淋溶对畜禽粪便释放氮磷面源污染物的影响

在淋溶条件下,分别对施入的猪粪(ZF)、牛粪(NF)、鸡粪(JF)中TN,TP的流失进行定量化;估算畜禽粪便的施用量与淋溶量对TN,TP的释放量、释放速率、释放率的影响.结果表明,对于TN,TP的释放量而言,施用量以及淋溶量越大,则累积释放量也就越大;3种畜禽粪便对TN,TP的释放速率的影响为TN>TP.对于TN,由大到小依次为:猪粪,牛粪,鸡粪;而对于TP,由大到小依次为:猪粪,鸡粪,牛粪;对释放率的影响由大到小依次为:猪粪,牛粪,鸡粪;且粪便施用量相同时淋溶量高的释放率高,淋溶量相同时施入量低的释放率高.     

有机无机配施对生菜生长及其Cd Pb含量的影响

为了比较等氮水平下不同有机肥及其与无机肥配施对土壤重金属的钝化效果,通过在0.2g·kg-1氮水平下单施商品有机肥、猪粪、牛粪、鸡粪和花生麸,及5种有机肥分别与无机肥(尿素+磷酸二氢钙+硫酸钾)配施(N:N=1:1)的盆栽试验,研究它们对重金属污染土壤上生菜(Lactuca sativa)生长及其Cd、Pb含量的影响。结果表明,与CK相比,有机肥可提高生菜的生物量(商品有机肥单施除外),有机肥单施时,鸡粪处理生菜的鲜重最高,配施时牛粪和鸡粪处理生菜的生物量最大。无论单施或配施,花生麸和鸡粪处理降低生菜地上部Cd含量的效果最好,且鸡粪较好地降低了生菜地上部Pb含量。牛粪和花生麸配施的Pb含量显著低于单施,猪粪和商品有机肥单施的Pb含量显著低于配施,其余单施和配施之间没有显著差异。因此,鸡粪是5种有机肥中较适合施用于重金属污染菜地土壤的有机肥。     

两种有机肥及氮磷钾配施对塑料大棚番茄产量的影响

研究了两种有机肥与N、P、K配施对塑料大棚番茄各时期产量的影响,结果表明:鸡粪与N、P、K配施前期产量高于牛圈粪,中后期牛圈粪高于鸡粪。两种有机肥中,鸡粪与低N高P配施的产量较高,牛圈粪与高N高P配施产量较高;所有处理中以M2N2P2产量,最高达74 210.5kg/hm2,产投比达2.01,其次是M1N1P2。因此,鸡粪与N、P、K配施时,应适当降低N肥增加P肥,与牛圈粪配施时应适当增加N、P用量。     

不同畜禽粪肥对土壤培肥及玉米增产效应的影响

为了探索不同畜禽粪肥对土壤培肥及玉米增产的作用,通过不同种类和数量的畜禽粪肥对土壤呼吸速率、玉米产量和水分利用效率产生的影响进行分析。结果表明,鸡粪和羊粪处理的土壤呼吸速率较高,分别为4.13,3.85μmol(/m2.s),猪粪和牛粪处理的较低,分别为3.73,3.46μmol(/m2.s);鸡粪和羊粪处理的增产效应达到35%以上,猪粪和牛粪处理的增产效应达到25%以上,均为T3处理产量最高(折合干物质量为20 230.0 kg/hm2);不同粪肥处理的水分利用效率随着施用量的增大而增大,水分利用效率最大的是鸡粪T3处理,为31.07kg(/hm2.mm);施入不同畜禽粪肥后可增加玉米产量、提高土壤呼吸速率和水分利用效率,而且效应由高到低的顺序:鸡粪>猪粪>羊粪>牛粪。这可为不同等级的农田培肥土壤提供理论依据。     

