沼液應(yīng)用的研究進(jìn)展

陸國(guó)弟，楊扶德，陳紅剛，杜 弢

（甘肅中醫(yī)藥大學(xué)，甘肅 蘭州 730000）

近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)農(nóng)業(yè)的大力倡導(dǎo)，沼氣工程得到迅猛發(fā)展，根據(jù)規(guī)劃，到2020年全國(guó)將建成130000多處大中小型沼氣工程，4300多萬(wàn)戶農(nóng)村沼氣池，沼氣利用率將達(dá)到440億m3［1-2］。同時(shí)，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國(guó)集約化、規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)也得到大力發(fā)展，2010年畜禽糞便年排放量已超過(guò)20億t［3］，在沼氣工程和畜禽養(yǎng)殖業(yè)迅猛發(fā)展的同時(shí)，沼液沼渣產(chǎn)量也隨之快速增加，目前肥料化是利用沼液、沼渣的主要途徑，但規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)、沼氣工程排放的沼液沼渣已超過(guò)農(nóng)田最大消納量，大量剩余沼液如不循環(huán)使用、合理應(yīng)用，而進(jìn)行任意排放，一方面會(huì)造成環(huán)境污染，另一方面則引起資源的極大浪費(fèi)，同時(shí)也制約禽畜養(yǎng)殖業(yè)和沼氣工程的發(fā)展。故大力開發(fā)沼液用途，促進(jìn)沼液的推廣使用是目前亟待解決的問(wèn)題。本文就廣大學(xué)者對(duì)施用沼液影響土壤理化性質(zhì)（改良土壤、提高土壤肥力和微生物活性）、肥料效應(yīng)（糧油作物、蔬菜水果、藥用植物）、其他功效（浸種、抗病蟲害、飼料）以及對(duì)重金屬影響等方面的研究進(jìn)行綜述，以期為沼液資源合理使用及推廣應(yīng)用提供借鑒。

1 施用沼肥對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

1.1 改良土壤

Xu等［4］以水稻-油菜輪作下的黃色土壤為試驗(yàn)地，進(jìn)行了3年的田間試驗(yàn)，以了解豬糞沼液對(duì)土壤化學(xué)和細(xì)菌成分的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)施用沼液（165.1和182.1 t/hm2）可提高土壤的營(yíng)養(yǎng)成分，增加土壤pH值并促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，從而達(dá)到改良土壤的作用。Yu等［5］研究施用沼液對(duì)中國(guó)西南地區(qū)土壤特性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期進(jìn)行沼液灌溉后，土壤孔隙度和附著在土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)上的微生物增加，進(jìn)而提高了土壤肥力。王旭等［6］選擇沼液兌水稀釋后，以滴灌方式滴入土壤，研究對(duì)甘肅鹽堿地的效果，結(jié)果施用沼液后土壤肥力顯著提高，同時(shí)改善了土壤的理化性質(zhì)，降低了土壤pH，在0～20 cm土層脫鹽效果顯著，但20 cm土層以下出現(xiàn)鹽分累積的現(xiàn)象。孫國(guó)峰等［7］研究發(fā)現(xiàn)與常規(guī)施肥處理相比，沼液替代化肥耕層土壤理化性質(zhì)無(wú)顯著性差異，但能有效抑制長(zhǎng)期施用化肥所引起的土壤酸化現(xiàn)象。林少華等［8］在濱海鹽堿地中研究發(fā)現(xiàn)，沼液施用可改良其土壤性狀，降低土壤pH值、EC值，改善土壤的酸堿度，進(jìn)而提高或恢復(fù)土壤的肥力。

