养殖场粪肥与农田负荷量的种养平衡研究

[目的]研究养殖场粪肥与农田负荷量间的种养平衡。[方法]以北京市某种猪场(基础母猪600头,总存栏量647头)为例,研究该猪场粪肥施入后的农田氮平衡。[结果]该项目周边农田较适宜的N素施入量为191.9 kg/(hm2.年),该猪场实现种养平衡所需的农田面积为53.7 hm2。[结论]该研究为养殖场的种养平衡提供了一种较为可行的判定方法和思路。     

养殖场粪肥与农田负荷量的种养平衡研究(英文)

[目的]研究养殖场粪肥与农田负荷量间的种养平衡。[方法]以北京市某种猪场(基础母猪600头,总存栏量647头)为例,研究该猪场粪肥施入后的农田氮平衡。[结果]该项目周边农田较适宜的N素施入量为191.9kg/(hm2·年),该猪场实现种养平衡所需的农田面积为53.7hm2。[结论]该研究为养殖场的种养平衡提供了一种较为可行的判定方法和思路。     

郑州市农用地畜禽粪便氮负荷估算及利用途径探讨

从资源利用的角度,以土壤植物营养学原理为指导,结合前人的研究成果,估算了郑州市土壤最大氮承载量和2009年畜禽粪便氮负荷量,同时对其环境风险进行分析评价,最终提出了畜禽粪便的利用途径。结果表明:郑州市单位面积土壤最大氮承载量为144.9kg/hm2,2009年郑州市畜禽粪便氮负荷量为88.0kg/hm2。在农作物秸秆还田的基础上,对畜禽粪便进行发酵、堆肥等无害化处理之后,将其全部施入郑州市农田不会造成环境污染。从局部来看,郑州市不同区域土地对畜禽粪便的消化能力不同,其中消纳畜禽粪便能力最强的是中牟县,单位面积土壤最大承载量高达200.4kg/hm2。     

基于种养平衡的吉林省辽河流域农田畜禽粪便负荷研究

为明确吉林省辽河流域畜禽养殖污染现状,优化调整产业养殖生产布局,结合国内外相关研究核算了畜禽粪便产生量和农田负荷量,并基于种养平衡理论进行畜禽养殖环境承载力分析。结果显示:2017年吉林省辽河流域畜禽粪便产生量达537.59万t,农田粪便平均负荷量为5.43 t·hm^-2·a^-1,其中辽源市区的农田粪便负荷量最大,为12.09 t·hm^-2·a^-1。畜禽养殖氮、磷环境承载力平均值分别为131.39 kg·hm^-2和20.65 kg·hm^-2,其中四平市区的氮环境承载力最小(78.64 kg·hm^-2),辽源市区的磷环境污染风险值最大(1.08),东辽县的氮和磷污染风险等级均达到Ⅱ级。畜禽养殖环境承载力和粪便负荷风险评估表明,辽源市区畜禽粪便污染情况最为严重,该区域属于氮和磷污染中等风险区,已对农田环境产生了威胁,此外四平市区属于氮污染中等风险区和磷污染低风险区,东辽县属于氮和磷污染低风险区。流域内其余市县的畜禽养殖环境承载力和粪便负荷量则处于安全范围,对周围农田环境基本无影响。     

日粮调节在集约化畜禽养殖区磷污染控制中的应用

在过去的几十年里，人们生活水平的提高、人口的增长、城市化进程的加快、科技的进步和市场竞争的加剧都极大地促进了畜禽养殖业从农户分散经营朝着集约化的方向发展。畜禽养殖业集约化发展为市场提供丰富、优质的畜禽产品同时，也由于生产规模大、距离农田远而造成农牧脱节，使得产生的粪便大多集中在养殖场附近有限的农田，大大超过本地农田的消纳容量，导致大量的磷累积在土壤中。长期施用将会造成土壤中磷的盈余并聚积在土壤表层，在降雨冲刷和农田排水的情况下就会加速磷向水体的迁移，增大了磷随径流流失的可能性。目前，粪肥还田造成的磷流失被认为是农业面源污染研究中最受关注的问题之一。当前控制养殖场粪磷污染主要采用的是日粮调节。相应的措施包括：评定畜禽对磷的实际需求量，减少磷的过度饲喂；选择生物学利用率高的磷；日粮中添加植酸酶等。本文综述了近几年国外常用的日粮调节方式的应用对粪磷形态及可溶性的影响及其带来的环境效应研究，提出了学科交叉及开展畜禽粪便及粪肥还田后磷形态及流动性的相关基础研究的重要性。     

