不同动物粪肥的磷素形态特征及有效性分析

我国规模化养殖业的快速发展导致动物粪肥数量急剧增加,合理利用畜禽粪肥中的大量磷素,不仅可节约磷矿资源,而且避免由于粪肥直接排放和农田过量施用所带来的水体面源污染问题。本研究结合调研工作,采集了52个典型养殖场的76个动物粪肥样品,采用Hedley磷分组方法,系统分析了不同粪肥中磷素含量及其组分特征,评价不同形态磷素在土壤中的移动性及其环境风险,为合理磷素管理提供参考。结果表明:不同动物粪肥的全磷含量差异很大,猪粪、鸡粪、鸭粪、牛粪和羊粪的平均含量分别为22.5、13.7、12.9、9.6 g P·kg-1和7.5 g P·kg-1,其中粪肥中的有机磷占总磷的比例分别为33.1%、41.5%、66.4%、28.1%和36.8%。非反刍动物粪肥(猪粪、鸡粪、鸭粪)中全磷含量和有机磷含量分别为反刍动物粪肥(牛粪和羊粪)中全磷和有机磷含量的1.7~3.0倍和2.1~3.0倍,以鸡鸭粪肥中有机磷占全磷的比例最高;非反刍动物粪肥C/P比(19~29)明显低于反刍动物粪肥C/P比(38~45),其中的磷素更易矿化;依次采用H2O、Na HCO3、Na OH和HCl作为提取剂提取动物粪肥的磷素组分,反刍动物粪肥中H2O-P、Na HCO3-P、Na OH-P、HCl-P和残余态磷分别为总磷的27.8%、32.8%、18.1%、15.2%和6.1%;而非反刍动物粪肥中的各磷素组分的比例分别为24.6%、19.4%、12.7%、34.4%和8.9%;两者主要在Na HCO3-P和HCl-P组分存在差异。综上所述,反刍动物粪肥中活性磷(H2O-P和Na HCO3-P)的比例更高,超过总磷的60%,而非反刍动物粪肥更易矿化分解的特征导致其可以很快释放活性磷,两者均具有很高的磷素有效性。因此,长期而言,在等粪肥磷投入情况下,两者的环境风险差异不大;而在等粪肥用量情况下,非反刍动物粪肥中更高的磷素含量会导致更高的环境风险。

Characteristics and Availability of Different Forms of Phosphorus in Animal Manures