1.2 提高土壤養(yǎng)分

康凌云等［9］通過(guò)施用不同比例的沼渣沼液和化肥處理，研究沼渣沼液替代化肥對(duì)設(shè)施番茄、甜椒生長(zhǎng)和土壤養(yǎng)分積累的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)施用沼渣沼液處理的土壤氮、磷養(yǎng)分均有盈余，表層土壤出現(xiàn)磷累積、氮素淋洗損失等現(xiàn)象，因此今后在菜田可持續(xù)生產(chǎn)中，限制性施用沼渣沼液是需注意的問(wèn)題。王康等［10］以臨港產(chǎn)業(yè)園從未種植過(guò)的土壤為試驗(yàn)地，研究沼液噴灑灌溉對(duì)其的改良效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，施用300 t/hm2的雞糞沼液可有效增加深層土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀的含量。李小宇［11］以水稻為試驗(yàn)材料，研究連續(xù)3年施用沼液對(duì)其生產(chǎn)及土壤環(huán)境質(zhì)量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)適宜的沼液施用量能有效提高土壤氮含量，也有助于提高土壤速效鉀和陽(yáng)離子交換量，但土壤有效磷含量隨沼液施用年限的增加而有所下降。杜妍寧［12］研究發(fā)現(xiàn)，施用沼液能顯著提高土壤氮、磷等養(yǎng)分的含量，且沼液配施生物炭對(duì)土壤中氮磷養(yǎng)分含量的提高優(yōu)于單施沼液、生物炭。喬鋒等［13］研究表明，沼肥連年施用可提高玉米田土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全鉀和堿解氮的含量，說(shuō)明沼肥在一定程度能改善玉米田的土壤化學(xué)性質(zhì)。

1.3 提高微生物活性

Yu等［14］以氮和磷轉(zhuǎn)化的相應(yīng)酶活性（過(guò)氧化氫酶、脲酶、轉(zhuǎn)化酶和磷酸酶活性）為指標(biāo)，以灌溉期和灌溉量作為變量因子，研究三峽庫(kù)區(qū)沼液灌溉對(duì)土壤性質(zhì)和酶活性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)灌溉期和灌溉量為4 d 500 mL時(shí)，土壤中過(guò)氧化氫酶、轉(zhuǎn)化酶和脲酶活性最高，磷酸酶活性顯著增加；用沼液灌溉的土壤銨態(tài)氮和土壤硝酸鹽與對(duì)照相比，分別增加了47.8%和19.0%。表明沼液通過(guò)提高氮、磷含量和酶的活性，來(lái)提高土壤肥力。郝燕［15］研究發(fā)現(xiàn)，施用沼液能顯著提高葡萄園土壤酶活性和微生物量碳氮含量，其中，土壤微生物量碳和微生物量氮與對(duì)照（常規(guī)施用化學(xué)肥料）相比，分別顯著提高45.1%～186.2%、14.0%～95.3%，且提高幅度隨沼液施用年限的增加而增大。張紅等［16］在菜田土壤中研究發(fā)現(xiàn)，施用沼液可明顯增加土壤中多酚氧化酶、纖維素酶等的活性，增加了土壤中微生物量氮、碳含量。宋三多［17］研究發(fā)現(xiàn)，施用沼肥顯著提升了收獲期稻麥輪作土壤中微生物碳、氮的含量，同時(shí)可顯著增加土壤水解酶與過(guò)氧化氫酶的活性。

2 施用沼液對(duì)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.1 施用沼肥對(duì)糧油作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

