山东省畜禽粪便资源评估及肥料化与能源化利用潜力分析

文章利用《2017年山东省统计年鉴》统计数据,结合文献数据,对2016年山东省各市畜禽养殖规模及其粪便产量进行统计,分析其粪便资源区域分布特征以及各市的畜禽粪便耕地负荷,并概算粪便肥料化利用潜力和沼气潜力,为山东省养殖废弃物资源利用提供参考依据。结果表明,2016年山东省畜禽总量(猪当量)为14484.74万头,产生粪便1.47亿t;肥料化利用折算成有机肥的量为6182.48万t,利用畜禽粪便还田代替化肥可减少化肥投入87.90亿元;能源化利用产沼气潜力为197.70亿m~3。在山东17个地级市中,德州市畜禽粪便总量最多,为2124.33万t;菏泽市有机肥生产潜力和沼气潜力最大,分别为780.85万t和24.84亿m~3;济南市、德州市畜禽粪便耕地负荷分别为34.39 t·hm~(-2)和33.00 t·hm~(-2),超过30 t·hm~(-2)。     

沼液灌溉对大白菜产量、品质及土壤养分含量的影响

沼气发酵是实现畜禽粪便无害化、资源化和循环农业的重要技术途径,科学评价施用沼液对作物和土壤的影响是构建循环农业的重要基础。文章通过田间试验,研究了沼液灌溉对大白菜产量、养分吸收、品质及土壤养分含量的影响。结果表明:在不施用化肥情况下,不同浓度沼液灌溉处理的大白菜产量高于对照,但差异不显著;沼液灌溉处理收获后大白菜中养分含量较高,且与对照差异显著;收获后0~15cm土层中无机氮、速效磷和速效钾含量均高于对照,并且硝态氮和速效磷都达到了显著差异;15~30cm土层铵态氮含量较对照显著增加,硝态氮增加不明显,速效磷和速效钾与对照差异较小,只有沼液浓度较高处理与对照差异显著;沼液灌溉后增加了大白菜可溶性糖和可溶性蛋白含量,降低了粗纤维含量,品质提高;各处理硝酸盐含量比对照增加,但未超标。研究结果为规模化循环农业产业园区制定循环技术体系提供了科学依据,但今后应根据园区种植和养殖规模及发展规划,深入研究沼肥在不同作物和种植制度中养分利用效率,土壤养分盈亏,植物和土壤中重金属等有害物质残留及针对不同土壤类型和种植制度的沼肥消纳阈值,真正做到畜禽养殖废弃物的资源化、无害化和再利用。     

耕地质量主要养分空间分异特征分析及评价#br# ——以新疆叶城县为例#br# #br#

以新疆叶城县为研究区,选取有机质、碱解氮、有效磷以及速效钾四种主要养分,基于GIS运用经典统计学与地统计学相结合的方法,拟合最优半方差函数模型分析其空间分异特征并通过内梅罗指数法进行综合质量评价。得出的主要结果有：有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的含量分别为11.68 g/kg、52.19 mg/kg、6.59 mg/kg、131.51 mg/kg,相较于第二次土壤普查,除速效钾含量降幅较大外其他三种养分含量均有不同程度提升,且各养分整体变异系数的范围在2207%~68.19%之间,均属于中等变异程度,且有效磷＞碱解氮＞速效钾＞有机质。均呈现较强空间变异性,其中有效磷与速效钾块基比为0.08、0.06,由结构性因素主导,有机质与碱解氮块基比为0.71、0.61,由随机性因素主导。耕地土壤主要养分综合质量指数为1.73,比1982年提升0.4,整体呈优化态势。综合发现：总体呈现“缺氮、少有机质、少磷、丰钾”的格局,有机质由中部中山地带向东北呈减少趋势;碱解氮呈现出由西南、东北方向内逐渐增加;有效磷高值区表现为斑块状分散嵌入;速效钾在方向上没有较强规律性。根据叶城县的土壤母质特征注意少量多次施肥,在整体加大有机肥、磷肥、氮肥的同时根据养分含量空间分异调整区域性施肥结构,伯西克热乡等可适当增加钾肥投入,对依力克其乡等可加强防护林体系的建设与维护。     

膜下咸水滴灌水肥盐调控对棉花盐离子、养分吸收及干物质分配的影响

[目的]探索南疆地区膜下咸水滴灌条件下水肥盐调控管理模式.[方法]设置不同淡咸水混合比例(1 ∶ 0、4 ∶ 1和2 ∶ 3)和不同施氮量(400、300kg/hm2和200kg/hm2)组合方案,其中淡咸水混合比例1∶0、施氮量300 kg/hm2为对照,研究了膜下咸水滴灌水肥盐调控对棉花盐离子、养分吸收及干物质分配...     

