耿青云,张大伟
(1.新疆维吾尔自治区塔城地区农业技术推广中心,新疆塔城834700;2.新疆维吾尔自治区沙湾县农业局农产品质量安全检验检测中心,新疆沙湾832100)
导读:沼液所含养分资源丰富,对于改良土壤具有重要意义。通过不同浓度沼液对盐渍化土壤EC值和pH值的影响分析,表明施用沼液浓度为每公顷70立方米盐分降低效果最好,沼液对土壤pH值的影响显著,但pH值变化幅度均在0.5个pH单位。
基金项目:国际科技合作项目(2011天FA93140),国家科技支撑计划项目(2014BAC148030-2)
作者简介:耿青云(1977-),女,河南人,农艺师,主要从事测土施肥工作。
通讯作者:张大伟(1984-),男,山东人,助理农艺师,主要从事农产品质量安全检验工作。
随着沼气工程的不断扩大,产生了大量的厌氧发酵残留物,即沼液和沼渣。厌氧发酵残留物沼渣、沼液的综合利用是沼气综合利用的重点研究方向。沼气发酵残留物的有机肥养分含量比任何一种堆沤方法制取的有机肥的养分含量都高,氮、磷、钾的回收率高达90%以上,且有很大一部分已转化为速效态。沼液和沼渣有效合理的利用,是实现农村生态化和可持续发展的必然要求。新疆现有32.07%面积的农田土壤受到盐碱的危害,沼液可提高土壤肥力,但对土壤盐分的影响研究较少。因此,文章针对沼液施用后对土壤盐分的影响,为沼液综合利用提供依据。
一、材料与方法
㈠试验材料
本试验所用沼液取自于石河子郊区生猪养殖场中约为30立方米的沼气池,试验土壤采自石河子市147团。
㈡试验条件
沼液对147团盐碱土的EC值和pH值的影响试验,选择在石河子大学农学院农业生态试验室温度设为25±1℃恒温培养箱中进行。
㈡试验方案
本试验共7个处理分别为:①每公顷0立方米,②每公顷70立方米,③每公顷140立方米,④每公顷281立方米,⑤每公顷422立方米,⑥每公顷563立方米,⑦每公顷703立方米,本试验在盛有400克盐碱土的一次性杯子中进行培养试验,经换算每个杯子中相应加入沼液的体积为0毫升、12 5毫升、25毫升、50毫升、75毫升、100毫升、125毫升,每处理8个重复,采用随机区组试验设计,把一次性杯子放入培养箱(25±1℃)中培养,沼液施用方案具体如表1。每7天为—个周期测定每个处理中的2个重复,共测定4个周期,分别测定土壤0一l厘米、l一5厘米和5厘米以下的土壤的pH值和EC值,采用pH计水土比2.5:1浸提测定pH值,用电导率仪水土比5:1浸提测定EC值。
㈣数据处理
试验数据采用MicrosoftExce12003和SPS513.0等软件进行分析、统计和绘图。
二、结果与分析
㈠不同浓度沼液对土壤EC值的影响
图1表明施用不同浓度的沼液土壤表层f0~1厘米)的EC值的变化显著,7天、14天、2l天、28天四个时期的EC值的变化呈现上升的趋势。从每个时期看出,7天时的EC值除了处理3外,其他处理都比空白值小,其中处理4、处理5和处理7与空白值差异显著(p<0.05),14天时的EC值只有处理4和5比空白值低,但与空白值差异不显著,21天时的EC值除了处理4和处理7外,其他处理都比空白值低,且与空白值差异显著(p<0.05),28天时的EC值只有处理2和处理5低于空白值,且与空白值差异不显著。四个时期中处理5的土壤EC值始终低于空白值,但只有7天和14天的EC值与空白值有显著差异(p<005),28天时处理5土壤的EC值比空白低了每厘米014毫秒。
图2表明施用不同浓度的沼液1—5厘米土层EC值的变化幅度较大,7天、14天、21天、28天四个时期的EC值变化有升有降。从每个时期看出,7天时各个处理的EC值都比空白值小,但只有处理2和处理3与空白值有显著性差异(p<005),14天时各个处理的EC值都比空白值小,但只有处理2、处理6和处理7与空白值有显著性差异(p<005),2l天时各个处理的EC值都比空白值小,且所有处理与空白值差异性显著(p<0.05),28天时的EC值只有处理2、处理3和处理4低于空白值,但与空白值差异不显著。四个时期中处理2的土壤EC值始终低于空白值,且7天、14天和21天土壤的EC值与空白值有显著差异(p<0.05),28天时处理2土壤的EC值比空白低了每厘米0.08毫米,差异不显著。
