李老师谈土壤肥料 · 2026.08.17
万众瞩目的《中华人民共和国生态环境法典》正式颁布施行了。法典把农业废弃物资源化利用、发展生态农业列为加强和优先内容,提出鼓励有利于防止土壤污染的种养结合等措施,并强调全面升级畜禽养殖污染防治,逃避监管排放污染的行为,将面临高额罚款乃至刑事责任。
沼液是畜禽养殖业的主要排放物之一,理所当然应该资源化利用于土壤养护和培育。这不但牵涉到沼液的后端处理技术,还需要农用沼液技术标准的保证。农用沼液现行国家标准是GB/T 40750—2021,虽然发布的时间不算长,但已明显落后了,不符合刚发布的《中华人民共和国生态环境法典》的要求。为什么这么说?这要从沼液的本源说起。
一、沼液的本源
在农耕文明时代,并没有“沼液”一说。因为千百年来农民处理畜禽粪污大体是分流处置的:固体作堆肥,液体在粪坑里与家庭排泄物混合敞开自然发酵,成为液体肥下田。两者都达到无害化肥料化进入农田,参与物质循环。
上世纪七八十年代我国开始推广粪污进入沼气池,产生的沼气用作燃料,而排出的沼液被误认为是液体有机肥料引入农田。这方面走在最前面的是成都平原,许多农村每家一个沼气池,燃料基本解决了,沼液浇灌农田也显现肥效,一时间名满天下,联合国还组团到此地参观考察。但好景不长,成都平原这种沼气池模式便式微了,其中最重要的原因是沼液多次浇灌造成农作物黄化烂根。
人们逐渐形成一种共识:沼液有害,必须除之而后快,于是沼液处理“曝气氧化达标排放”的环保模式统治了全国养殖业半个世纪,人们花大量费用把沼液变成无害化的废水排掉,却没能从中得到一点回报。
二、沼液为什么会让农作物烂根
沼液会使农作物烂根原因有三:
一是沼液极度缺氧,缺氧的沼液进入土壤挤占了空隙,使土壤变成缺氧体,大量土壤微生物死亡,土壤变成死土。
二是沼液释放出有害气体,如氨气、硫化氢和甲烷,这些气体导致土壤生态系统恶化和根系中毒;
三是沼液中的水溶有机物主要是大分子有机碳(DOC),把根毛吸收孔堵住了。
这三重灾害叠加,便使植物根系发黑溃烂。我们常见沼液流经的河沟,周边野草都枯死,就是这种情况。
如果针对以上沼液“三害”,制定相应的措施加以化解,把缺氧变成含氧,把大分子有机碳转化成小分子有机碳(AOC),再由小分子有机碳把氨气、硫化氢和甲烷这些“臭小子”驯化到有机小分子化合物中,成为有机养分的组成部分,沼液的“三害”就都转化成农作物所用的资源了。
由此可见:要把沼液变成无害而有肥效的有机液体肥,在工艺技术上就要解决使液体从缺氧变含氧;使DOC转化成AOC,而不是把DOC变成CO₂排掉;只要AOC形成了,几种有害气体也就跟着转化成肥料养分了。这里要特别强调:把DOC转化成AOC,并不能降低液体COD的检测值。用“降低COD”的思路只能解决沼液无害化,不能解决肥料化。
三、审视现行GB/T 40750—2021标准
表1 GB/T 40750—2021 农用沼液的质量要求与检测方法
|
项目类别 |
I类 |
II类 |
III类 |
浓缩沼液肥料 |
检测依据 |
|
酸碱度(pH值) |
5.5~8.5 |
5.5~8.5 |
5.5~8.5 |
5.5~8.5 |
GB/T 6920 |
|
水不溶物/(g/L) |
≤50 |
≤50 |
≤50 |
≤50 |
NY/T 1973 |
|
蛔虫卵死亡率/% |
≥95 |
≥95 |
≥95 |
≥95 |
GB/T 19524.2 |
|
臭气排放浓度(无量纲) |
≤70 |
≤70 |
≤70 |
≤70 |
GB/T 14675 |
|
总养分(N+P₂O₅+K₂O)/(g/L) |
— |
— |
— |
≥8 |
NY/T 1977、NY/T 2540 |
|
有机质/(g/L) |
— |
— |
— |
≥18 |
NY 525 |
|
腐植酸/(g/L) |
— |
— |
— |
≥3 |
NY/T 1971 |
|
粪大肠杆菌 |
≥10⁻¹(中温常温) |
— |
— |
— |
GB 7959-2012 |
|
总砷(以As计)/(mg/L) |
≤0.3 |
≤0.4 |
≤10.0 |
≤10.0 |
GB/T 23349 |
|
总铬(以六价Cr计)/(mg/L) |
≤1.3 |
≤1.9 |
≤50.0 |
≤50.0 |
GB/T 23349 |
|
总镉(以Cd计)/(mg/L) |
≤0.04 |
≤0.06 |
≤3.0 |
≤3.0 |
GB/T 23349 |
|
总铅(以Pb计)/(mg/L) |
≤1.2 |
≤1.6 |
≤50.0 |
≤50.0 |
GB/T 23349 |
|
总汞(以Hg计)/(mg/L) |
≤0.4 |
≤0.5 |
≤5.0 |
≤5.0 |
GB/T 23349 |
|
总盐浓度EC值/(ms/cm) 叶面施用 |
≤1.0 |
≤1.5 |
≤1.5 |
— |
GB 17323 |
|
总盐浓度EC值/(ms/cm) 土壤施用 |
