猪发酵床不同原料垫料重金属元素累积特性研究

2011年7月至10月,在江苏省农业科学院六合动物科学基地猪发酵床养殖场,选择两种不同垫料,一栋使用已饲养2批猪的木屑与稻壳并按比例添加部分木屑与稻壳为垫料,一栋以发酵猪粪、果树枝、菌糠及中药渣为主并配以少部分木屑为垫料,监测在育肥猪一个生长周期不同垫料内重金属Cu、Zn、As、Cr等的积累变化情况.结果表明,在一个养殖周期内,不同垫料内重金属元素As、Zn、Cr、Cu含量随时间增加而显著增加,Cu、Zn、Cr等元素在不同垫料内的积累差异显著;经过约一个养殖周期,发酵猪粪、果树枝、菌糠、中药渣垫料内As、Zn、Cu元素含量由浅层(0～20 cm)到深层(20～40、40～60 cm)呈降低趋势.以发酵猪粪为主的垫料内重金属元素含量均显著高于果树枝、菌糠、中药渣成分为主的垫料,其他材料为主的垫料对垫料内重金属元素积累影响则不明显.     

猪发酵床不同垫料中As、Hg累积规律

为研究在发酵床养猪过程中不同组成垫料的As、Hg累积规律,本文以木屑、稻壳和秸秆为原料,配制成3种垫料处理,分别为木屑（S）、木屑+稻壳（SR）和木屑+稻壳+秸秆段（SRS）,在一年半的时间里,测定了4批育肥猪养殖结束时不同层次垫料中As、Hg含量,分析了长期使用后不同发酵床垫料中As、Hg累积情况,为发酵床废弃垫料的后续农用提供理论依据。结果表明,随着猪养殖批次的延长,3种处理及其不同层次垫料As、Hg含量均存在不同程度增加。4批猪养殖结束时,As累积量最大的是SRS处理的发酵床,为1921.7 mg·栏^-1,Hg累积量最大的也是SRS处理的发酵床,为21.1 mg·栏^-1。S、SR、SRS处理的As、Hg含量分别为2.921、2.190、2.621 mg·kg^-1和0.048、0.036、0.042 mg·kg^-1,均符合《农业行业标准有机肥料》（NY 525-2012）、《食用农产品产地环境质量评价标准》（HJ/T 332-2006）的标准限值。     

秸秆发酵还田提升土壤腐殖质含量与品质

为了探究合理的秸秆还田方式,促进土壤有机碳固定和提升土壤肥力,基于野外定位试验,对比研究了江苏省黄棕壤腐殖质各组分碳含量对不同秸秆还田方式(常规秸秆猪粪发酵还田、发酵床秸秆垫料发酵还田、秸秆炭化还田、秸秆直接还田)的响应。结果表明,与秸秆直接还田相比,秸秆猪粪发酵还田、发酵床垫料发酵还田和秸秆炭化还田处理土壤表层0～5.0 cm全碳含量分别增加了18.8%、11.0%和11.8%。两种秸秆发酵还田方式均增加了胡敏酸E_4/E_6值、胡富比与PQ值。不同秸秆还田方式对胡敏酸ΔlgK值无明显影响。秸秆直接还田对土壤腐殖质碳和总有机碳含量无显著影响。说明秸秆发酵还田方式,尤其是秸秆猪粪发酵还田,在增加土壤胡敏酸含量的同时提升了腐殖质品质,秸秆炭化还田可提高腐殖质腐殖化程度。     

猪舍不同发酵床垫料温室气体排放研究

为评价生态养猪过程中不同发酵床垫料组成对温室气体排放的影响,在南京六合发酵床养殖基地,设置3种不同垫料的发酵床处理,其垫料组成分别为木屑(S)、木屑+稻壳(SR)、木屑+稻壳+秸秆段(SRS).在一个试验周期内,连续测定垫料中CO₂、CH₄及N₂O等温室气体的排放,以及pH、含水率、铵态氮和硝态氮的动态变化,同时分析了三种垫料温室气体排放差异的机理.结果表明,垫料排放的温室气体以CO₂和N₂O为主,二者在三种温室气体二氧化碳排放当量中的占比高达99.3%~99.6%;三种垫料N₂O的排放主要集中在猪出栏前一个月,占整个试验期间排放总量的61%~68%;在垫料中添加秸秆段(SRS)对CO₂和N₂O排放总量的影响不显著,但显著增加CH₄的排放,其CH₄排放总量分别是S和SR的2.30倍和2.46倍;SRS的二氧化碳排放当量亦高于S和SR,而S和SR的二氧化碳排放当量相差不大,三种处理间无显著性差异.     

