成沼气1。其中所残留下残渣与残液等，便是沼肥的主要成分。在以往的沼肥生产中，大多未进行无害化处理，所生成的有机肥料中会含有大量的有害病菌。不仅会造成农村、农业生产中的环境污染，蔬菜中大量有害病菌的留存，也会危害到人们的健康2。在此，针对沼肥的主要构成，做出沼液和沼渣的分别成分与特性说明。1 1.1 1 沼液主要成分与特性在对沼液进行营养分析后可知，沼液所包含的营养成分多由发酵环节所形成。如有机、无机盐类（磷酸盐、铵盐、钾盐等）；钙、铁、锌、铜等多种微量元素；蛋白酶、淀基于蔬菜生产中沼肥的综合应用基于蔬菜生产中沼肥的综合应用（吉林省农业科学院（中国农业科技东北创新中心）吉林，长春130000）【摘要】当前，随着我国城市化进程的不断深入和农业产业的升级，促使生态农业发展呈现出逐年扩张的态势。蔬菜产业作为生态农业中重要的组成部分，其生产培育标准也日趋严格。在蔬菜生产过程中，经由厌氧发酵后所形成的沼液和沼渣，可将大量的病菌虫卵杀除，既实现了沼肥的无害化处理，又能有效的提升培育土壤的肥力。在此基础上，随着化肥用量的大幅降低，也使得富含丰富营养的沼肥在提升蔬菜作物抗病能力的同时，种植与培育成本得以降低。对此，本文以蔬菜生产中的沼液、沼渣等沼肥作为研究对象，对沼肥的成分及特性加以概述。随后，对蔬菜生产中的沼肥的综合应用做出探讨。通过本文的分析与研究，以期对蔬菜生产中沼肥综合应用程度的提升，提供可供参考与借鉴的内容。【关键词】蔬菜；沼液；沼渣；防治病虫害中图分类号：S141.4文献识别码：A文章编号：2096-1073（2024）03-0092-94赵胜楠，程晓东，张东刚，王淇,赵叶明*ZHAO Shengnan,CHENG Xiaodong,ZHANG Donggang,WANG Qi,ZHAO Yeming*Abstract Currently,with the continuous deepening of urbanization and the upgrading of the agricultural industry in China,the development of ecological agriculture is showing an expanding trend year by year.The vegetable industry,as an importantcomponent of ecological agriculture,has increasingly strict production and cultivation standards.In the process of vegetableproduction,the biogas slurry and sludge formed after anaerobic fermentation can kill a large number of bacteria and insecteggs,achieving harmless treatment of biogas fertilizer and effectively improving the fertility of cultivated soil.On this basis,with the significant reduction in fertilizer usage,the nutrient rich biogas fertilizer not only enhances the disease resistance ofvegetable crops,but also reduces planting and cultivation costs.In this regard,this article takes biogas slurry,biogas residueand other biogas fertilizers in vegetable production as research objects,and provides an overview of the components andcharacteristics of biogas fertilizers.Subsequently,the comprehensive application of biogas fertilizer in vegetable productionwas explored.Through the analysis and research in this article,the aim is to improve the comprehensive application