不同有机培肥对黑土团聚体含量及特征的影响

【目的】研究不同有机培肥处理对土壤团聚体形成和稳定性的影响。【方法】以吉林中部地区黑土为供试土壤,通过3年培肥盆栽试验,以不施用任何肥料为对照(CK),研究不同有机肥料(牛粪、鸡粪、树叶、猪粪、菌渣、秸秆、稻糠、草炭)及化肥对土壤团聚体含量、稳定性参数(团聚体平均质量直径(MWD)、平均几何直径(GMD))以及分形维数(D)的影响。【结果】各处理粒径≥0.25 mm机械稳定性团聚体含量为77.82%~89.18%,表现为:草炭牛粪鸡粪树叶化肥菌渣秸秆稻糠CK猪粪;各处理粒径≥0.25 mm水稳性团聚体含量为47.04%~62.18%,表现为:秸秆稻糠树叶牛粪菌渣猪粪草炭化肥CK鸡粪。各处理土壤机械稳定性团聚体MWD和GMD值大小顺序均为:草炭猪粪化肥秸秆牛粪菌渣树叶稻糠鸡粪CK;各处理土壤水稳性团聚体MWD由大到小的顺序为:牛粪菌渣鸡粪秸秆稻糠草炭猪粪树叶化肥CK,GMD由大到小的顺序为:秸秆牛粪菌渣稻糠鸡粪草炭猪粪树叶化肥CK。各处理机械稳定性团聚体的分形维数为2.441~2.626,表现为:CK稻糠猪粪菌渣秸秆鸡粪树叶化肥牛粪草炭。各处理水稳性团聚体分形维数由高到低的顺序为:CK化肥草炭鸡粪猪粪菌渣牛粪树叶稻糠秸秆,所有培肥处理均显著低于CK。【结论】培肥处理有利于提高土壤机械稳定性和水稳性团聚体含量,增加土壤稳定性,改善土壤结构状况。     

添加有机物料后红壤CO2释放特征与微生物生物量动态

 【目的】对不同有机物料施入红壤后CO2释放特征及几种形态碳、氮变化进行了观测,并分析其相互关系,以阐明添加有机物料后红壤中CO2释放量及几种碳、氮形态的变化特征。【方法】采用室内恒温培养试验,向红壤中添加5种有机物料（猪粪、牛粪、鸡粪、玉米秸秆和小麦秸秆）,培养期间定期采样分析红壤CO2释放量及土壤微生物量碳、氮（SMBC、SMBN）的动态变化。【结果】添加有机物料后,各处理CO2释放速率在培养前期较高,在培养18-20 d后基本趋于稳定。整个培养期间,土壤CO2-C的累积过程符合一级反应动力学方程。添加不同有机物料后红壤CO2潜在释放量从高到低顺序为：小麦秸秆（1.51 g•kg-1）＞玉米秸秆（1.38 g•kg-1）＞猪粪（0.89 g•kg-1）＞鸡粪（0.78 g•kg-1）＞牛粪（0.50 g•kg-1）。添加几种有机物料后红壤CO2释放量存在显著差异,秸秆类有机物料分解释放CO2量相当于动物有机肥的2倍以上,其中小麦秸秆最高,牛粪最低,且有机物料分解释放CO2量与SMBC、SMBN、土壤可溶性有机碳（WSOC）和有机物料C/N呈显著相关。【结论】等碳量的有机物料施入红壤后能显著提高土壤CO2的释放速率和释放量,且土壤CO2释放量与土壤微生物量、可溶性碳和有机物料的C/N紧密相关。添加有机物料处理,土壤微生物生物量和碳源、氮源的有效性较高,有利于土壤养分的转化和释放。     

原位覆盖法对底泥中磷释放的影响

通过室内模拟试验,考察不同覆盖材料(煤渣和红土)对原位覆盖法控制底泥中的磷释放的效果,以及温度、pH值、水体扰动和光照等环境因子对原位覆盖法控制底泥中磷释放的影响。结果表明:煤渣和红土覆盖层均能有效控制底泥中的磷的释放,且红土的控制效果更好。酸性或碱性条件均有利于底泥中的磷向上覆水中释放,中性条件下的磷释放量最小;碱性条件比酸性条件更能促进底泥中的磷释放。高温有利于底泥中磷的释放。扰动强度越大,在相同的试验时间内底泥中磷向上覆水中的释放量越大;在释放初期,两者差异不大,随着时间的延长,两者差异越来越大。光照对原位覆盖法控制底泥中的磷释放的影响不明显,相对来说,避光更有利于底泥中磷的释放。原位覆盖法可以有效控制底泥中磷向上覆水中释放。     

半分解有机物料覆盖对鸡粪中NH3及H2 S释放的影响

为了降低鸡粪堆放过程中NH_3和H_2S的释放,以覆盖半分解有机物料与不添加物料鸡粪为研究对象,通过改变半分解有机物料的覆盖量来探究其对鸡粪中NH_3和H_2S释放的影响。研究结果表明:草炭、菌渣、生物炭覆盖均能有效抑制鸡粪中NH_3及H_2S释放,草炭抑制效果最佳,菌渣次之,生物炭第三;腐解牛粪覆盖对鸡粪中NH_3具有显著抑制作用,但不易于H_2S控制;牛粪、草炭、菌渣覆盖量均为15%抑制效果最好,生物炭覆盖量为10%抑制效果最好。     