Li等［18］設(shè)置了5個(gè)氮素水平：對(duì)照（不添加氮），3種濃度的沼液和常規(guī)化學(xué)肥料。從2013年10月至2016年10月，對(duì)華北平原小麥-玉米輪作過(guò)程中沼液與灌溉水混合施用對(duì)硝酸鹽淋失的影響進(jìn)行了3年的田間試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用中等濃度的沼液代替化學(xué)肥料是確保作物高產(chǎn)量，高氮利用率和減少硝酸鹽淋失損失的合理方法。張永生［19］通過(guò)大田試驗(yàn)，設(shè)置施沼肥與常規(guī)施肥2個(gè)處理發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)施肥相比較，施用沼液處理的水稻有效穗數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重、公頃產(chǎn)量均不同程度的增加。陳璧瑕［20］以正紅號(hào)玉米為試驗(yàn)材料，利用豬尿糞發(fā)酵的沼液進(jìn)行大田試驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)施用沼液能明顯提高玉米的產(chǎn)量，改善其品質(zhì)，且施用量控制在60～90 t/hm2的范圍內(nèi)時(shí)，玉米產(chǎn)量最高、品質(zhì)最佳，土壤肥力較高，環(huán)境質(zhì)量也較好。吳華山等［21］研究沼液施用對(duì)土壤氨揮發(fā)及玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)濃度為50%沼液替代化肥，可獲得與化肥處理相同的玉米產(chǎn)量與品質(zhì)，此外發(fā)現(xiàn)，沼液施用量越大，氨揮發(fā)量越大。王文博等［22］研究發(fā)現(xiàn)沼液作追肥，純氮396 kg/hm2沼液處理的水稻產(chǎn)量大于化肥處理；且施用沼液的各處理均能增加土壤中氮和磷含量，且隨著沼液施用量的增加而增大；而沼液作追肥，氮396 kg/hm2沼液處理的氮、磷利用率最高。鄭健等［23］利用Meta分析法定量分析沼液施用在不同條件下對(duì)作物產(chǎn)量的效應(yīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在西北和華北施用沼液提高作物產(chǎn)量較其他地方明顯，西南和華東地區(qū)稍低；其增產(chǎn)效應(yīng)不受作物影響，小麥、玉米、番茄和水稻產(chǎn)量均有所提高。楊智青等［24］設(shè)計(jì)了12個(gè)處理，研究施用沼液對(duì)大麥農(nóng)藝性狀及飼用品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)沼液的施用可大幅度提升大麥生物量、籽實(shí)和植株蛋白質(zhì)含量。侯福銀等［25］研究發(fā)現(xiàn)施用適量沼液比常規(guī)施肥更有利于秈稻的生長(zhǎng)，其中，施用沼液量控制在612 t/hm2范圍內(nèi)，更有利于提高秈稻產(chǎn)量，改善其飼用品質(zhì)。Wu等［26］通過(guò)設(shè)置不施肥、常規(guī)化肥和10個(gè)不同沼液灌溉量處理，來(lái)研究對(duì)油菜產(chǎn)量品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨沼液濃度的增加，油菜籽中蛋白質(zhì)、鐵、錳、銅和鋅的含量呈增加趨勢(shì)，油菜籽中油酸、鈣和鎂的含量呈先增加后降低趨勢(shì)。其中，沼液施用在78750～101250 kg/hm2范圍內(nèi)，其產(chǎn)量和品質(zhì)較好。