of biogasfertilizer in vegetable production and provide reference and guidance.Key words vegetables;biogas slurry;biogas residue;prevention and control of diseases and pests（JilinAcademy ofAgricultural Sciences（ChinaAgricultural Science and Technology Northeast Innovation Center）Changchun,Jilin 130000）Comprehensive Application of Biogas Fertilizer in Vegetable ProductionComprehensive Application of Biogas Fertilizer in Vegetable Production收稿日期：2023-11-02基金项目：吉林省农业科技创新工程项目“基于沼液的设施大棚液体肥与自动化施肥装置研究”（项目编号：CXGC2021ZY113）作者简介：赵胜楠（1988.03-），女，吉林长春人，硕士，助理研究员，研究方向：生物质废弃物资源化利用。*通讯作者：赵叶明（1983.06-），男，吉林长春人，硕士，副研究员，研究方向：沼气高效发酵及沼气产物的综合利用。92赵胜楠，程晓东，张东刚等：基于蔬菜生产中沼肥的综合应用天冬氨酸12.30赖氨酸7.63苏氨酸5.42亮氨酸1.22谷氨酸14.01异亮氨酸7.18甘氨酸8.05色氨酸7.12丙氨酸6.54苯丙氨酸12.01半胱氨酸26.77天冬酰胺、谷氨酰胺356.01缬氨酸12.72表表1 1 厌氧发酵沼液氨基酸含量厌氧发酵沼液氨基酸含量养分分类养分含量全氮0.8%2.0%全磷0.4%1.2%全钾0.6%2.0%有机质30%50%腐殖酸10%20%表表2 2沼渣主要营养成分沼渣主要营养成分粉酶、纤维素酶等多种水解酶类。同时，沼液内会生成部分生物活性物质，如植物激素类、氨基酸类、维生素类、抗生素类、以及抗冷物质等3。特别是厌氧发酵沼液中，会由多种氨基酸的生成（如表1所示）。从沼液的特性角度分析，沼液所含养分极为齐全，既包含蔬菜生长所必须的氮、磷、钾等元素，还带有大量的钙、铁、锌等微量元素。长期的厌氧发酵环境，会杀死沼液中的虫卵与病菌等，安全性较高。同时，沼液自身的速效性较强，具有较强的养分可利用率，可快速被作物所吸收及利用4。除此之外，沼液作为沼肥的一种，其肥效极为稳定，且具有后劲长等特性。1 1.2 2 沼渣主要成分与特性沼肥的另一种形式沼渣，是沼气池厌氧发酵整体环节中所生成的底层渣质。通过沼气池的厌氧发酵过程知晓，其中的氧、氢、碳等元素构成沼气的主要成分为甲烷和二氧化碳5。其他的各类养分大多留存在厌氧发酵后的残渣物质中6。一部分残留物质具有水溶性，被留存于沼液内；另一部分不溶解或难以分解的固体物质或有机物等，会继续残留在沼渣内。从含有养分角度分析，沼渣中含有全氮、全磷、全钾、以及有机质和腐殖酸等7。但由于我国各个地区对于沼肥的厌氧发酵方式、发酵原料种类与配比差异，会导致沼渣在养分分布或含量上，也存在较为显著的差异。在对部分地区沼渣分析后总结出沼渣的主要营养成分构成（如表2所示）。从沼渣的特性角度分析，沼渣在厌氧发酵中由大量微生物群团构成，其中涵盖大量未完全分解的秸秆或畜禽粪便，因而会残留很多纤维素、半纤维素、以及木质素等营养成分。这也促使沼渣的营养成分具备多样性特点。除此之外，很多未完全分解的有机质或腐熟物质，会在沼肥施洒在农田后继续分解、发酵，使更多的养分得以释放，以此提升土壤供肥的长久性。2 蔬菜生产中沼肥的综合应用2 2.1 1 沼液的应用2.1.1 浸种浸种，是蔬菜种子种植前，为提升种子的发芽率而进行的操作步骤。经过沼液浸泡过的蔬菜种子，会具有更强的耐受能力和生命力。需要注意的是，在进行种子浸泡环节中，对于沼液有着所对应的标准。通常情况下，沼液发酵时长应大于50 d。而为提升沼液浸泡效果，还可通过对种子实施时长为2 d的翻晒作业，促进种子在相对干燥的情况下，在沼液浸泡环节吸收到更为充分的水分8。为此，可将蔬菜种子的浸泡流程归纳为以下几点：翻晒种子；杂物清理；装袋密封；浸泡；清洗；晒干。在此流程中，不仅要严格控制浸泡种子的温度（常规浸泡温度区间：1518），还要根据蔬菜的品种来控制种子浸泡的时长（常规浸泡时长应6 h）。经过浸泡的蔬菜种子，发芽率和抗病率都得到了有效的提升，且增产效果也较为明显。