不同水肥浓度对涌泉根灌枣树叶面积和产量的影响

以陕西榆林山地矮化密植梨枣树为研究对象,分析了不同水肥浓度对涌泉根灌枣树生育期内叶面积指数、果实发育和产量的影响。结果表明,不同水肥处理叶面积指数在枣树果实膨大期达到高峰,且稳定持续至果实成熟期末期,随后叶面积指数开始下降。叶面积指数随着萌芽展叶期灌水量的增加而增加,所有水肥处理下,枣数叶面积指数最大的是高水中肥处理(W1N2)；所有处理中,高水、低水处理与低肥相组合,果实体积最大,中灌水处理为不施肥时果实的体积最大。单位枝长的果实数目最高的是中水中肥处理(W2N2),最低的是低水处理(W3),在一定范围内,适当施肥能促进枣果单位枝长的果实数目的增加,但肥液浓度过大,反而会抑制其增加。在一定条件下,所有处理中产量最高的是中水中肥处理(W2N2),产量超过2000kg/亩,最低的是低水高肥处理(W3N1),产量不到1000kg/亩。因此可以选择中水中肥处理(W2N2),能获得最高的产量。     

汤逊湖·南湖及墨水湖底泥沉积物中氮磷的释放特征

在夏季环境下以武汉汤逊湖、南湖和墨水湖的底泥沉积物为目标,采用蒸馏水作为上覆水进行静态释放试验,监测各试验柱上覆水中氮磷营养盐的变化趋势,计算TN、TP的累计释放量,分析湖泊底泥中氮磷营养盐的释放规律。结果表明,各湖泊底泥样本向上覆水中释放的氮主要以NO₃^--N的形式存在;墨水湖底泥向上覆水中释放的氮最多,南湖底泥向上覆水中释放的磷最多。3个湖泊的底泥向上覆水释放的氮磷总量仅占底泥氮磷总量的极少部分,说明汤逊湖、南湖和墨水湖底泥均具有较大的氮磷释放潜力。     

水稻种植在牛粪化肥配施条件下消纳氮磷的作用

为研究水稻作为湿地植物在防治面源污染方面的作用,本研究采用盆栽试验的方式,设置了4个施肥处理[100%化肥(100%F)、70%化肥+30%牛粪(70%F+30%M)、50%化肥+50%牛粪(50%F+50%M)、30%化肥+70%牛粪(30%F+70%M)],在每个施肥处理中又分别设定水稻种植和无水稻种植(UN)两种处理,以探讨种植水稻对整个体系中的碳(C)、氮(N)、磷(P)的消纳作用。结果表明,水稻种植能够降低盆面水的pH值、化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)浓度,尤其是在70%F+30%M处理下,水稻对COD、TP、TN的减低效果最显著,与无水稻种植相比,其水稻种植条件下分别降低58.16%、65.50%和72.92%。100%F的水稻籽粒和茎叶的P含量最高;70%F+30%M各部分的N含量最高;50%F+50%M各部分的P含量最高;30%F+70%M籽粒的N含量最高,而茎叶的P含量最高。因此,在配施牛粪的情况下,水稻种植可以显著降低盆面水的pH值、COD、TP、TN,稳定土壤中的N含量,同时增加水稻植株中N、P的含量,其中以70%F+30%M处理下水稻的水处理能力及植株N含量最佳。     

水葫芦和香蒲对富营养化水体及其底泥养分的吸收

为探明水葫芦、香蒲改善富营养化水体水质的效果及其对底泥养分释放的影响,以其为试材,采用人工模拟试验方法,分析其对不同富营养化水体及其底泥养分吸收的情况。结果显示:水葫芦比香蒲有更好的适应性,在不同浓度的水体中生物量快速增加,而香蒲则需要较长的适应期;在总氮、总磷浓度分别为3.2～14.2 mg/L和0.2～1.0 mg/L的富营养化水体中,水葫芦、香蒲均可有效地消减上覆水中总氮和总磷。处理3个月后,水葫芦净化系统的总氮、总磷浓度分别降至0.84～0.86 mg/L、0.035～0.044 mg/L,对水体总氮、总磷的去除量分别为72.0%～94.0%、82.5%～98.1%,总氮、总磷的负荷去除量分别为18.4～105.8 mg/(m2.d)、1.3～7.6mg/(m2.d);香蒲净化系统的总氮、总磷的浓度分别降至0.96～1.09 mg/L、0.030～0.062 mg/L,对总氮、总磷的去除率分别为66.0%～92.8%、77.0%～93.8%,总氮、总磷的负荷去除量分别为8.4～52.3 mg/(m2.d)、0.6～3.7 mg/(m2.d)。表明水生植物水葫芦和香蒲可有效消减富营养化湖泊水体氮、磷等内源污染物,对富营养化水体水质具有良好的改善效果。     

