规模化奶牛场粪污全量贮存及肥料化还田工艺设计

为推进粪污全量贮存和肥料化还田模式在规模化奶牛场的应用，该研究以存栏500头规模奶牛场为例，分析了粪污收集量、贮存工艺与设施和粪肥还田等内容，提出了粪污贮存池设计容积和粪肥还田配套土地面积等参数。结果表明：奶牛粪污全量收集量为17.33 t/d，全量贮存设施分为舍内贮存池和舍外贮存囊2种。单个舍内贮存池尺寸为85 m×12 m×2 m（长×宽×深），粪污存储期9个月，所需贮存池数量为5个，总容积10 200 m3；舍外贮存囊占地尺寸为90 m×30 m（长×宽），深2.2 m，总容积5 615 m3。粪肥全部还田所需土地面积与种植作物类型和种植制度相关，种植作物为小麦、玉米、小麦+玉米和水稻（1年2熟）时，需配套土地分别为248.4、400.6、122.8和127.0 hm2。粪肥还田成本为10.37万元/a，全部还田可节省化肥22.8万元/a，年可产生经济效益12.43万元。     

人粪与不同废弃物混合厌氧发酵的效果

采用中温批式发酵方式,研究人粪分别与稻秸、尾菜、牛粪按1∶1、2∶1、3∶1的干物质质量比混合发酵的产沼气效果和无害化处理效果。结果表明,纯人粪发酵40 d的产气率仅140.64 mL·g ^-1(以总固体计),而通过添加其他有机废弃物进行混合发酵能较好地提高其产气效率,且对产气效率的提升效果表现为稻秸＞牛粪≈尾菜。纯人粪经37 ℃发酵40 d后对粪大肠菌群和蛔虫卵的杀灭率分别达98.18%和100%,混合发酵有利于进一步提高其无害化处理效果,但发酵结束后的粪大肠菌群数值接近于NY/T 2596—2014《沼肥》限值要求,故后续需强化人粪无害化的热处理关键参数研究。     

南泥湾湿地陆栖蚯蚓的分布及其影响因素

蚯蚓是典型的大型土壤动物,具有重要的生态功能。运用样方调查方法,于2016年对南泥湾湿地的蚯蚓种类、密度、生境等进行了调查,运用DNA测序技术对蚯蚓种类进行了鉴定,并分析了蚯蚓分布与土壤性质之间的关系。结果表明,发现陆栖蚯蚓3科3属3种,分别为梯形流蚓(Aporrectodea trapezoides)、湖北远盲蚓(Amynthas hupeiensis)和天锡杜拉蚓(Drawida gisti),湖北远盲蚓是优势种;湿地退化区的物种多样性指数高于开垦区,蚯蚓密度夏季高于秋季;影响蚯蚓分布的主要土壤因素是土壤pH值、总有机碳含量和总氮含量,蚯蚓密度与土壤总有机碳含量、总氮含量显著正相关,与pH值显著负相关。蚯蚓生物量与环境因子关系,将有助于定量的预测和评估蚯蚓的生态功能。     

蚯蚓养殖对吹填土的改良效果

通过蚯蚓养殖田间对比试验,研究蚯蚓养殖对吹填土土壤理化性质的影响。结果表明,与养殖蚯蚓的对照区相比,养殖蚯蚓的试验区土壤含盐量降低70.00%,表层土壤容重降低22.56%,非毛管孔隙度提高5.71个百分点,渗透率提高5.55 mm·h~(-1),土壤全氮、有效磷、速效钾、有机质分别提高了74.58%,230.76%,60.48%,103.80%。可见,养殖蚯蚓可有效降低吹填土含盐量,同时可有效改善土壤养分及物理结构。     