例如：范成五在对辣椒进行沼液浸种育苗试验后发现，当辣椒采用沼液浸泡后，其产量得以增高，增产率可达到5%10%之间，且经过长期的分组实验后得出结论：在对辣椒浸种操作时，16 h的浸泡时长可达到最为显著的增产效果。除此之外，将沼液应用于育苗环节，还可促进育种苗株高、根茎、以及叶片等都会发生改变。2.1.2 叶面与根部施肥由于沼液在发酵完全后，富含极为丰富的养分，且这些养分也极利于蔬菜在短时间内得以吸收和生长9。因而，可将沼液应用于蔬菜的施肥环节。在对蔬菜实施沼液施肥后，蔬菜生长激素和光合作用都会受此影响而出现变化，进而影响到蔬菜的生长周期。这其中起到决定性作用的因素，即是施肥沼液的浓度。通常情况下，沼液施肥部位主要为蔬菜叶面与根部位置。从蔬菜作物的抽梢气、花期、果实膨大期、病虫害爆发期等蔬菜生长的各个时期，应以710天/次的频率，对蔬菜叶背进行施肥。施肥时间多选10：00前后进行，且当高温或暴雨前不做施肥操作。喷施时，幼苗期、嫩叶期喷施浓度配比为沼液与清水1 2，老叶期则无需添加清水配比。而在根部淋施时，也应保持沼液与清水1 2的稀释浓度，再对蔬菜根部进行淋浇，避免出现烧苗现象。在施用量方面，需要依照蔬菜品种和其涨势来确定喷施用量。通常情况下，蔬菜93现 代 农 业 研 究Modern Agriculture Research第30卷沼液喷施的施用量为40100 千克/亩；蔬菜沼液淋施时，蔬菜沼液施用量为15002000 千克/亩10。2.1.3 病虫害防治蔬菜生长过程中会受到多种病虫害的侵害，如常见的蚜虫、红蜘蛛等。若采用农药喷洒方式，不仅防治效果欠佳，且较易造成蔬菜中残留的化学物质增高，进而影响到人们食用的安全性。而沼液中不仅含有多种生物活性物质（多种抗生素、微量元素、以及氨基酸等），会对病菌生成抑制效果，还含有氨和氨盐、抗生素等，会对蔬菜的病虫害直接产生抑制作用。正因沼液的无污染、无抗药性、以及不产生残留的特征，使得沼液有着“生物农药”的美誉。对此，可通过喷洒沼液的方式来预防病虫害。不同的蔬菜作物，应用的计量配比不同11。例如：在防治蚜虫方面：用沼液配以洗衣粉 10 g，煤油 50 g，施用量为30 千克/亩。在防治韭蛆方面：可于春季扒开韭菜根部位置的土壤，用沼液沿行沟或垄沟进行施灌，且应确保沼液下渗深度区间在1015 cm之间，以此确保土壤中的韭蛆幼虫被杀死。2 2.2 2 沼渣的应用2.2.1 营养土配制蔬菜生产中所应用到的土壤应为营养土，通常情况下自然土壤难以满足蔬菜生产中对于土壤的需求。而沼渣中富含腐殖酸等有机物质，极为适宜将其配制营养土。需要注意的是，所选用的沼渣需腐熟度高且质地细腻，营养土配制占比大致为田土60%、沼渣30%、锯木屑10%、以及少量的尿素于磷酸二氢钾。利用沼渣配制的营养土具有蔬菜生长所必须的营养成分，且对于地下害虫也具有一定的防治作用。2.2.2 蔬菜培育基肥与追肥沼气池经厌氧发酵所形成的沼渣，其腐熟度偏高，不仅可作为蔬菜培育过程中的基肥，也可将其当作蔬菜作物的追肥来进行配制。应用沼渣作基肥，也可增加土壤中营养成分的持久性，为蔬菜生长提供大量营养。通常情况下，沼渣施肥需在扣膜作业前进行，施肥完成后需立即扣膜覆盖，待温室闷棚7 d后方可实施通风换气，并对实施定植作业12。应用沼渣追肥，需进行开沟施肥作业。且在完成施肥作业后需进行覆土操作。由于沼渣在沼气池中处于厌氧状态，还原性较强。若此时实施追肥操作，会导致沼渣与蔬菜争夺土壤中的氧气，长此以往，必将导致蔬菜叶片发黄枯萎，进而影响到蔬菜的正常生长发育。利用沼渣对蔬菜追肥，大多应用于瓜类蔬菜。如茄子、黄瓜等蔬菜作物的生长中，多以沼渣实施追肥。通常情况下，每亩需追肥1500 kg，并可提产20%左右。3 结语综上所述，在现阶段的蔬菜作物生产过程中，对于沼液和沼渣两类沼肥的利用覆盖蔬菜生长的全过程。并且，蔬菜生长中对于沼液和沼渣等沼肥的综合应用也愈发普及。这种生态肥料不仅能起到蔬菜增产、增收、以及病虫害防治的作用，还能有效降低蔬菜上的农药化学物质残留，并减少了农药、化肥等的用量，在未来生态农业产业化建设中，起到了极大的促进与推动作用。参考文献参考文献：1 张方政，许从峰，张伟，等.猪粪和玉米秸秆混合发酵产沼气特性研究J.黑龙江八一农垦大学学报，2023，35（01）：84-90.2 宋荣平，杨伟，黄文荣，等.蔬菜废弃物沼液施肥效果研究J.云南师范大学学报（自然科学版），2023，43（06）：6-9.3 金柯达，彭宇志，杨高中，等.蔬菜栽培中连续施用猪粪沼肥的肥效与重金属风险研究J.农业机械学报，2023，54（08）：359-370.4 王宇航.秸秆沼液在蔬菜上的农用效果及复配应用D.武汉：华中农业大学，2023.5 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