江苏省规模化肉鸭旱养全饲养周期污染物产生量及其环境效应

为完善肉鸭养殖产排泄系数体系，准确计算肉鸭养殖粪尿产生量与氮磷排泄量并评估其环境效应，本研究通过对高架养殖模式下，肉鸭全饲养周期（育雏-生长-育肥）持续开展42 d的粪尿全量收集试验，获得了肉鸭育雏期、生长期和育肥期产排污系数，并基于江苏省各市畜禽养殖量和耕地面积估算了2021年江苏省畜禽粪尿产生量及区域分布情况，评估了肉鸭养殖对耕地、水体污染负荷贡献。结果表明：肉鸭不同生长阶段粪尿产生量及氮磷排泄量差异显著，其中育雏期、生长期、育肥期粪尿产生量分别为56.3、311.5、474.9 g·只^-1·d^-1，化学需氧量（COD）产污系数分别为4.48、20.82、30.22 g·只^-1·d^-1，总氮（TN）产污系数分别为0.31、2.03、3.75 g·只^-1·d^-1，总磷（TP）产污系数分别为0.19、0.85、1.41 g·只^-1·d^-1。徐州、宿迁、南通、淮安、盐城是江苏肉鸭养殖粪尿排泄总量最大的5个市，其总量占全省肉鸭粪尿排泄量的92.9%。2021年，江苏肉鸭粪尿中COD、TN、TP产生量分别为13.47万、1.19万、0.57万t。单位耕地面积肉鸭养殖氮、磷负荷最大的市为徐州，占比分别为23.31、28.53%。南通市、盐城市畜禽粪便耕地磷污染负荷高于欧盟磷限量标准，水体污染预警等级为Ⅳ级。研究表明，在肉鸭生产中应根据群体结构和相应的产排污系数科学核算其污染物排放量，盐城、南通在产业发展规划时要充分考虑畜种配置与环境承载力，适当减小肉鸭养殖规模，防止局部养殖污染风险的出现。     

多级处理模式下粪污中氮、磷削减规律及其农田可消纳量——以苏南水网地区规模猪场为例

针对规模养殖场粪污多级处理模式下氮、磷削减规律及土地承载力不清等问题,以苏南水网地区一规模猪场为研究对象,系统分析了污水经二级厌氧消化、三级沉淀池和水生植物塘逐级处理后氮、磷的去除特征,进一步核算了此模式下粪污实际农田可消纳量。结果表明：猪场全年粪、尿总产生量分别约为4 086.9 t和10 995.8 t,粪便收集率约为90.5%。收集的粪污中可利用的总氮（TN）和总磷（TP）量分别为183.12 t和148.97 t。粪污经过厌氧消化后TN和TP去除率小于25.3%和57.2%,进一步通过三级沉淀池处理后二者可去除80%以上,最终通过水生植物生态处理后二者去除率均达95%以上。养殖废水经过多级处理工艺,可大幅提高其农田消纳量,降低粪污处理成本,特别适用于集约化程度高、经济发达、土地资源有限地区的畜禽养殖场。     

山核桃林闭合区内径流氮磷流失特征

为研究自然降雨条件下整个水文年中山核桃Carya cathayensis林闭合区内径流-土壤-泥沙氮磷流失特征,以杭州市临安区山核桃林闭合区作为研究对象,测定总氮、总磷和水解氮等指标。结果表明:降雨是影响径流的重要因子,径流量和降雨量存在显著正相关（P < 0.05）;在2016年6月至2017年5月的观测期间,山核桃林径流水中氮素平均质量浓度较高（2.86 mg·L-1）,水解氮是氮素流失的主要形式,占总氮的60.7%;径流水中磷素平均质量浓度较低（0.01 mg·L-1）。径流氮质量浓度与土壤碱解氮之间不存在显著的相关性（P>0.05）,而径流磷质量浓度与土壤有效磷质量分数之间呈显著相关（P < 0.05）;径流中总氮和总磷的年累积流失量分别为11.01 kg·hm-2·a-1和133.70 g·hm-2·a-1,泥沙中全氮和全磷的年累积流失量分别为11.49和1.12 g·hm-2·a-1,山核桃林氮磷流失严重。     