2种不同养猪微生物发酵床垫料使用后的异质性分析

为了筛选更多可用养猪微生物发酵床垫料的材料,以谷壳/锯糠垫料和椰糠垫料为研究对象,分析饲养了保育猪12个月后不同垫料的营养成分、微生物含量及挥发性物质的差异性.结果表明:饲养保育猪12个月后,2种垫料腐熟程度均较低,椰糠垫料的有机质、腐植酸、胡敏酸、富啡酸、全氮和全钾(K2 O)的含量均高于谷壳/锯糠垫料.椰糠垫料可培...     

菌渣垫料堆积发酵试验

以菌渣和稻壳为垫料,研究了菌渣和稻壳不同配比及垫料覆盖方式对发酵温度的影响。结果表明,菌渣和稻壳的配比为40∶60、50∶50、60∶40,第4天垫料最高发酵温度即达60℃;用麻布袋覆盖垫料可显著提高发酵温度（P〈0.01）。菌渣3种配比均可用于发酵床制作。养殖户可根据垫料原料价格及冬夏环境温度,适当调整垫料原料配比及覆盖方式。     

Vertical distribution characteristics of different types of soil humus in Nanning suburb

[目的]分析南宁市郊不同类型土壤腐殖质垂直分布特征,以揭示土壤有机碳、腐殖质碳的分布特征及其与土壤含水量、pH的相关性.[方法]采用野外采样和室内分析相结合的方法,对南宁市郊菜园土、水稻土两类土壤剖面0～80 cm有机碳含量及腐殖质组分进行相关分析.[结果]土壤腐殖质碳含量随土层深度增加呈递减趋势,菜园土有机碳含量由表层16.16g/kg递减为5.32 g/kg,水稻土由表层最大值12.37 g/kg递减到4.19 g/kg;但菜园土有机碳含量总体上大于水稻土.两类土壤的胡敏酸、富里酸总碳量随土层深度增加呈下降趋势,菜园土中胡敏酸与富里酸比值总体上大于水稻土;两种类型土壤腐殖质全碳量均与富里酸呈极显著的正相关,与胡敏酸、胡敏素均呈正相关,与pH、含水量、HA/FA的值则呈负相关.[结论]南宁市郊两种不同类型土壤中有机碳含量均随土层深度递减,腐殖质全碳量与胡敏酸、富里酸、胡敏素呈正相关,与pH、土壤含水量、HA/FA呈负相关;菜园土腐殖化程度较高.     

不同利用方式对苏打盐渍土腐殖质特征的影响

利用化学分析的方法研究了吉林西部苏打盐渍土在不同利用方式下土壤中全土腐殖质和结合态腐殖质的组成特征.结果表明: 6种不同利用方式下,土壤全土腐殖质的含量及其胡敏酸/富里酸比值的变化规律呈现出围栏自然恢复期草原土壤较高,其次是老水田土壤,而过度放牧草原土壤和水田弃耕土壤较低;结合态腐殖质的含量明显高于游离态腐殖质的含量,松结合态和稳结合态腐殖质含量及其胡敏酸/富里酸(HA/FA)比值以老水田土壤和围栏自然恢复期草原土壤较高,而过度放牧草原土壤较低;PQ值及ΔlogK表明水田比旱作方式更能使腐殖质结构中的芳香性增强,脂族性降低,分子结构复杂化.     

南宁市郊不同类型土壤腐殖质垂直分布特征研究

[目的]分析南宁市郊不同类型土壤腐殖质垂直分布特征,以揭示土壤有机碳、腐殖质碳的分布特征及其与土壤含水量、pH的相关性.[方法]采用野外采样和室内分析相结合的方法,对南宁市郊菜园土、水稻土两类土壤剖面0~80 cm有机碳含量及腐殖质组分进行相关分析.[结果]土壤腐殖质碳含量随土层深度增加呈递减趋势,菜园土有机碳含量由表层16.16g/kg递减为5.32 g/kg,水稻土由表层最大值12.37 g/kg递减到4.19 g/kg;但菜园土有机碳含量总体上大于水稻土.两类土壤的胡敏酸、富里酸总碳量随土层深度增加呈下降趋势,菜园土中胡敏酸与富里酸比值总体上大于水稻土;两种类型土壤腐殖质全碳量均与富里酸呈极显著的正相关,与胡敏酸、胡敏素均呈正相关,与pH、含水量、HA/FA的值则呈负相关.[结论]南宁市郊两种不同类型土壤中有机碳含量均随土层深度递减,腐殖质全碳量与胡敏酸、富里酸、胡敏素呈正相关,与pH、土壤含水量、HA/FA呈负相关;菜园土腐殖化程度较高.     