2.2 施用沼肥對(duì)蔬菜水果產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

Duan等［27］研究發(fā)現(xiàn)沼液灌溉與等量化肥和傳統(tǒng)灌溉模式相比較，能提高黃瓜產(chǎn)量，改善其品質(zhì)。Yang［28］設(shè)置不同沼液濃度，并以清水灌溉為對(duì)照處理，研究各處理對(duì)辣椒、西紅柿和黃瓜可溶性糖及維生素C含量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)沼液處理的辣椒、西紅柿和黃瓜可溶性糖及維生素C含量均顯著高于清水對(duì)照處理。Yu等［29］研究發(fā)現(xiàn)濃縮沼液的施用可顯著改變番茄的品質(zhì)，包括增加土壤有機(jī)質(zhì)，有效氮、磷和鉀，總氮和磷，電導(dǎo)率以及水果中氨基酸、蛋白質(zhì)、可溶性糖、β-胡蘿卜素、單寧和維生素C，以及糖酸比，增加土壤中細(xì)菌、放線菌和真菌的可培養(yǎng)數(shù)量。蔣華等［30］通過(guò)對(duì)番茄、蘿卜、芹菜、豇豆施用不同濃度沼液發(fā)現(xiàn)，不同處理中以噴施60%濃度沼液或根施沼液原液的效果最好，能顯著提高蔬菜的產(chǎn)量，其中以芹菜生產(chǎn)中噴施40%沼液濃度效果最佳。王樹仁等［31］研究發(fā)現(xiàn)，施用濃度為50%沼液對(duì)溫室反季大葉芹菜增產(chǎn)效果最顯著，產(chǎn)量比對(duì)照提高了48.1%。研究表明，與施等量氮肥的化肥和發(fā)酵豬糞相比，施用豬沼液能夠顯著提高白菜的產(chǎn)量，增加白菜氨基酸、可溶性糖的含量，并能降低硝酸鹽的含量，有效提高白菜產(chǎn)量和改善其品質(zhì)［32］。初長(zhǎng)江等［33］利用沼液曝氣地下滴灌的方式對(duì)大棚韭菜進(jìn)行小區(qū)試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，施用沼液濃度為80%，并對(duì)80%沼液進(jìn)行曝氣處理（曝氣系數(shù)設(shè)為1.0）時(shí)，韭菜產(chǎn)量最高，可達(dá)230.50 kg/667 m2，比對(duì)照增長(zhǎng)28.53%；同時(shí)，韭菜中維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)含量隨沼液濃度增加呈迅速增加趨勢(shì)，與對(duì)照相比，維生素C含量提高77.78%，可溶性糖含量提高91.20%，可溶性蛋白質(zhì)含量提高70.59%。徐培智等［34］在白菜上施用沼液研究發(fā)現(xiàn)，與施同等氮相比，具一定程度的增產(chǎn)效果。在品質(zhì)方面可顯著增加游離氨基酸含量。翟玉瑩等［35］設(shè)置25%、50%、75%和原液4種濃度沼液處理研究對(duì)辣椒生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與對(duì)照相比，隨沼液濃度的增加，辣椒的株高、莖粗、干鮮質(zhì)量、單果質(zhì)量、葉綠素含量、維生素C含量、可溶性糖含量及有機(jī)酸含量等指標(biāo)均有所提高。整個(gè)栽培過(guò)程中，不同時(shí)期施用不同配比的沼液可有效提高辣椒產(chǎn)量及品質(zhì)。王晨冰［36］以4年生艷光油桃作為研究對(duì)象，通過(guò)施用不同濃度沼液和一定濃度磷酸二氫鉀噴施油桃葉片，來(lái)研究對(duì)其葉片光合特性、營(yíng)養(yǎng)元素變化及果實(shí)品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)噴施沼液可增加油桃葉片的營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)油桃果實(shí)的單果重、可溶性糖含量及糖酸比等也有所提高。王志典等［37-38］利用大棚栽培條件，研究沼液滴灌技術(shù)對(duì)紅提葡萄和黃瓜生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)施用沼液可有效提高黃瓜、紅提葡萄產(chǎn)量，改善其品質(zhì)。其中沼液濃度達(dá)到80%時(shí)，黃瓜產(chǎn)量最高，同時(shí)品質(zhì)也達(dá)到最佳。劉小剛［39］通過(guò)對(duì)紅富士蘋果樹追施不同種類和不同量的沼液，同時(shí)進(jìn)行葉面噴施，發(fā)現(xiàn)根施和葉面噴施均能提高紅富士蘋果的產(chǎn)量，而施肥量主要影響土壤轉(zhuǎn)化酶活性，高水平施肥條件下，可提高土壤轉(zhuǎn)化酶的活性。宋兵偉等［40］研究發(fā)現(xiàn)葉面噴施沼液能有效增加哈密瓜的單瓜質(zhì)量，并能提升其品質(zhì)。其中，以噴施75%濃度沼液處理的效果最佳。陳建偉等［41］葉面噴施沼液發(fā)現(xiàn)能提高蘋果樹的產(chǎn)量，增加果實(shí)中維生素C、可溶性糖的含量，從而優(yōu)化了果實(shí)品質(zhì)。孫小波［42］設(shè)置5個(gè)處理：N1為每株施沼液100 kg；N2為每株施沼液50 kg；N3、N4、N5分別為沼液50 kg配施硫酸鉀肥0.25、0.55和1.0 kg，研究在蘋果果實(shí)膨大期追1次肥，對(duì)提高產(chǎn)量和品質(zhì)的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)沼液配施硫酸鉀肥效果優(yōu)于單純追施沼液，其中以追施沼液50 kg配施硫酸鉀0.5 kg效果最好。高旭等［43］采用田間小區(qū)隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，沼液替代和減量施肥處理可提高“綠寶石”薄皮甜瓜單果的質(zhì)量，同時(shí)，沼液替代化肥處理可顯著增加甜瓜可溶性糖含量、可溶性固形物含量和糖酸比，說(shuō)明沼液替代化肥可提早甜瓜成熟和改善其品質(zhì)。李宏業(yè)等［44］以‘貴妃2號(hào)’和‘貴妃3號(hào)’蟠桃2個(gè)品種為試材，設(shè)置4個(gè)肥料配方處理，研究對(duì)果實(shí)生長(zhǎng)量、果實(shí)大小、單果重等的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)豬糞沼液和蚯蚓肥搭配施用，可顯著提高蟠桃果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)。