Improvement of soil fertility and rice yield after long-term application of cow manure combined with inorganic fertilizers

Fertilization is an effective technique to improve soil fertility and increase crop yield. The long-term effects of different fertilizers on soil considerably vary. Over 38 consecutive years of different fertilization positioning experiments in a double cropping rice field of Qiyang Red Soil Experimental Station, seven different fertilization treatments including CK (no fertilization), NPK (nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizer), M (cow manure), NPKM (nitrogen, phosphorus, and potassium with cow manure), NPM (nitrogen and phosphorus with cow manure), NKM (nitrogen and potassium with cow manure), and PKM (phosphorus and potassium with cow manure) were applied to study the effects on rice yield, soil fertility, and nutrient apparent balance in a paddy field. The results showed that the annual average yields of rice in NPKM, NPM, NKM, PKM, M, NPK and CK treatments ranged from 6 214 to 11 562 kg ha^–1. Yields under long-term organic and inorganic treatments (NPKM, NPM, NKM and PKM) were 22.58, 15.35, 10.53 and 4.41%, respectively, greater than under the NPK treatment. Soil organic carbon (SOC), total nitrogen (TN), available nitrogen (AN) and available potassium (AK) concentration with long-term organic and inorganic treatment (NPKM, NPM, NKM and PKM) were significantly higher than in inorganic fertilizer (NPK) treatments. Soil total phosphorus (TP) and available phosphorus (AP) contentration with organic fertilizer combined with inorganic N and P fertilizer treatment (NPKM, NPM and PKM) were significantly higher than with inorganic fertilizer alone (NPK treatments). The average annual rice yield (11 562 kg ha^–1), SOC (20.88 g kg^–1), TN (2.30 g kg^–1), TP (0.95 g kg^–1), TK (22.50 g kg^–1) and AP (38.94 mg kg^–1) concentrations were the highest in the NPKM treatment. The soil AN concentration (152.40 mg kg^–1) and AK contentration (151.00 mg kg^–1) were the highest in the NKM treatment. N and P application led to a surplus of nitrogen and phosphorus in the soil, but NPKM treatment effectively reduced the surplus compared with other treatments. Soils under all treatments were deficient in potassium. Correlation analysis showed that SOC, TN, AN, TP, and AP contentration was significantly correlated with rice yield; the correlation coefficients were 0.428, 0.496, 0.518, 0.501, and 0.438, respectively. This study showed that the combined application of N, P, and K with cow manure had important effects on rice yield and soil fertility, but balanced application of N, P, and K with cow manure was required.     

奶牛场粪污制备卧床垫料过程中物料性质及污染物含量的周年变化规律

为了考察奶牛场粪污制备卧床垫料过程中的牛粪性质及相关污染物含量的周年变化规律,选择天津市一家规模化奶牛养殖场作为研究对象,进行不同阶段、不同季节的连续采样,并对样品中的TN、TP、pH、含水率、有机质、粪大肠菌群和Cu、Zn等重金属进行了系统检测分析。检测数据分析显示:泌乳牛牛粪中的TN、TP、VS、Cu、Zn的排放量存在显著性季节差异(P0.05),且TN、TP、Cu、Zn、Cd的排放量均以冬季最高;经过BRU(Bedding Recovery Unit)好氧发酵处理后,再生牛粪固体中的含水率、重金属Zn和粪大肠菌群的含量出现不同程度的降低,而TN、TP和重金属Cu的含量则基本呈现升高趋势。     

广西畜禽粪便产生量估算及对环境影响评价

【目的】通过对广西主要畜禽粪便产生量及其污染物含量进行估算,了解畜禽粪便污染现状,为广西畜禽养殖业污染治理提供参考。【方法】收集2010年广西畜禽养殖量数据,利用各类畜禽粪便排泄系数,估算广西主要畜禽粪便及其污染物产生量,在此基础上计算畜禽粪便耕地负荷量和畜禽粪便污染物流失量,评估广西畜禽养殖污染对环境造成的生态压力。【结果】2010年广西畜禽粪便产生量及其养分量分别为：畜禽粪便9141．30万t、总氮（TN）42．07万t、总磷（TP）13．62万t,畜禽粪便及其中的N、P纯养分耕地年负荷值分别为21t／ha、98kg／ha、32kg／ha;畜禽粪便污染物BOD5、CODG和NH3-N产生量分别为：383．43、435．42和42．08万t,按30％流失率计,COD。和NH3-N流失量均超出工业及生活废水排放量之和。【结论】广西畜禽养殖业对土壤环境影响较小,但对水体环境已构成严重威胁。