论文摘要
沼液是人、畜粪便和各种农作物秸秆等原料投入沼气池内经密封发酵后残存的液态物质,它含有丰富的营养成分和活性生物物质,具有生物肥料和生物农药的双重功效。沼液农业利用不仅可以减少化肥和农药等的施用,有效地降低对生态系统和环境的破坏,而且可以提高作物产量、改善作物的品质,满足人们对环保、绿色、健康型的有机无公害农产品的要求,提高我国人民的生活质量；同时还可以有效持续地改良土壤环境、有效调节土壤的水、肥、气、热等环境要素,从而促进土壤生态环境、土壤功能的良性循环。本研究以小麦为研究对象,以大型养猪场猪粪尿发酵的沼液为供试原料,在四川省资阳市临江镇大型养猪场的承包地上开展了小麦大田试验,设置不同的沼液施用量梯度,以清水和常规化肥为对照,研究沼液农用对小麦产量、品质、食品安全及土壤肥力与质量的影响。确定小麦生产的沼液适宜施用量以及当地土壤对沼液农用的最大承受力,从而为沼液在农业生产中的科学资源化利用提供一定的理论依据。主要研究结果如下：1.以小麦产量、品质以及食品安全为控制指标的最佳沼液施用范围与清水和常规化肥处理对照相比,适量的沼液施用不仅有利于提高小麦产量、改善小麦营养品质,还能一定程度上提高小麦籽粒矿质元素含量,降低小麦籽粒的重金属含量。当沼液施用量在2000～5000kg/667m2时（处理4～处理9）,小麦产量显著高于清水处理和常规化肥处理；小麦的品质指标随沼液施用量的增加其差异不显著；当沼液施用量在1500-4500kg/667m2时（处理3～处理8）,各沼液处理的小麦籽粒重金属含量均低于常规化肥处理,并且参照《食品中污染物限量》（GB2762-2005）,各处理中小麦籽粒Pb、Cd、Cr、As、Hg的含量均低于相应的污染物限量标准（其中As、Hg含量未检出）。综合考虑沼液施用对小麦产量、品质以及食品安全的影响,本研究认为,沼液施用量控制在3500～4500kg/667m2的范围,小麦的产量最高、品质最佳、并满足食品安全要求,施用沼液的经济效益较好。2.以土壤肥力和土壤质量为控制指标的最佳沼液施用范围施用沼液能显著提高土壤pH值,防止土壤酸化；随着沼液施用量的增加,土壤全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量均不同程度地增加,有机质含量无明显增加。当沼液施用量在3000-5000kg/666.7m2时（处理5～处理9）,施用沼液能够有效地提升土壤肥力。所有沼液处理的土壤Cr、As含量均符合国家《土壤环境质量标准值》（GB15618-1995）一级标准,而Pb、Cd、Hg的含量符合国家《土壤环境质量标准值》（GB15618-1995）二级标准,但当沼液施用量在5000kg/667m2时（处理9）,其所有土壤重金属指标较其它处理均有大幅度提高。综合考虑沼液施用对土壤肥力和土壤质量的影响,本研究认为,当沼液施用量控制在3000-4500kg/666.7m2时,土壤肥力较高,环境质量较好,施用沼液的环境效益较高。综上所述,本研究认为在旱作系统下,以小麦为供试材料,综合考虑小麦产量、品质、食品安全以及土壤肥力和土壤质量等方面（因素）,在猪场沼液-小麦-土壤体系中,四川山丘区紫色土的沼液最大承受力为4000-4500kg/666.7m2,此时土壤肥力较高,土壤质量较好,且小麦的产量最高,品质最佳,沼液农用的经济效益和环境效益达到最佳平衡。