渭北旱塬土壤养分时空变异与养分平衡研究

利用20世纪80年代第二次全国土壤普查资料和2010—2012年耕地地力调查与质量评价项目数据,运用经典统计学、地统计学结合GIS技术,分析了渭北旱塬近30年来土壤养分变化;并通过对该区测土配方施肥项目农户施肥调查数据的分析,明确了该区农户施肥现状及主要种植体系养分平衡状况。结果表明,渭北旱塬当前土壤有机质、碱解氮和有效磷含量平均分别为12.9 g/kg、59.4 mg/kg和15.4 mg/kg,与20世纪80年代相比,分别提高了22.0%、37.9%和129.8%;速效钾基本保持不变。该区氮、磷肥过量投入现象严重,小麦、玉米和苹果的氮肥、磷肥投入过量农户分别占总调查农户的89%、69%、74%和75%、49%、52%;76%和67%的农户在小麦和玉米田间的钾肥投入不足,苹果钾肥投入过量和不足的农户比例均较高,分别为40%和48%。小麦、玉米和苹果三大主要种植体系土壤氮、磷均处于盈余状态,氮盈余量平均分别为116、111和655 kg/hm2,磷盈余量平均分别为88、56和357 kg/hm2,其实际盈余率均大大超出短期内允许的盈余范围。小麦和玉米种植体系钾素均为亏损状态,其亏损量平均分别为73和93 kg/hm2,在允许亏损范围内;而苹果种植体系钾素年盈余量高达283 kg/hm2,实际盈亏率较允许平衡盈亏率高出145个百分点。因此,为实现渭北旱塬粮食安全和环境安全的双重目的,今后该区域应适量减少氮、磷肥的投入,尤其是苹果园区;增加粮食作物的钾肥投入,以保证作物稳产、高产,保持地力。     

北镇市粮食作物耕地土壤养分状况分析与施肥建议

为了解北镇市土壤养分状况,2006-2008年共采集土样9 250个,对土壤养分进行测试分析.结果表明:北镇市土壤有机质平均含量为1.55%,碱解氮平均含量为109.8 mg/kg,有效磷平均含量为18.27 mg/kg,速效钾平均含量为106.99 mg/kg;与1980年相比,全市耕地地力呈上升趋势.通过土壤养分测定与田问试验,建议每hm2施用有机肥3万～4.5万kg、氮素120～225 kg、P2O530～120 kg、K2O 30～150 kg.     

水氮耦合对香蕉养分吸收和产量的影响

在微喷灌条件下研究不同水氮水平对香蕉养分吸收和产量的影响。结果表明,旱期高水高氮处理,香蕉氮、磷、钾、钙和镁的吸收量最高,分别为86.23、16.04、329.88、32.62和5.93 g/株,产量最高为34 538.4 kg/hm2。旱期低水条件下,低氮处理氮、磷、钾吸收量分别比高氮处理高4.33%、17.70%和11.03%,产量提高3.15%。     

漳河灌区水稻种植前后土壤养分变化研究

利用湖北漳河灌区典型试验区取样点上的土壤养分数据,运用经典统计学的有关理论分析了水稻种植前土壤养分的背景值。结果表明,试验区土壤氮元素供应较充分,土壤总氮和碱解氮的平均含量分别达到了1.140g/kg和107.980 mg/kg,但是试验区土壤磷元素相对缺乏,总磷和速效磷的含量分别仅有0.642 g/kg和16.619mg/kg,并且磷元素含量在区域内的变异性也很大。同时,对在区域内选取的3块典型田块的土壤养分在水稻种植前后的变化进行了对比分析,分析结果显示,土壤总氮和总磷在水稻种植后的含量平均降幅分别为26.28%和40.9%,统计学显著性检验证明氮元素减少不明显,而磷元素减少显著。结合地统计学的有关理论应用克里格空间插值,对取样点外区域土壤养分背景值进行了估计,并做出养分分布等值线图,为指导农户科学合理施肥,提高肥料利用效率和减轻农田面源污染提供参考。     

制浆废水灌溉养分平衡研究及其经济效益分析

通过田间实验,研究亚铵法制浆中段水经土地处理的同时作为灌溉用水的农田养分平衡状况及经济效益。结果表明,亚铵法制浆中段水灌溉条件下,冬小麦-水稻轮作体系各废水处理氮、磷、钾均处于盈余状态,在最佳组合体系下氮、磷、钾盈余分别达到5.21%、60.10%、37.36%。小麦季推荐施肥量氮肥(按纯氮计)286.8 kg/hm2,磷肥(按P2O5计)64.2 kg/hm2,不施钾肥;水稻季氮、磷、钾肥均不施。亚铵法制浆中段水灌溉,1年每公顷土地可以处理废水19200 m3,产生经济效益41842元。由于小麦季废水灌溉量较少,因此可以通过湿地处理法来解决此时中段水过量的问题。     