2.3 施用沼肥對(duì)藥用植物產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

周倩倩［45］設(shè)置4個(gè)沼液濃度，以常規(guī)施肥為對(duì)照，研究對(duì)枸杞生長(zhǎng)、果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)施用沼液可使枸杞果實(shí)百粒重和產(chǎn)量顯著提高，葉面積和葉綠素含量顯著提高，促進(jìn)了多糖、類胡蘿卜素、黃酮和甜菜堿等有效成分的積累，從而改善了枸杞的品質(zhì)，提高了其藥效。Xu等［46］通過(guò)設(shè)置3個(gè)沼液濃度（1∶4，1∶2，1∶1），1個(gè)水處理作對(duì)照，研究對(duì)紫蘇幼苗生長(zhǎng)、光合作用及養(yǎng)分狀況的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)沼液灌溉紫蘇幼苗，可顯著增加紫蘇苗株高、根長(zhǎng)、莖和根的生物量、光合色素含量，同時(shí)凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、細(xì)胞間二氧化碳濃度和水分利用效率明顯提高，并改變了各個(gè)器官營(yíng)養(yǎng)元素的濃度。李金懷等［47］研究了施用藻泥和沼液對(duì)水苔基質(zhì)鐵皮石斛容器苗和木屑松樹皮基質(zhì)鐵皮石斛苗生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)沼液比藻泥能更好地促進(jìn)鐵皮石斛幼苗的生長(zhǎng)。其中，沼液濃度10%～20%內(nèi)，有利于水苔基質(zhì)鐵皮石斛容器苗的生長(zhǎng)，10%～30%內(nèi)有利于木屑松樹皮基質(zhì)鐵皮石斛盤苗的生長(zhǎng)。王雙喜等［48］采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)法，通過(guò)不同用量的沼肥與普通肥料和空白進(jìn)行對(duì)比，研究沼肥對(duì)栝樓品質(zhì)與產(chǎn)量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)沼肥可有效提高瓜蔞皮、籽、根的品質(zhì)。與同等濃度的化肥相比較，施用沼肥更有利于栝樓根、皮、籽品質(zhì)的改善（如：瓜蔞色澤較好，皮內(nèi)表面黃白、厚，瓣整齊無(wú)瓤，無(wú)霉變、蟲蛀等現(xiàn)象，并微具焦糖樣氣味等），但對(duì)產(chǎn)量影響不明顯?？碘曆┑龋?9］研究發(fā)現(xiàn)27 g/m2尿素+150 mL/m2沼液配施有利于增加蒲公英的產(chǎn)量，提高Vc、硝酸鹽、可溶性蛋白含量，進(jìn)而改善蒲公英的品質(zhì)。周瑾偉［50］以沼渣做基肥，沼液做葉肥，研究沼液灌根對(duì)當(dāng)歸增產(chǎn)及抗逆性的影響，結(jié)果施用沼渣、沼液可有效增加當(dāng)歸的產(chǎn)量，提高當(dāng)歸的抗逆性，同時(shí)沼液灌根可預(yù)防當(dāng)歸麻口病。安建華等［51］通過(guò)用沼液和沼渣不同施用方式處理對(duì)黨參進(jìn)行灌根，發(fā)現(xiàn)施用沼渣、沼液對(duì)黨參有很好的增產(chǎn)效果，且能使根系增粗、增長(zhǎng)，提高其等級(jí)。劉國(guó)勝［52-53］研究發(fā)現(xiàn)葉面噴施沼液能明顯提高黃芪的產(chǎn)量，并對(duì)黃芪白粉病和根腐病有顯著預(yù)防作用。