图3表明施用不同浓度的沼液>5厘米的土层EC值的变化显著,7天、14天、21天、28天、四个时期各个处理的土壤EC值基本随着沼液施用量增大而增大。从每个时期看出,7天时土壤的EC值只有处理2和处理3低于空白值,且与空白值差异显著(p<0.05),14天时土壤的EC值也是只有处理2和处理3比空白值低,但只有处理3与空白值差异显著(p<0.05),21天时土壤的EC值除了处理5和处理6外,其他处理都比空白值低,但只有处理7与空白值差异显著(p<0.05),28天时的EC值处理2、处理3、处理4和处理5低于空白值,但只有处理2和处理3且与空白值差异显著(p<0.05)。四个时期中处理2和处理3的土壤EC值始终低于空白值白,28天时处理2和处理3土壤的EC值比空白分别低了每立方046毫米和每立方047毫米。
(二)不同浓度沼液对土壤pH值的影响
图4、图5、图6显示的是在培养盐碱土期间,施用不同浓度的沼液0—1厘米、l一5厘米和大于5厘米土层的pH变化情况,7天、14天、21天、28天四个时期的pH变化显著,但土壤pH值变化幅度均在0.5个pH单位内。从每个时期看,0~1厘米前三个时期的改良效果较好,但到了第四个时期除了处理3和处理7显著大于空白值外,其他处理改良效果不显著;J一5厘米在28天时的各个处理pH值都比空白值小,其中处理2、处理4、处理5和处理6与空白值有显著性差异,且分别比空白值低了0.14、0.15、0.21和0.34个单位;大于5厘米土层在7天、14天、21天、28天四个时期各个处理土壤的pH值基本都比空白值小(p<0.05),处理5、6和7在28天时与空白值差异显著,分别比空白值低了0.10、0.15和0.25个单位。
三、结论与讨论
在恒温箱中培养28天后,施用沼液浓度为每公顷70立方米盐分降低效果最好,但只有大于5厘米土层差异显著,沼液浓度增大时,EC值有增加的趋势。在恒温箱中培养28天后,0—1厘米土层各个处理的pH值都大于空白值,所以施用量偏大会导致土壤的pH值变大;从1—5厘米和大于5厘米土层看施用沼液的各个处理的pH值基本上都比空白值小,但是由于土壤pH值变化幅度很小,只能作为参考因素。然而,以EC值为指标确定的最佳沼液施用量每公顷70立方米对土壤pH值的影响只有在1—5厘米土层与空白值差异显著。所以,既要选择沼液的施用量又要选择它的施用位置,最好施用在l~5厘米土层,施用量不适宜会导致EC值和pH值升高,这与王卫平等人的研究中不同处理沼液浇灌后土壤pH值有升有降,但变化不大一致,倪亮、王宗寿等人在沼液灌溉对土壤质量的影响的研究中,对于酸性土壤来说,施用沼液的处理不同程度地提高了土壤的pH,有效地防止了土壤的酸化,其中施用沼液还可以防止土壤电导率的增加,减少盐害。
(编辑:田野)
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献:
[1]张培栋,杨艳丽,李新荣中国沼气综合利用潜力[J].中国沼气,2007,25(5):32-35
[2]郭强,牛冬杰,程海静沼渣的综合利用[J].中国资源综合利用,2005,12:11-15
[3]王远远,刘荣厚沼液综合利用研究进展[J].安徽农业科学,2007,35(4):1089-1091
[4]乔玮,曾光明,袁兴中,等厌氧消化处理城市垃圾多因素研究[J].环境科学与技术,2004,27(2):3-4
[5]乔玮,曾光明,袁兴中,等易腐有机废物与剩余污泥混和厌氧消化处理[J].农业环境科学学报,2004,23(3):607-610
[6]王卫平,朱凤香,陈晓旸,等沼液浇灌对土壤质量和萝卜产量品质的影响Ⅱ]中国农学通报,2009,25(24):484-487
[7]王宗寿利用沼液种植黑麦草对土壤环境质量的影响[J].农业环境科学学报,2007,26(增刊):172-175
土壤盐渍化
土壤盐渍化(soil salinization)是指土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升到地表,水分蒸发后,使盐分积累在表层土壤中的过程。是指易溶性盐分在土壤表层积累的现象或过程,也称盐碱化。中国盐渍土或称盐碱土的分布范围广、面积大、类型多,总面积约l亿公顷。主要发生在干旱、半干旱和半湿润地区。盐碱土的可溶性盐主要包括钠、钾、钙、镁等的硫酸盐、氯化物、碳酸盐和重碳酸盐。硫酸盐和氯化物一般为中性盐,碳酸盐和重碳酸盐为碱性盐。
一些发达国家如美国、澳大利亚在盐渍土上,特别在碱土上施化学改良剂,如石膏、硫酸、矿渣(磷石膏),因土地类型不同,施入量也不同,施用时间长短取决于当地的经验和资金的状况。施用改良剂后需用大量水冲洗,在水资源缺乏的情况下应用网难,而且成本高。但是,用这种方法能使土壤积水从379天降到145天,渗水从292毫升到605毫升。化学改良尽管成本高,但是从经济效益看是有益的。