日粮调节在集约化畜禽养殖区磷污染控制中的应用

在过去的几十年里，人们生活水平的提高、人口的增长、城市化进程的加快、科技的进步和市场竞争的加剧都极大地促进了畜禽养殖业从农户分散经营朝着集约化的方向发展。畜禽养殖业集约化发展为市场提供丰富、优质的畜禽产品同时，也由于生产规模大、距离农田远而造成农牧脱节，使得产生的粪便大多集中在养殖场附近有限的农田，大大超过本地农田的消纳容量，导致大量的磷累积在土壤中。长期施用将会造成土壤中磷的盈余并聚积在土壤表层，在降雨冲刷和农田排水的情况下就会加速磷向水体的迁移，增大了磷随径流流失的可能性。目前，粪肥还田造成的磷流失被认为是农业面源污染研究中最受关注的问题之一。当前控制养殖场粪磷污染主要采用的是日粮调节。相应的措施包括：评定畜禽对磷的实际需求量，减少磷的过度饲喂；选择生物学利用率高的磷；日粮中添加植酸酶等。本文综述了近几年国外常用的日粮调节方式的应用对粪磷形态及可溶性的影响及其带来的环境效应研究，提出了学科交叉及开展畜禽粪便及粪肥还田后磷形态及流动性的相关基础研究的重要性。     

省域尺度下畜禽粪便的农田消纳量及承载负荷研究

为了解畜禽养殖粪便还田利用消除养殖污染的重要途径,在构建畜禽粪便的农田消纳量及承载负荷模型的基础上,在省域尺度下分析了我国不同省区主要畜禽类型粪便产生总氮(TN)、单位面积畜禽粪便TN的容纳量以及单位面积畜禽粪便TN的承载负荷。结果表明,全国畜禽粪便TN产生量是380.56万t,其中猪、奶牛、肉牛、蛋鸡和肉鸡粪便TN分别占41.2%、13.7%、8.7%、1.5%和34.9%,总量分布山东最高占到15.9%,其次河南占13.4%,河北第三占9.2%。单位面积的畜禽粪便TN容纳量北京最高,单位耕地面积达到83.2kg/hm~2,单位播种面积达到68.2kg/hm~2,低于耕地面积的承载量90kg/hm~2的安全消纳的临界点。基于欧盟标准,省域尺度下的TN承载负荷均小于0.5,其中北京最高,耕地面积下的承载负荷是0.48,播种面积下的承载负荷0.39。畜禽粪便TN负荷主要来自生猪与肉鸡,差不多是畜禽TN负荷的一半,因此,畜禽粪便污染的防治主要是生猪与肉鸡,其中重点是生猪。由此可见,我国农田消纳畜禽粪便的潜力较大,通过畜禽粪便还田利用能够有效的解决粪便污染问题。     

畜禽废弃物的无害化处理与资源化利用技术进展(下)

2 畜禽养殖废弃物资源化综合利用技术禽畜废弃物以有机质为主,并含有一定量的氮、磷、钾、钙、镁、硫及各种微量元素等营养成分.一个万头猪场每天所排放的鲜猪粪中氮和磷的排放量分别达105 kg和70 kg;一个万羽蛋鸡场每天所排放的鲜鸡粪中氮和磷的排放量分别为24.45 kg和23.1 kg.畜禽粪便经生物发酵无害化处理后进行还田,改土培肥的效果显著,可促进作物生长,提高产量和改善品质,是很好的无公害生物活性有机肥料.可以避免未腐熟的禽畜废弃物施入农田,消耗作物根际土壤中的氧并造成作物"烧苗",同时还防止引入低分子质量的有害物质与各种病原菌,甚至造成地表水和地下水的污染.     