发酵床养猪技术的误区

近年来,发酵床养猪技术的应用越来越广,但此技术推广的过程中,暴露出了一些问题。1猪粪不能发酵垫料有的公司要求用猪粪发酵锯末、稻壳等垫料,实际上这是相当不安全的。因为发酵垫料的过程中只产生50℃左右的温度,不足以杀死所有有害菌。如果用的是病猪的猪粪,更会传染在发酵床上的正常猪。     

不同养猪模式对土壤As累积的影响

通过对不同深度层次的发酵床垫料、垫料下土壤、发酵床外土壤和传统猪场外的土壤样品进行连续分析测定,比较了不同养殖模式下As的累积状况及对周边环境的影响情况。结果表明:发酵床垫料使用近1年后,As在0~20、20~40 cm垫料层中存在明显的累积,累积量分别达7.5、6.7 mg·kg-1,存在向垫料下层土壤迁移的风险,且As在垫料下土壤中浓度的增加量高于发酵床外同深度的土壤(P0.05);废弃垫料中As的浓度在11.5~12.0 mg·kg-1之间,符合我国有机肥料农业行业标准,可以适当处理后进行农用;发酵床养殖模式对周边土壤中As累积的影响低于传统养猪模式。     

不同调理剂对猪粪堆肥腐殖质特性及元素含量变化的影响

分别以木屑、泥炭及水葫芦作为猪粪堆肥的调理剂，制作有机堆肥，研究了3种堆肥体系在堆肥进程中腐殖酸（HA＋FA）及其组成、腐殖化指数（HI=HA／FA）、pH的变化过程，以及堆制前后1mol／L NH4Ac-0．05mol／L EDTA浸提态金属离子含量的变化。在此基础上讨论了HI、pH和阳离子交换量（CEC）之间的关系。结果表明，在整个堆肥制作中，HA＋FA和HA均呈现先下降后上升再稳中有降的趋现势，总体表现为增加；HI则上升明显，这些是堆肥腐熟和品质提高的重要表；pH变化因调理剂的不同而有较大的差异；除重金属Cr外，1mol／L NH4Ac-0．05mol／L EDTA浸提的绝大部分金属离子含量堆制后均有增加，3种堆肥增加幅度的顺序为：猪粪＋水葫芦〉猪粪＋木屑〉猪粪＋泥炭；堆制前后pH和HI的变化与堆制前后CEC变化分别呈较好的正相关和负相关，它们可以作为堆制前后交换态金属元素含量变化的指示指标。     

养猪场发酵床垫料与氮肥配施对茶树光合特性与茶叶产量的影响

为探明养猪场发酵床垫料施用对茶树生长的影响,开展田间试验,研究在基肥施用发酵床垫料0、20、40 t/ hm2处理下,春季追施氮肥0、67.5、135.0 kg N/ hm2 对茶树光合特性与茶叶产量的影响。结果表明,施用发酵床垫料处理在一定程度上提高茶树叶绿素含量和茶树净光合速率,但差异不显著（p＞0.05）;追施氮肥显著提高茶树叶绿素含量和茶树净光合速率（p<0.05）,提高幅度随着氮肥施用量的增加而增加。发酵床垫料的施用、春茶追施氮肥显著提高茶叶产量（p<0.05）,而发酵床垫料与氮肥配施之间的交互作用对茶叶产量的影响不显著（p＞0.05）。综合各处理,以中量发酵床垫料配施常规施用量的氮肥处理（T5）茶树叶片叶绿素含量、净光合速率和茶叶产量最高,适宜茶园施用。     

典型岩溶流域不同土地利用类型土壤腐植酸与钙的关系

为了阐明岩溶地区不同土地利用类型中土壤腐植酸的分布特征及其与钙的关系，以滇东南典型岩溶流域普者黑流域为研究对象，分析流域内裸地、林地、旱地、水田和湿地5种土地利用类型中土壤表层（0~10 cm）、亚表层（10~20 cm）的水溶性有机质（WSOM）、胡敏酸（HA）、富里酸（FA）的分布情况，并进一步探究土壤中腐植酸的结构特征及其含量与钙的关系。结果表明：研究区5种土地利用类型土壤中WSOM、HA和FA含量的空间变幅均较大（P<0.05），且表层 > 亚表层（P<0.05），腐植酸含量（WSOM、HA、FA三者含量之和）的大小依次为旱地（13 289.97 mg·kg^-1） > 湿地（10 007.02 mg·kg^-1） > 林地（9 136.76 mg·kg^-1） > 水田（8 708.724 mg·kg^-1） > 裸地（3 395.13 mg·kg^-1）； 5种土地利用类型土壤PQ值（HA在腐植酸中的比例）以及HA/FA（可以在一定程度上反映土壤有机质的稳定性）的空间变幅较大且变化规律相似，大小排序均为水田 > 湿地 > 林地 > 旱地 > 裸地（P<0.05）；红外图谱分析表明5种土地利用类型土壤的腐植酸具有类似的结构组成和官能团信息，除含有一定量的芳香结构外，还含有大量的羟基、氨基、酚羟基、醇羟基以及脂肪链结构；冗余分析表明土壤全钙及各形态钙在很大程度上影响腐植酸的种类及含量。研究表明，普者黑岩溶流域内5种土地利用类型土壤腐植酸含量空间变幅较大，结构相似且特征明显，与土壤钙的关系密切，同时普者黑流域内5种土地利用类型土壤的腐殖化程度较高，腐植酸品质较好。     