≤1.5 |
≤2.0 |
≤3.0 |
— |
GB 17323 |
表中与上述“三害”有关的指标是:①臭气排放浓度(无量纲)≤70;②腐植酸:非浓缩沼液肥料没有任何表述,浓缩沼液肥料≥3g/L。①是以有害气体排掉为目标的,排掉多、留下少,则臭气浓度就会小于70,并没能解决有害气体肥料化问题。②浓缩沼液肥料规定了腐植酸≥3g/L。众所周知,“腐植酸”是一个广泛的概念,其分子量从几百到几万,除了分子量偏小的一部分黄腐酸才接近碳养分AOC,大部分水溶性腐植酸是不能直接浇施农作物的,实际上沼液原液就可检出“腐植酸”。可见此标准并不能判断沼液是否无害化,更没能给出沼液肥料化的关键指标——有机养分(或碳养分)。
所以GB/T 40750—2021标准既没有对沼液特有的有害物质提出限制指标,又没能提出有机养分(或碳养分)肥效指标,所以不能规范和指导沼液无害化肥料化,解决不了沼液“农用”难题。大量事实证明,该标准发布近五年来我国养殖企业排放的沼液仍然都在采用“处理达标排放”模式,并没有肥料化。少部分养殖企业迫于成本核算不再“处理达标排放”,就用大氧化塘贮存,长时间存放(6~9个月),待臭气浓度达标后伺机排掉,返还农田(且不说效果)的极为罕见。
四、打通种养结合的关键
一边是每年几百上千亿吨沼液的浪费,一边是十几亿亩农田的有机质匮乏和干渴,如何把这两个世界联通起来,实行可持续的种养结合物质循环,关键就在解决沼液的“三害”,这就是实行六字诀:“大化小,排变保”,即大分子有机碳转化为小分子有机碳并带动氮的转化,把主流的排碳氮工艺改变为保碳氮工艺。这些前沿技术经过二十多年的试验和成功应用,并反映在深圳市设施农业行业协会发布的团体标准《沼液肥的技术标准及其实验室检测定方法》T/SZFAA 12—2024中。
五、团标T/SZFAA 12—2024的核心内容
表2 T/SZFAA 12—2024 沼液肥的技术指标要求与检测方法
|
项目类别 |
技术指标 |
检测依据 |
|
肥液中的碳浓度(以C元素计)/(mg/L) |
无下限(供应商须标示实测值作为计价依据) |
5.3.1 |
|
0.04%碳浓度水液的种子发芽指数(GI) |
>70% |
5.3.2 |
|
酸碱度(pH值) |
5.5~8.5 |
GB/T 6920 |
|
水不溶物/(g/L) |
≤50 |
NY/T 1973 |
|
无机养分(N+P₂O₅+K₂O)/(mg/L) |
无下限(供应商须标示实测值作为计价依据) |
NY/T 1977 |
表3 T/SZFAA 12—2024 沼液肥有害指标限量要求与检测方法
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项目类别 |
技术指标 |
检测依据 |
|
蛔虫卵死亡率/% |
≥95 |
GB/T 19524.2 |
|
粪大肠杆菌/(个/mL) |
≤10 |
GB/T 19524.1 |
|
甲烷(CH₄)/(vol) |
≤0.05% |
5.3.3 |
|
硫化氢(H₂S)/(ppm) |
≤0.5 |
5.3.3 |
|
氨气(NH₃)/(ppm) |
≤0.5 |
5.3.3 |
|
总砷(以As计)/(mg/L) |
≤0.3 |
GB 5084 |
|
总铬(以六价Cr计)/(mg/L) |
≤1.3 |
GB 5084 |
|
总镉(以Cd元素计)/(mg/L) |
≤0.04 |
GB 5084 |
|
总铅(以Pb元素计)/(mg/L) |
≤1.2 |
GB 5084 |
|
总汞(以Hg元素计)/(mg/L) |
≤0.4 |
GB 5084 |
上列表2中,“肥液中的碳浓度”加上“0.04%碳浓度水液的种子发芽指数(GI)≥70%”两项,就确定了经处理后的沼液,已经产生了“大化小”的变化,也即其中所含的有机碳已经是AOC而不是DOC,这是对土壤和农作物安全的碳养分,这个指标也是沼液肥确定商品价格的主要依据。而表3中明确规定了臭气浓度的上限标准,达到这些标准在现场基本上闻不到臭味,这也是沼液肥可以进行商品交易的必要条件。必须说明的是:要做到既“大化小”,又“排变保”,加工工艺要使用“碳菌剂”和微供氧的措施,于是原缺氧的液体加工后就含氧了。这样沼液“三害”也就顺理成章地消除了。
大量实践证明:沼液经短时间深加工达到这个标准,就可持续施进农田,不产生任何副作用,土壤会越用越肥,农作物增产提质少病害。
六、呼唤新国标
随着法典的发布施行,养殖业粪污处理必定被全面规范和严格监管,需要一批符合无害化肥料化的新技术,也呼唤一批相应的科学适用的新标准。对农用沼液而言,GB/T 40750技术标准的修改升级已经迫在眉睫了,能否以T/SZFAA 12—2024团标为参考,制定一部适应新形势符合法典要求的新国标?若如此,我国农业领域种养结合物质循环的关键瓶颈就被打通,生态农业的发展就增加了一股强劲的源头活水。