稻田人工湿地处理畜禽粪便能力研究

以猪粪和牛粪为材料,采用盆栽试验测试模拟稻田人工湿地系统处理畜禽粪便的能力,并对畜禽粪便的二次污染风险进行了分析。研究结果表明:稻田湿地系统消纳猪粪肥和牛粪肥的能力均较大,但2种肥料使用后表现出不同的后续效应。施用猪粪肥,施用量超过P4水平(纯氮551.76 kg/hm2,纯磷234.96 kg/hm2)时水稻产量不再增加,植株吸肥量在大于P5水平(纯氮1103.52 kg/hm2,纯磷469.92 kg/hm2)后不再上升,使用量超过P4水平后污染环境的潜在风险增大;施用牛粪肥,施用量超过C4水平(纯氮806.13 kg/hm2,纯磷207.2 kg/hm2)后水稻产量也不再增加,牛粪施用量超过C3水平(纯氮403.06 kg/hm2,纯磷103.6 kg/hm2)后水稻植株吸氮量不再明显上升,施用量在C5水平(纯氮1612.25 kg/hm2,纯磷414.4 kg/hm2)时水稻吸磷量达到最大值,使用量超过C4水平后污染环境的潜在风险增大。     

中国农田土壤磷平衡现状及驱动因子分析

结合GIS平台对1996及2002年中国县域农田土壤磷平衡状况分析结果表明,全国农田土壤磷平衡存在很大的时空变异.1996年及2002年县域农田土壤磷盈亏范围分别为-20～425 kg/hm2及-17～450kg/hm2.农田土壤磷盈余量在20～50kg/hm2的县市占全国总县市的比例从1996年的34.2%下降到2002年的24.1%,而磷盈余量在50～100kg/hm2的县市所占比例从29.3%增加到33.4%,农田土壤磷盈余量在6年间普遍提高了一个等级.区域尺度上,化肥磷投入是影响磷平衡空间分异的直接因素,而有机肥的影响不明显;种植业结构变化是影响磷平衡时空变化的间接因素;农业收入是经济欠发达地区影响磷肥投入的主要原因之一.     

不同种植模式下的土地适宜载畜量

【目的】规模化畜禽养殖的快速发展,造成畜禽生产废弃物的大量集中产生,对周边环境造成了巨大的压力,严重影响了畜牧业的可持续发展,本研究的目的是建立土地载畜量模型,为畜禽生产废弃物的合理使用提供科学依据;【方法】笔者在查阅大量资料和统计年鉴的基础上,以山东省2012年生猪统计数据和主要种植作物产量及氮磷需求量为例,根据农牧生态平衡和农田生态系统养分循环利用原则,分析了粮食种植（冬小麦-夏玉米）、果树种植（苹果）和蔬菜种植（菜椒-茄子、菜椒-西红柿、西红柿-黄瓜3种大棚种植模式以及茄子-大白菜、西红柿-大白菜、黄瓜-萝卜3种露地种植模式）3种土地利用模式下作物氮、磷养分的需要量,依据畜禽生产废弃物中氮磷养分含量,根据土地养分平衡原理,建立了土地养分平衡模型,确定了不同种植模式下单位面积土地消纳畜禽粪污的能力和载畜量,提出了土地不同种植模式下单位养殖规模需匹配的农田面积;【结果】以能繁母猪为基础建立了估测猪场粪尿养分（氮磷）年排出量的猪单位,折算成单个猪单位的氮、磷产生量分别为87.5和11.1kg/年。以此为基础估测了不同类型畜禽粪尿氮磷产生量。根据种植模式估测了土地氮磷输出量,以蔬菜种植模式下土地氮、磷输出量最高,粮食作物种植模式居中,苹果种植下氮、磷输出量最低。结果表明,蔬菜种植模式土地载畜量更高,大棚种植模式下平均为4.5猪单位/ hm²,露地种植模式下平均为3.8猪单位/hm²;果树种植（苹果）载畜量最低,为1.2猪单位/ hm²;冬小麦-夏玉米模式下,不考虑秸秆还田,载畜量可达3.9猪单位/hm²,如果考虑秸秆还田,则载畜量相应降低。以循环利用方式消纳1 000头能繁母猪规模的自繁自养猪场所产生的废弃物,蔬菜种植模式下所需匹配土地面积最少（西红柿-黄瓜轮作的大棚种植模式需要188.7 hm²）,苹果种植所需的匹配土地面积最多,需要匹配833.3 hm²;不考虑秸秆还田,小麦-玉米轮作种植模式下,需要匹配的种植土地为256.4 hm²。【结论】根据“养殖-种植”循环利用模式确定了土地载畜量参数为1.2-4.5猪单位/hm²,该参数为畜禽养殖区域规划、养殖场废弃物处理与利用和土地养分管理提供了依据。     