3 施用沼肥的其他功效

3.1 沼肥浸種

沼液中含豐富的氮、磷、鉀及多種微量元素、生長(zhǎng)激素。這些物質(zhì)可通過(guò)滲透被種子吸收利用，加速種子休眠時(shí)期形成代謝，從而促使種子萌發(fā)。倪顯祥［54］采用清水浸種和沼液浸種2個(gè)處理，研究不同浸種處理對(duì)水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響，結(jié)果與清水浸種相比，沼液浸種能明顯提高水稻種子發(fā)芽率，苗壯根粗，病蟲害少，且栽培后返青快。阿布力孜等［55］研究發(fā)現(xiàn)，采用50%濃度沼液浸種和高濃度的沼液噴施，可顯著增加棉花的產(chǎn)量。雍山玉等［56］通過(guò)采用不同濃度的沼液對(duì)柴胡種子進(jìn)行浸種，發(fā)現(xiàn)適宜濃度的沼液浸種對(duì)柴胡種子萌發(fā)有明顯的促進(jìn)作用，其中以60%沼液浸種24 h處理效果最好，發(fā)芽率增高幅度可達(dá)29.93%。冉啟英［57］研究發(fā)現(xiàn)，沼液浸種可明顯提高生姜的產(chǎn)量，且與對(duì)照相比，浸種1、3、5、7 h平均增產(chǎn)分別為2139.45、2916.45、4237.20、2711.40 kg/hm2。袁大剛等［58］研究發(fā)現(xiàn)，適宜的沼液濃度和浸種時(shí)間處理，可提高萬(wàn)壽菊種子發(fā)芽率，促進(jìn)萬(wàn)壽菊幼苗生長(zhǎng)。其中，以50%沼液浸種5 h對(duì)萬(wàn)壽菊種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的綜合效果最佳。巴合旦·巴達(dá)力等［59］采用不同濃度沼液研究對(duì)玉米種子發(fā)芽的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)75%沼液浸種玉米種子發(fā)芽率最高，2種玉米分別可達(dá)96.67%、98.67%。王顯安等［60］設(shè)置人糞尿、沼液、清水、清水+溫湯4個(gè)處理，對(duì)獨(dú)活種子進(jìn)行浸種，發(fā)現(xiàn)采用沼液浸種與其他處理相比，獨(dú)活發(fā)芽率、出苗率、生長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量均表現(xiàn)最佳。程維舜等［61］研究發(fā)現(xiàn)，不同濃度的沼液（40%、50%、60%和100%）浸種均可提高西瓜種子發(fā)芽率和成苗率，其中，以40%沼液浸種24 h處理的西瓜種子發(fā)芽率和成苗率效果最好。陸國(guó)弟等［62］采用培養(yǎng)皿發(fā)芽試驗(yàn)，設(shè)計(jì)5個(gè)沼液濃度和3個(gè)浸種時(shí)間，研究對(duì)蒙古黃芪種子萌發(fā)及生理特性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)適宜的沼液濃度和浸種時(shí)間有利于蒙古黃芪種子萌發(fā)和幼苗的生長(zhǎng)。其中以25%沼液浸種5 h對(duì)蒙古黃芪種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)效果最好。

