沼液浓缩液与粗木醋液农田混合施用的应用前景及潜在环境效应探讨

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20191162

浙江农业科学 ›› 2019, Vol. 60 ›› Issue (11): 2127-2131.DOI: 10.16178/j.issn.0528-9017.20191162

沼液浓缩液与粗木醋液农田混合施用的应用前景及潜在环境效应探讨

童文彬¹, 周旭健², 刘银秀^3,*, 叶强², 秦唐勇⁴, 聂新军³, 李子川^{5, *}, 柴彦君⁵

1.衢州市衢江区土壤肥料技术推广站,浙江衢州 324022;
2.浙江天地环保科技有限公司,浙江杭州 311121;
3.浙江省农业生态与能源办公室,浙江杭州 310012;
4.衢州市宁莲牧业有限公司,浙江衢州 324000;
5.浙江科技学院环境与资源学院浙江省废弃生物质循环利用与生态处理技术重点实验室,浙江杭州 310023

收稿日期:2019-09-19 出版日期:2019-11-11
通讯作者: 刘银秀(1977—),女,浙江江山人,高级工程师,硕士,从事生物质能源相关研究工作,E-mail:151429667@qq.com;李子川(1985—),男,安徽阜阳人,讲师,博士,从事农业废弃生物质生态处理研究工作,E-mail: lizichuan 2004@163.com。
作者简介:童文彬(1966—),男,浙江龙游人,高级农艺师,学士,从事生物能源与土壤肥料研究工作,E-mail: zjqztwb@163.com。
基金资助:
浙能集团重点科技计划(ZNKJ-2019-071); 浙江省“三农六方”科技协作项目(2018SNLF026)

Received:2019-09-19 Online:2019-11-11

摘要/Abstract

摘要： 传统农田沼液施用通常因为沼液的养分浓度较低而需要大量施用。同时,因为沼液的养分浓度受外界环境因素的影响具有较大的波动性而极难做到精准施用。此外,沼液农田施用会显著增加土壤氨挥发和硝酸根流失,引发区域及下游的生态环境问题。沼液膜浓缩技术是解决沼液产生量大、养分含量波动大,以及沼液存储与运输成本高的关键措施。粗木醋液中的有机酸、酚、酮等有机物质能够与沼液浓缩液中的铵盐等易挥发或易流失养分形成弱有机结合氨氮或金属络合物,可以起到缓释沼液浓缩液养分的作用。围绕沼液的产生特征与其膜浓缩工艺研究进展,结合粗木醋液的农业应用及其与沼液原液混合施用对土壤氨挥发和养分流失的截留作用,探讨沼液浓缩液与粗木醋液混合施用的应用前景。并在此基础上,结合农田沼液施用对全球气候与环境变化方面的潜在影响作用,探讨沼液浓缩液农田施用面临的主要问题和相应问题的解决思路,为农业废弃物资源化利用过程中的低污染利用提供科学参考。

关键词: 沼液浓缩液, 粗木醋液, 混合施用, 农业废弃物, 资源化利用

中图分类号:

S141

童文彬, 周旭健, 刘银秀, 叶强, 秦唐勇, 聂新军, 李子川, 柴彦君. 沼液浓缩液与粗木醋液农田混合施用的应用前景及潜在环境效应探讨[J]. 浙江农业科学, 2019, 60(11): 2127-2131.