蘑菇废弃菌棒及其与猪粪混合发酵对沼气产量及质量的影响

为了研究厌氧消化过程中日产气量、累计产气量和甲烷含量随厌氧消化时间的变化规律,在中温35℃±1℃条件下,采用批式单相厌氧消化工艺,分别用香菇、杏鲍菇和平菇废弃菌棒与猪粪混合发酵。结果表明,蘑菇菌棒具有很好的产气潜力,其中香菇菌棒TS产气量最高,为142.9mL.g-1,平均产气量664.1mL.d-1,杏鲍菇菌棒所产气体甲烷含量最高,平均63.8%;添加猪粪调节蘑菇菌棒C/N至25/1,对香菇菌棒前期严重酸化现象起到了很好的缓冲作用,使香菇菌棒、杏鲍菇菌棒和平菇菌棒累计产气量较单一物料分别提高了131.5%、97.9%和79.9%。研究结论为:香菇、杏鲍菇和平菇废弃菌棒均具有良好的产气潜力;添加猪粪能显著提高蘑菇菌棒累计产气量,同时提高香菇菌棒甲烷含量,降低杏鲍菇菌棒甲烷含量,对平菇菌棒甲烷含量影响不大。     

栽培基质对灵芝菌丝体及子实体中灵芝酸含量的影响

[目的]研究适宜不同灵芝(Ganoderma lucidum)品种的栽培基质。[方法]以椰子果皮和木屑栽培基质分别培养灵芝5号种和4-3种,分别获取各级菌丝及子实体,通过乙醇浸提液将样品溶出,采用冰醋酸-香草醛-浓硫酸分光光度法测定总灵芝酸的含量。[结果]5号种木屑栽培所得子实体中的灵芝酸高出3级菌丝0.98个百分点,椰皮栽培基质高出3级菌丝1.20个百分点,木屑栽培基质所得子实体中的灵芝酸含量比椰皮栽培要低0.27个百分点;4-3种木屑栽培基质所得子实体中的灵芝酸高出3级菌丝1.24个百分点,椰皮栽培基质高出1.13个百分点,木屑栽培基质所得子实体中的灵芝酸含量比椰皮栽培基质要高0.20个百分点。[结论]菌丝体与子实体中的灵芝酸含量与灵芝栽培品种和栽培基质均有关系。应根据栽培目的,选择灵芝品种和栽培基质。     

玉米秸秆分解期间土壤腐殖质数量动态变化的研究

通过室内培养试验研究了玉米秸秆在暗棕壤和水稻土中分解期间全土及不同结合态胡敏酸、富里酸数量的动态变化。结果表明:无论全土还是不同结合形态腐殖质,胡敏酸的数量都以15 d或30 d为转折点先增加后减少,而富里酸的数量减少。培养初期,富里酸的形成速度大于胡敏酸;随培养时间延长,富里酸转化为胡敏酸或相互转化;玉米秸秆分解最终增加了可提取腐殖质中胡敏酸的比例。     

磺胺二甲嘧啶在水溶液中的光化学降解

为了研究磺胺二甲嘧啶(SM_2)的环境光化学行为,更好地理解磺胺类抗生素在实际环境中的归趋和生态效应,实验研究了SM_2在水溶液中的光降解动力学及环境因素对其光解的影响,探讨了不同初始浓度(1、2、5、10、15、20 mg·L~(-1))、不同光源(1000 W氙灯和300 W汞灯)、不同pH(2.0、3.0、5.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0)、不同类型腐殖质[腐植酸(HA)和富里酸(FA)]对SM_2光解的影响。结果表明:在300 W汞灯和1000 W氙灯2种光源下,SM_2的光解均符合准一级动力学方程,但其光解速率常数存在明显差异,k(300W汞灯)k(1000 W氙灯);在同一光源下,SM_2的光解速率常数随着初始浓度的增加而减小。溶液pH显著影响SM_2的光解速率。在300 W汞灯照射下,HA和FA均抑制了SM_2的光解,并且随着HA或FA浓度的增加,抑制效果更为明显;在相同光解条件下,HA对SM2光解的抑制作用大于FA。