3.2 沼肥防治病蟲害

沼液經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生了多種生物活性物質(zhì)，例如有機(jī)酸、植物生長(zhǎng)激素、B族維生素、某些抗菌素等。其中有機(jī)酸、維生素B12、植物激素中的赤霉素等對(duì)病菌具明顯的抑制作用。此外，高濃度的NH4+均有抑制及殺滅病原菌和蟲害的作用，一些抗菌素也具有抗菌作用［63］。馬小勇等［64］研究發(fā)現(xiàn)，噴施不同濃度沼液對(duì)減輕甘藍(lán)蟲害及提高產(chǎn)量、商品率具明顯的效果，其中以噴施66.6%濃度的沼液驅(qū)蟲害效果最好。尚斌等［65］采用牛場(chǎng)新鮮沼液原液研究對(duì)番茄灰霉病菌、辣椒疫病病菌、番茄早疫病菌、黃瓜炭疽病菌、辣椒綿腐病菌和茄子灰霉病菌的抑制作用，發(fā)現(xiàn)牛場(chǎng)新鮮沼液對(duì)以上各種病菌均有較強(qiáng)抑制作用；但隨沼液貯存時(shí)間的增加，對(duì)辣椒疫病病菌和辣椒綿腐病菌的抑菌率明顯下降，對(duì)其他病菌無(wú)明顯抑菌變化。高燕等［66］研究發(fā)現(xiàn)噴施不同濃度沼液，均能夠不同程度降低桃樹縮葉病的發(fā)生，其中，以沼液稀釋倍數(shù)1/8處理的抗病效果最好。桑得福等［67］施用沼液、沼渣研究對(duì)黃芪根腐病的防治效果，發(fā)現(xiàn)沼液灌根能很好地防治黃芪根腐病，且灌根次數(shù)越多，防治效果越明顯。曹云等［68］研究發(fā)現(xiàn)沼液結(jié)合覆膜、悶棚等處理連作土壤20 d，能有效降低西瓜土壤中尖孢鐮刀菌的數(shù)量，且沼液處理可減緩西瓜枯萎病大面積發(fā)生的時(shí)間。

3.3 用作飼料

沼液中富含脂肪酸、核黃素、各種氨基酸及蛋白質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)豐富，是動(dòng)物的優(yōu)質(zhì)飼料。例如可以養(yǎng)魚、喂豬等［69］。錢伯祈等［70］利用沼液沼渣代替有機(jī)肥料養(yǎng)魚，發(fā)現(xiàn)沼液飼喂可明顯增加吃食性和濾食性魚類的產(chǎn)量。