参考文献

[1] STEFFEN W, RICHARDSON K, ROCKSTRÖM J, et al. Planetary boundaries: guiding human development on a changing planet[J]. Science, 2015, 347(6223): 1259855.
[2] SUTTON M A, OENEMA O, ERISMAN J W, et al.Too much of a good thing[J]. Nature, 2011, 472(7342): 159-161.
[3] GRUBER N, GALLOWAY J N.An earth-system perspective of the global nitrogen cycle[J]. Nature, 2008, 451(7176): 293-296.
[4] BODIRSKY B L, POPP A, LOTZE-CAMPEN H, et al.Reactive nitrogen requirements to feed the world in 2050 and potential to mitigate nitrogen pollution[J]. Nature Communications, 2014, 5: 3858.
[5] 武淑霞, 刘宏斌, 黄宏坤, 等. 我国畜禽养殖粪污产生量及其资源化分析[J]. 中国工程科学, 2018, 20(5): 103-111.
[6] 车莉. 农作物秸秆资源量估算、分布与利用潜力研究[D]. 大连: 大连理工大学, 2014.
[7] 翟逸, 李平, 韦秀丽, 等. 不同作物、土壤类型和灌溉方式对沼液消纳能力的影响[J]. 西南农业学报, 2014, 27(6): 2485-2488.
[8] 管秀琼, 刘林培, 刘春. 养殖场厌氧消化沼液后处理技术研究进展[J]. 四川理工学院学报(自然科学版), 2018, 31(1): 1-7.
[9] 丁晔, 韩志英, 吴坚阳, 等. 不同基质垂直流人工湿地对猪场污水季节性处理效果的研究[J]. 环境科学学报, 2006, 26(7): 1093-1100.
[10] 尹亚丽, 邢学峰, 唐华, 等. 多花黑麦草草地对奶牛场沼液养分消纳能力的研究[J]. 草业学报, 2013, 22(5): 333-338.
[11] 许立婧, 焦阳, 王兴祥, 等. 大薸生态塘-渔业模式对猪场粪污沼液氮磷消纳研究[J]. 环境科学与技术, 2016, 39(10): 138-143.
[12] 倪天驰, 周长芳, 朱洪光, 等. 沼液浸种对水稻种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 生态与农村环境学报, 2015, 31(4): 594-599.
[13] 宁晓峰, 李道修, 潘科. 沼液无土栽培无公害生产试验[J]. 中国沼气, 2004, 22(2): 38-39.
[14] 岳彩德, 董红敏, 张万钦, 等. 养殖污水/沼液膜浓缩处理技术研究进展[J]. 中国沼气, 2018, 36(2): 25-33.
[15] 吴华山, 郭德杰, 马艳, 等. 猪粪沼液施用对土壤氨挥发及玉米产量和品质的影响[J]. 中国生态农业学报, 2012, 20(2):163-168.
[16] CHEN D J, JIANG L N, HUANG H, et al.Nitrogen dynamics of anaerobically digested slurry used to fertilize paddy fields[J]. Biology and Fertility of Soils, 2013, 49(6): 647-659.
[17] 杨润, 孙钦平, 赵海燕, 等. 沼液在稻田的精确施用及其环境效应研究[J]. 农业环境科学学报, 2017, 36(8): 1566-1572.
[18] LIU M X, HUANG X, SONG Y, et al.Ammonia emission control in China would mitigate haze pollution and nitrogen deposition, but worsen acid rain[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2019, 116(16): 7760-7765.
[19] 金赞芳, 张文辽, 郑奇, 等. 氮氧同位素联合稳定同位素模型解析水源地氮源[J]. 环境科学, 2018(5):2039-2047.
[20] WIN K T, NONAKA R, TOYOTA K, et al.Effects of option mitigating ammonia volatilization on CH₄ and N₂O emissions from a paddy field fertilized with anaerobically digested cattle slurry[J]. Biology and Fertility of Soils, 2010, 46(6): 589-595.
[21] WIN A T, TOYOTA K, WIN K T, et al.Effect of biogas slurry application on CH₄and N₂O emissions, Cu and Zn uptakes by whole crop rice in a paddy field in Japan[J]. Soil Science and Plant Nutrition, 2014, 60(3): 411-422.
[22] 侯宝鑫, 张守玉, 吴巧美, 等. 生物质热解制备木醋液及其性质研究[J]. 燃料化学学报, 2015, 43(12): 1439-1445.
[23] BISWAS B, PANDEY N, BISHT Y, et al.Pyrolysis of agricultural biomass residues: comparative study of corn cob, wheat straw, rice straw and rice husk[J]. Bioresource Technology, 2017, 237: 57-63.
[24] PANGNAKORN U, KANLAYA S, KUNTHA C.Efficiency of wood vinegar and extracts from some medicinal plants on insect control[J]. Advances in Environmental Biology, 2011, 5(2): 477-482.
[25] 郜天磊, 邱凌, 潘君廷, 等. 沼液与木醋液浸种对小麦种子发芽及幼苗生长的影响[J]. 西北农业学报, 2016, 25(11): 1608-1614.
[26] 张利亚, 王留成, 刘霞, 等. 木醋液作为叶面肥对番茄生长的调节效果[J]. 浙江农业科学, 2019, 60(2):61-63.
[27] 黄秀声, 黄勤楼, 杨信, 等. 浇施沼液对狼尾草植株硝酸盐累积及其氮素利用效率研究[J]. 草业学报, 2012, 21(3): 61-68.
[28] OERTEL C, MATSCHULLAT J, ZURBA K, et al.Greenhouse gas emissions from soils: a review[J]. Geochemistry, 2016, 76(3): 327-352.
[29] 逯非, 王效科, 韩冰, 等. 稻田秸秆还田:土壤固碳与甲烷增排[J]. 应用生态学报, 2010, 21(1):99-108.
[30] WANG Q, AWASTHI M K, REN X N, et al.Combining biochar, zeolite and wood vinegar for composting of pig manure: the effect on greenhouse gas emission and nitrogen conservation[J]. Waste Management, 2018, 74: 221-230.
[31] SHIN S, IM S, MOSTAFA A, et al.Effects of pig slurry acidification on methane emissions during storage and subsequent biogas production[J]. Water Research, 2019, 152: 234-240.
[32] YUAN Z W, PAN X, CHEN T M, et al.Evaluating environmental impacts of pig slurry treatment technologies with a life-cycle perspective[J]. Journal of Cleaner Production, 2018, 188: 840-850.