蚯蚓防控西瓜枯萎病的效果及其机理探索

为了探明蚯蚓对西瓜枯萎病的影响机制,开拓西瓜枯萎病防控的新思路,本试验以西瓜连作土壤为基质,采用盆栽试验,研究不同密度的威廉环毛蚓(Pheretima guillelmi)和赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)对西瓜长势、枯萎病发病率的影响,结合西瓜专化型尖孢镰刀菌数量、土壤微生物总量(土壤微生物量碳含量)、土壤微生物活性(土壤脱氢酶活性)以及土壤总酚酸的动态变化,探索蚯蚓对西瓜植株枯萎病的防控机理。结果表明,西瓜定植后45 d,试验组的西瓜蔓长、鲜质量较不投放蚯蚓对照分别增长了18.57%～67.27%、39.29%～87.24%。西瓜定植后30 d、45 d,对照的西瓜植株枯萎病发病率分别为62.15%、85.32%,显著高于蚯蚓试验组(P0.05)。在一定范围内增加蚯蚓密度能有效促进西瓜生长,减缓枯萎病发生。在蚯蚓质量相同的情况下,威廉环毛蚓的促生防病效果优于赤子爱胜蚓。0～45 d的试验过程中,试验组土壤中西瓜专化型尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.niveum)数量、总酚酸含量较对照分别下降了36.63%～69.39%、31.0%～77.4%,45 d时试验组的土壤微生物量碳含量、土壤脱氢酶活性较对照分别提高了115.10～175.71 mg/kg、1.41～2.40μg/(g·h)。蚯蚓能有效降低西瓜植株枯萎病的发病率,促进植株生长,其防控机理可能为:蚯蚓的穴居、取食等活动直接抑制土壤中尖孢镰刀菌的快速繁殖,同时蚯蚓通过降解土壤化感物质(总酚酸),提升微生物总量和活性等方式调控土壤微生物群落结构,改善土壤微生态环境,从而有效防控西瓜枯萎病的发生。     

蚯蚓粪对柑橘幼苗抗草甘膦胁迫的影响

草甘膦在柑橘园除草中得到大量使用，对农作物生长、果实品质、产量和质量造成影响。如何降低草甘膦对柑橘树的生物可利用性，从而降低其对农作物造成的药害、提高果实品质和食品安全将至关重要。本文在前期研究的基础上通过施用蚯蚓粪，表征蚯蚓粪作用下土壤中残留草甘膦对柑橘幼苗的生物有效性和生物毒性效应。结果显示，蚯蚓粪能够显著增强其生物有效性（BCF值显著增大）；显著降低草甘膦在土壤中的残留量到草甘膦单独处理组的55.15%，从而减少草甘膦在柑橘幼苗植株中的积累。同时，蚯蚓粪的施用能促进植物的茁壮生长，使抗氧化酶活力较对照组显著提高，从而具有更强的抗逆能力。在这两方面的共同作用下，蚯蚓粪显著减轻了土壤中残留草甘膦对柑橘幼苗的胁迫，使其株高、根长和相应的干重较草甘膦单独施用时增长了26.23%-140.11%，甚至成为对照组的1.03倍和1.13倍。此研究对兼顾化肥有机替代的草甘膦污染土壤的修复和高效利用具有重要意义。     

全收粪法与内源指示剂法测定德州驴饲粮中养分消化率的比较研究

本试验通过测定不同内源指示剂的回收率,筛选出最佳的内源指示剂,并且与全收粪法进行对比,测定德州驴饲粮中养分消化率。试验选用生长状况良好的德州公驴12头,体重(128.5±5.0) kg,随机分为3个处理,每个处理4个重复。试验选用单一饲草苜蓿和2种全混合日粮(TMR),分别使用酸不溶木质素(ADL)、含有浓硫酸不溶灰分的木质素(ADL+SAIA)、盐酸不溶灰分(AIA)3种内源指示剂和全收粪法进行消化试验,用聚酯筛网袋法测定饲粮中各内源指示剂的回收率。预试期10 d,正试期6 d。结果表明:1)3种饲粮中ADL的平均回收率为98.28%,可作为理想的内源指示剂,而AIA的平均回收率偏高。2) ADL内源指示剂法测定的3种饲粮中各养分消化率与全收粪法无显著差异(P0.05)。由此可见,ADL可作为内源指示剂对德州驴饲粮中养分消化率进行测定。