3.4 沼液重金屬

余高等［71］研究表明，豬糞發(fā)酵沼液相比雞糞、牛糞，其重金屬銅、鋅、砷、鎘含量較高，而雞糞中鉛、鉻含量較高。王科等［72］研究發(fā)現(xiàn)，重金屬含量豬場(chǎng)沼液＞牛場(chǎng)沼液＞一般農(nóng)戶沼液。董志新等［73］發(fā)現(xiàn)砷、鎘含量呈現(xiàn)秸稈沼液＞雞糞沼液＞豬糞沼液。邵文奇等［74］研究豬場(chǎng)沼液不同施用量對(duì)水稻生長(zhǎng)、產(chǎn)量及重金屬含量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)沼液施用使水稻秸稈中汞、鉻、銅、砷等重金屬含量均有不同程度的增加，存在一定的重金屬風(fēng)險(xiǎn)。楊軍芳等［75］研究發(fā)現(xiàn)施用高濃度豬場(chǎng)發(fā)酵沼液（1.8×105kg/hm2）可顯著增加有效銅含量，但低于國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限量范圍。這與葉晶等［76］研究結(jié)果相一致。劉向林等［77］研究表明，長(zhǎng)期施用雞糞沼液可增加土壤中砷、鉻、汞、鎘、鉛等含量的積累。張繼方等［78］研究發(fā)現(xiàn)，采用牛糞和秸稈作為發(fā)酵原料時(shí)，牛糞比例增大會(huì)提高沼液中銅、鋅等的含量，但適當(dāng)調(diào)整牛糞進(jìn)料比例可控制所產(chǎn)生沼液中的重金屬含量。

綜上所述，以豬糞、雞糞、牛糞等原料發(fā)酵的沼液長(zhǎng)期或高濃度施用，均會(huì)引起土壤重金屬富集，但由于禽畜種類不同，所添加飼料的種類和量不同，使得沼液中重金屬含量有所不同。

4 討論

沼液中因含植物生長(zhǎng)所需的多種養(yǎng)分，施用后可提高油料作物、蔬菜水果的產(chǎn)量，改善其品質(zhì)。但不同來(lái)源的沼液，因成分有所不同，施用量有所差異。目前，大多數(shù)研究側(cè)重于沼液應(yīng)用的肥用效果，對(duì)其施用方式的研究較少，沒有充分考慮沼液養(yǎng)分含量較化肥低、含水量高的特性以及作物在不同生育階段水肥需求不同的特點(diǎn)，而采用不同的施用方式，從而實(shí)現(xiàn)沼液水肥利用效率和作物產(chǎn)量、品質(zhì)的提高。故今后因加大沼液施用方式的研究，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)沼液資源效益最大化，促進(jìn)其高值利用。

此外，研究表明施用沼液可提高藥用植物的產(chǎn)量，改善其品質(zhì)，但目前對(duì)品質(zhì)的研究?jī)H限于藥用植物的初生代謝產(chǎn)物（如可溶性蛋白、維生素等），對(duì)次生代謝產(chǎn)物（有效成分）的研究較少，限制了沼液在中藥材生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用。故今后因加大這部分內(nèi)容的研究，為實(shí)現(xiàn)中藥材的無(wú)公害生產(chǎn)及可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

沼液施用可改變土壤的理化性質(zhì)，但長(zhǎng)期施用，存在作物和土壤重金屬超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。如何防止重金屬污染，促進(jìn)沼液的可持續(xù)利用，是未來(lái)該領(lǐng)域研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。建議：第一，從源頭控制沼氣發(fā)酵原料的安全，禁止含有大量重金屬元素的飼料喂養(yǎng)禽畜，同時(shí)避免重金屬含量超標(biāo)的作物秸稈進(jìn)入沼氣池。第二，大力改善沼氣發(fā)酵工藝技術(shù)，使有毒有害物質(zhì)得到充分發(fā)酵，進(jìn)而確保沼肥施用安全。第三，沼肥投入施用之前，應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)手段去除其部分重金屬。第四，不同作物需肥規(guī)律和需肥量各不相同，應(yīng)根據(jù)作物的需求把握好沼液施用量，進(jìn)而減小重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)。另外，沼液自身含有大量有機(jī)質(zhì)，其具有的官能團(tuán)對(duì)重金屬吸附能力較強(qiáng)，可與土壤中重金屬離子形成絡(luò)合物，減少作物和土壤的污染［79］。

此外，沼液因長(zhǎng)期發(fā)酵，自身存在較大異味，如何降低沼液異味，促進(jìn)沼液的推廣應(yīng)用，提高其利用效率，也是今后研究者有望解決的問(wèn)題。