沼液浓缩液与粗木醋液农田混合施用的应用前景及潜在环境效应探讨

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 13

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	章廊, 荣慧芳. 池州市贵池区创新发展多措并举推进绿色畜牧业循环发展的探讨[J]. 浙江农业科学, 2020, 61(9): 1891-1894.
[2]	谭佳, 宋文静, 刘瑞良, 许雷, 韦启鹏, 饶煜玲. 3种粪污资源化利用模式的探讨[J]. 浙江农业科学, 2020, 61(9): 1895-1898.
[3]	屠翰, 徐钢, 华永新. 杭州市区域性农业有机废弃物资源化利用模式探讨[J]. 浙江农业科学, 2020, 61(9): 1936-1938.
[4]	陈日泉, 蒋迎, 游兆彤. 水葫芦残体资源化利用研究与应用[J]. 浙江农业科学, 2020, 61(8): 1634-1636.
[5]	周旭健. 沼气/生物天然气产业的发展和前景评述[J]. 浙江农业科学, 2019, 60(12): 2300-2303.
[6]	刘建凤, 吉春明, 吕敏. 扬州市稻麦秸秆基质化生产食用菌现状及发展前景[J]. 浙江农业科学, 2018, 59(11): 2042-2045.
[7]	徐霄, 王宏航. 衢州市畜禽排泄物资源化利用现状及对策建议[J]. 浙江农业科学, 2017, 58(7): 1260-1262.
[8]	胡惠珍, 叶勇标. 兰溪市现代生态循环农业中沼液配送机制的探讨[J]. 浙江农业科学, 2017, 58(6): 1063-1064.
[9]	李彩丹, 何成芳, 闫晓明, 张洁. 滁州市养猪场粪污中重金属残留及风险评价[J]. 浙江农业科学, 2017, 58(12): 2125-2128.
[10]	张国听. 秸秆资源化综合利用的探讨 [J]. 浙江农业科学, 2016, 1(11): 1839-.
[11]	姚燕来，薛智勇，王卫平，朱凤香，洪春来，陈晓旸. 浙江省规模化畜禽养殖固体废弃物资源化利用途径的探讨[J]. 浙江农业科学, 2015, 1(1): 23-.
[12]	张东;徐甦;陈斌;张进;单胜道. 畜禽粪便沼气工程处理技术[J]. , 2012, 1(2): 0-227.
[13]	王日照;吴青华;吴丽萍. 仙居县利用沼气技术处理农业废弃物的探讨[J]. , 2010, 1(01): 155-158.