天津地区施肥对麦田土壤养分及产量的影响

根据2008年10月-2009年6月和2010年10月-2011年6月在天津农学院农田水循环试验基地进行的田间试验,通过室外采样和室内测定,研究了天津地区施肥对麦田土壤养分和产量的影响.结果表明:硝态氮和速效磷均表现出在表层0～20 cm处含量远远高于其他土层,随土层深度的加深,含量逐渐降低,60 cm以下土层硝态氮和速效磷的含量变化缓慢.高、中、低、零肥处理硝态氮含量最大值呈现与施肥量多少相同的趋势,速效磷含量最大值的分布规律与施肥多少关系不太明显.0～40 cm土层中硝态氮和速效磷含量随时间变化较其他土层要明显,在天津地区复种指数较高的农田土壤中,底肥300 kg/hm2,追肥150 kg/hm2可以满足冬小麦生长需求,既节约资源,又保护环境.     

陕西规模化猪场猪粪与饲料重金属含量研究

测定了陕西省11个地区64家规模化养猪场中64个育肥猪饲料和相应的猪粪样品中Cu、Zn、Cr、Ni、As、Pb和Cd等元素的含量,并评估了其潜在的环境风险。结果表明：饲料和猪粪中均含有大量Cu、Zn、Cr、Ni、As、Pb和Cd等,并以Cu和Zn含量最高;饲料中Cu和Zn平均含量在38.33～805.61mg/kg和90.69～1208.19mg/kg之间,猪粪中Cu和Zn平均含量在78.99～1543.28mg/kg和68.72～3011.72mg/kg之间;陕西育肥猪饲料中重金属已经超出国家标准中的浓度限值,其中Cr、Cu、Zn、As、Pb和Cd的最高超标倍数分别为5.44、134.27、10.98、60.08、7.67和110.86,饲料是猪粪重金属的主要来源;限制陕西省规模化养殖场猪粪农用的主要因素是Cu、Zn和Cd含量。估算表明,安康、商洛和杨凌地区猪粪农田施用不足100年土壤Cu或Zn即超标,陕西农田土壤Cd在18.3～99.3年后即达到容许量。     

基于GIS的辽阳县耕地地力评价研究

采用综合指数法对辽阳县耕地地力进行评价。样点数共计4176个,在GIS支持下,将辽阳县土壤图、行政区划图、土地利用现状图进行叠加分析,确定评价单元6933个,采喟模糊评价、特尔斐法、层次分析法等,对土壤管理、耕层养分形状、耕层理化性状、剖面性状这4方面12个影响因子进行分析,并建立耕地地力评价体系及其模型。结果表明：全...     

海河流域冬小麦水分生产率特征分析

以海河流域为研究对象,以农田总供水水分生产率(WUEa)和灌溉水分生产率(WUEi)为评价指标,运用对流域内典型灌区的调查资料,计算了海河流域主要作物冬小麦的用水效率并进行特征分析,得到了其水分生产率的分布和变化规律。结果表明,WUEa在田间尺度上均值为1.50 kg/m3、灌区尺度上均值为0.97kg/m3,WUE在...     

重庆大中型沼气工程规划建设现状分析

沼气工程是处理规模化畜禽养殖场粪污的一种有效途径,能够实现粪污的减量化、无害化和资源化,是生态农业、循环农业的重要纽带。目前,重庆地区正在大力发展畜禽养殖场的沼气工程建设,这对三峡库区生态环境的保护具有重要的意义。为此,介绍了重庆地区养殖场大中型沼气工程发展建设现状,并针对规划建设过程中存在的问题提出了一些建议,旨在为重庆大中型沼气工程规划建设提供参考。     

化学制剂及不同覆盖材料应用在夏棉上的节水增收效益

在播期墒情不足的夏棉种植区,利用化学制剂进行棉种涂层有显著的催芽和促苗效果。采用不同材料对棉田进行覆盖,开花前～拔棵期２个多月内可节水２９．８～５３．４ｍｍ。其中适量（４．５ｔ／ｈｍ＾２）的秸杆覆盖皮棉产量可达１１６０．２ｋｇ／ｈｍ＾２,水分生产效益超过不覆盖夏棉３０％以上。     

猪场废水处理技术评价模型(Ⅰ)--模型建立与描述

随着经济发展、人民生活水平提高及城市化进程加速,我国畜禽产品的市场需求也不断增加,畜禽养殖业生产规模不断扩大,由此而带来的环境污染问题也日趋严重.本研究针对我国集约化猪场废水处理项目在立项、建设中,技术、经济、环境评价方法尚不完善的现状,编制出猪场废水处理及资源化利用模型.该模型在给定饲养规模、废水量及浓度、拟定废水处理目标等基本信息基础上,能够提供猪场废水处理工程工艺方案比较、机械设备选型参数、构筑物设计参数、处理效果、投资估算及运行费用计算,快速完成初步方案的设计.     

