养猪场沼液养分与重金属含量周年变化规律

张 成，王 科，李 浩，杨 勋，林小兰，何玉亭，吴继开

(成都市农业技术推广总站，四川 成都 610041)

沼肥(包括沼液和沼渣)是有机物(如农作物秸秆、人畜禽粪便及厨余垃圾等)厌氧发酵后的残余物，是一种优质有机肥[1]。沼液含有较丰富的氮、磷、钾等营养成分，作为有机肥施用于果蔬和粮食作物，肥效快速显著，可提高作物产量，改善品质，降低病虫害的发生率，减少化肥农药的使用[2-4]。为了防止畜禽疾病、促进畜禽生长，饲料中往往会添加一定量的重金属，这导致了粪便中重金属含量升高，最终会导致了沼液中重金属含量过高[5]。因此，沼液的重金属含量变化也值得关注和进一步研究。本文针对养猪场沼液的养分及重金属含量的月度变化进行采样测定，旨在为养猪场沼液的养分管理及安全利用提供数据支撑及科学依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集

沼液取自成都市崇州市某养猪场小型沼气发酵池。2017年10月至2018年10月期间，每周周一采集沼液，平均每月采集4次，共采集沼液样品50份。取样方法:在离沼气池液面20～40cm处采集500mL左右沼液装入封口严密的塑料瓶中带回实验室。

1.2 测定项目与方法

沼液全氮、全磷、全钾测定方法参考有机肥测试方法(NY525-2012)，重金属测定方法参考GB18877-2009，微波消解后，Cd、Pb、Cu、Cr采用石墨炉原子吸收分光光计法测定，Hg、As采用原子荧光分光度计法测定。

1.3 统计与分析

运用Microsoft Excel 2010进行数据统计分析及图表制作。

2 结果与分析

2.1 沼液pH和含水量变化

养猪场沼液全年pH含量在6.42～8.49之间，平均含量为7.21，大多数样品为中性或弱碱性，比较适合在酸性及微酸性土壤中施用。沼液全年含水量在98.7%～99.1%，平均含量为98.67%。沼液的pH与含水量周年变异系数均小于10.0%，周年变化幅度小。

2.2 沼液养分周年变化

养猪场沼液各采样月份养分平均含量见图1。沼液全氮、全磷及全钾的周年平均含量分别为0.80、0.54、0.33mg/kg，表现为：全氮>全磷>全钾。夏季沼液养分含量较为稳定，且夏季略高于冬季，这可能与夏季气温较高，沼气池微生物生长活跃，分解物料速度较快有关。沼液全氮、全磷、全钾周年平均含量均呈现“锯齿形”变化，这可能与沼气池不定时投料与不定时进行沼液提取有关。沼液全氮及总养分含量在2018年8月达到周年最大，全磷和全钾含量在2018年7月达到周年最高值。

图1 养猪场沼液养分含量周年变化

2.3 沼液重金属含量周年变化

从表1可知，养猪场沼液重金属的周年平均含量分别为：Cd 0.087mg/kg，Pb 0.350mg/kg，As 0.444mg/kg，Hg 0.019mg/kg，Cr 0.427mg/kg，Cu 3.44mg/kg，重金属含量高低顺序为：Cu>As>Cr>Pb>Cd>Hg，沼液重金属含量与采样时间无明显关系，这可能与各养殖场不定时投放物料(猪粪尿、饲料残余物、废水等)及不定时提取沼液有关；重金属Cd、Pb、As、Hg、Cr和Cu各月平均含量最高值分别是最低值的2.2、1.8、3.6、2.0、3.7、1.4倍，重金属Cr周年变化幅度较大，Cu周年变化幅度最小。所有沼液样品重金属含量均远低于有机肥重金属限量标准[6]。

表1 养猪场沼液各月重金属平均含量 (mg/kg)

3 结论

养猪场沼液全年pH含量在6.42～8.49之间，平均含量为7.21，大多数样品为中性或弱碱性，比较适合在酸性及微酸性土壤中施用。沼液全氮、全磷及全钾的周年平均含量分别为0.80、0.54、0.33mg/kg，表现为：全氮>全磷>全钾。夏季沼液养分含量较为稳定，且夏季略高于冬季。养猪场沼液重金属的周年平均含量分别为：Cd 0.087mg/kg，Pb 0.350mg/kg，As 0.444mg/kg，Hg 0.019mg/kg，Cr 0.427mg/kg，Cu 3.44mg/kg，重金属含量高低顺序为：Cu>As>Cr>Pb>Cd>Hg，沼液重金属含量与采样时间无明显关系，所有样品重金属含量均处于安全水平。