国内外畜禽养殖粪肥还田利用研究进展

养殖粪肥还田利用是解决畜禽养殖污染问题的根本出路,也是破解农业面源污染难题、践行绿色发展理念的重要举措。本文以固体粪肥和液体粪肥为主要研究对象,在充分查阅国内外文献的基础上,介绍了粪肥分类、标准及粪肥农田利用主要技术,重点分析了粪肥还田对农田土壤中有机质、氮、磷含量影响及抗生素、抗性基因污染水平,概述了固体粪肥和液体粪肥还田的主要机械设备,并针对粪肥还田技术创新、监测体系、环境与安全风险和还田补贴等提出了具体建议。     

腐熟农家肥施用量和施用方法对烤烟产质量的影响

为探明腐熟农家肥(牛粪)不同施用量和施用方法对烤烟产质量的影响，以云烟87为试验材料，采取双因素试验，施用量设置6个水平，分别为0、2 250、3 750、7 500、11 250、15 000 kg/hm²，施用方法设置撒施和条施2个水平。结果表明：腐熟农家肥3 750 kg/hm²条施处理下的烟叶综合表现最佳，其次为7 500 kg/hm2条施处理。     

大型养猪场粪污零排放处理模式的研究

大型养猪场粪污零排放处理是通过污染排放控制系统、能源回收利用系统和物质循环利用系统完成的。污染排放控制系统可使养猪场污水的日排放量减少一半,能源回收利用系统通过高效厌氧折流反应器对猪尿减量厌氧常温发酵产生清洁能源沼气,物质循环利用系统充分利用了养猪场粪便、沼渣和沼液。通过对年存栏量4 000头左右的养猪场进行研究,确定了零排放模式的养猪场规模和配套农田数量,全量发酵年存栏量1 000头左右的养猪场的粪污需要配套13 hm2农田,减量发酵需要配套1.67 hm2农田。     

白洋淀湖心岛分散式鸭养殖污染控制技术研究

白洋淀分散鸭养殖产生的污染物是导致其水体污染的主要来源之一。依据“减量化、就地处置资源化、养分循环”思路,提出湖心岛分散鸭养殖污染控制模式,主要包括：鸭粪收集系统（收集网、径流和冲洗水收集沟）、鸭粪沼气发酵与利用系统、沼液湿地净化和沼渣利用系统。选择安新县安新镇王家寨村占地5 000 m2养殖1 500只鸭的湖心岛建立综合控制示范工程。2010年4~11月,示范工程在典型降雨日和非降雨日排水的COD、总氮、总磷分别为351 mg/L、74.2 mg/L、7.1 mg/L和214 mg/L、42.1 mg/L、5.3 mg/L,水质符合《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596-2001）;这是由于源头收集系统收集了陆上活动区40%的鸭粪,同时末端处理系统（沉淀池+人工湿地）对养鸭废水污染物的高效削减。沼气池产生的沼气和剩余的沼液沼渣可以作为能源和肥料加以利用。本文集成湖心岛分散鸭养殖污染控制模式简便、适用,具有推广价值。     

白洋淀湖心岛分散式鸭养殖污染控制技术研究

白洋淀分散鸭养殖产生的污染物是导致其水体污染的主要来源之一。依据"减量化、就地处置资源化、养分循环"思路,提出湖心岛分散鸭养殖污染控制模式,主要包括:鸭粪收集系统(收集网、径流和冲洗水收集沟)、鸭粪沼气发酵与利用系统、沼液湿地净化和沼渣利用系统。选择安新县安新镇王家寨村占地5 000 m2养殖1 500只鸭的湖心岛建立综合控制示范工程。2010年4～11月,示范工程在典型降雨日和非降雨日排水的COD、总氮、总磷分别为351 mg/L、74.2 mg/L、7.1 mg/L和214 mg/L、42.1 mg/L、5.3 mg/L,水质符合《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001);这是由于源头收集系统收集了陆上活动区40%的鸭粪,同时末端处理系统(沉淀池+人工湿地)对养鸭废水污染物的高效削减。沼气池产生的沼气和剩余的沼液沼渣可以作为能源和肥料加以利用。本文集成湖心岛分散鸭养殖污染控制模式简便、适用,具有推广价值。     

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。