大型养殖业粪污处理沼气工程导入CDM的可行性分析

清洁发展机制（CDM）是《京都议定书》框架下用以帮助发达国家和企业实现温室气体减排目标的三个灵活机制之一。我国集约化畜禽养殖场行业污染危害日益严重，如果对大中型养殖场的禽畜粪便进行集中处理，建立沼气工程，并引入CDM项目，通过出售经核证的减排量（CERs），不仅可以带来环境效益而且也具有较好的经济效益。本文分析了此类工程CO2减排量的计算，及通过出售CERs的内部经济性改善。     

Dairy farm nutrient management model. 1. Model description and validation

Intensive dairy farming results in significant phosphorus (P) emission to the environment. Field data indicates that farm-gate P surplus is highly positive in Finland and strategies to mitigate the surplus are needed. The objectives of this study were to build a P cycle model for dairy farms (1) and to validate the model with independent field data (2). The dairy farm nutrient management model (“Lypsikki”) described in this paper includes three sub-models: (1) soil and crop, (2) dairy herd and (3) manure management. The model is based on empirical regression equations allowing estimations of crop and milk yields in response to increased fertilisation and nutrient supply, respectively. In addition, the model includes a dynamic simulation model of the dairy herd structure and calculation of the farm-gate nutrient surplus. The model was validated with independent annual (average for 1-4 years) farm-gate P surplus data from 21 dairy farms. Model simulations were conducted using two levels of soil productivity, mean (M) and low (L). The model validation indicated a strong relationships between model-predicted and observed farm-gate P surplus: (M: R² = 0.77 and L: R² = 0.80). The line bias between the model-predicted and observed data was negligible and insignificant (P > 0.6) suggesting a robustness of the model. The mean biases were relatively high and significant (M: 4.7 and L: 1.8 kg/ha, P < 0.001), but evidently related to overestimation of crop yields that has to be taken into account when using the model on a single farm. The prediction error of the model (observed minus predicted P surplus) was significantly correlated to the difference between simulated and observed P import in feeds (M: R² = 0.55 and L: R² = 0.51). This suggests either that all the dairy farms did not fully exploit the possibilities in the crop production or that all the model assumptions are not correct. The effects of purchased feed and fertiliser P and exported milk P (per cow or cropping area) on farm-gate P surplus were of the same magnitude in both observed and simulated data. This implies that the model developed can be used as a management decision tool to find strategies to mitigate P surplus on dairy farms.     

漳河灌区灌溉用水量及水分生产率变化分析

根据湖北省漳河灌区长系列灌溉用水量、作物产量及灌溉面积等资料 ,从田间、灌溉系统及整个灌区3个不同尺度分析了漳河灌区历年来灌溉用水量及灌溉水分生产率变化情况。结果表明 ,漳河水库农业灌溉供水从第一阶段的 8.5亿 m3减少到第三阶段的 3.94亿 m3 ,单位面积灌溉供水量从第一阶段的 5 94 6m3 /hm2减少到第三阶段的 30 91 m3 /hm2 ,灌溉水分生产率从第一阶段的 0 .6 5 kg/m3提高到第三阶段的 2 .37kg/m3。相应的在灌溉系统和田间尺度 ,单位面积灌溉供水量及灌溉水分生产率呈现同样变化规律。由于灌溉系统和灌区尺度水的重复利用程度逐渐提高 ,使从田间、灌溉系统到灌区灌溉水分生产率逐渐提高。分析灌溉水利用率及水分生产率提高的原因表明 ,节水灌溉技术的推广应用以及通过各类调蓄设施提高水的重复利用率等占一半 ,农业结构的调整及作物品种改进使粮食单产提高等占另一半。     

组合式沼液沼渣固液分离装置设计

利用畜禽养殖粪污厌氧发酵生产生物燃气已经成为规模化养殖场解决环境问题和获得生物能源的重要途径。厌氧发酵产生的沼液合理利用是沼气工程面对的难题之一,从沼液和沼渣分离利用实现减量化、资源化的目的出发,设计了一种适合沼液和沼渣固液分离的组合式固液分离装置,为采用工程手段处理沼液沼渣提供了参考。