长期施用畜禽粪便稻田土壤氮素养分的剖面分布特征研究

通过采样调查,分析比较了江苏省海安县长期施用畜禽粪便稻田和施化肥稻田土壤氮素养分的剖面分布特征。结果表明：与邻近施化肥的稻田相比．长期施用畜禽粪便能显著提高土壤的全氮、碱解氮、硝态氮等苯分含量,土壤剖面中的氮素分布呈上高下低的分布特征,耕层养分富集现象较为严重。长期大量施用畜禽粪便在提高稻田土壤氮素水平的同时,累积在土壤剖面中的硝态氮呈明显向下淋失的趋势.     

炭基有机肥对水稻产量及土壤养分的影响

为减少生物质炭在农田应用的农事操作工序,探讨生物质炭与畜禽粪便混合堆肥产品——炭基有机肥对水稻产量与土壤养分的影响,试验设置了炭基有机肥、商品有机肥、不施有机肥3个处理,研究了炭基有机肥对水稻产量及其构成、干物质积累与氮素养分吸收利用、土壤氮磷养分含量的影响。结果表明:炭基有机肥对水稻具有增产作用,较商品有机肥处理增产4.39%,但差异未达显著水平;与商品有机肥处理相比,炭基有机肥可以提高水稻抽穗期至成熟期的干物质积累量、氮素积累量及氮素的籽粒生产效率;同时,炭基有机肥处理的土壤全氮、水溶性氮含量分别比商品有机肥处理增加了10.06%、11.92%,土壤全磷与水溶性磷含量增加了10%、9.67%。这说明炭基有机肥可以提高水稻产量,提升土壤有机质含量,增强土壤氮、磷等养分的有效性,并且生物质炭与畜禽粪便混合堆制后并不影响其在农田土壤中的功能特性。     

小清河流域畜禽养殖结构变化及其粪便氮素污染负荷特征分析

在分析小清河流域199l-2007年间畜禽养殖总量和结构变化态势的基础上,估算该流域畜禽养殖粪便总量和氮素污染负荷量及其空间分布特征..结果表明:该流域畜禽养殖粪便量(以氮含量为标准的猪粪当量计)呈现增加-下降-增加-下降的趋势,基本上是随着畜禽养殖总体数量的变化而变化.小清河流域上游地区畜禽养殖产生的粪便量最大,约占整个流域地区的58%,对小清河流域氮素污染起到主要作用.该流域畜禽粪便平均氮素污染负荷为116 kgN·hm-2,但流域各县粪便氮素污染负荷量则差异较大.负荷量大的县(区)主要集中在小清河流域的上游地区(槐荫区除外),其氮素污染负荷均高于250 kgN·hm-2欧盟的最高限制标准,尤其是历下区和天桥区的氮素污染负荷最为突出,对小清河流域水体环境影响极大.     

桐乡市畜禽养殖粪便产生量估算及农田承载力分析

在确定畜禽粪便年排放量的估算方法和畜禽粪便排泄系数的基础上,根据2015—2016年桐乡市畜禽养殖数据,估算桐乡市畜禽粪便年产生量及其氮、磷养分含量,并对畜禽粪便农田负荷进行评估。结果显示,2016年桐乡市各类畜禽产生粪便总量36.86万t,总氮3 035.1 t,总磷761.5 t;因畜禽粪便中氮、磷在转移、运输过程中的损失,实际进入农田的氮、磷总量分别为1 172.6和646 t;畜禽粪便及其氮、磷养分农田承载力分别为9.48、30.19和16.64 kg·hm~(-2),均未超过相关标准。     

高温堆肥过程中除臭保氮技术研究进展

在畜禽粪便等有机固体废物高温堆肥化过程中,臭味排放及氮素损失已经越来越受到国内外学者的关注。阐述了堆肥化过程中氮素挥发特点及损失途径,介绍了国内外堆肥保氮除臭的三类方法：（1）堆肥过程中采取适宜的工艺条件;（2）堆肥原料中使用不同的添加剂;（3）综合处理。还对硫酸亚铁、沸石和普钙等在堆肥过程中的应用进行了综述。     

东北地区农牧系统氮、磷养分流动特征

【目的】东北地区是中国重要的商品粮基地及畜牧产品生产地,农牧产品大量生产影响养分流动的趋势,而不同地区的养分流动又存在一定差异,明确不同地区农牧系统养分流动特征,揭示其存在的问题,并针对不同的流动特征提出合理的优化策略,为区域农牧系统氮、磷养分的管理提供理论依据。【方法】通过整理1984-2014年统计资料数据和查阅相关文献参数,利用NUFER模型（nutrient flows in food chain, environment and resources use）,以东北地区3个省份的农牧系统为研究对象,估算各省域农牧系统中氮、磷养分的流量、损失量,并对各省域氮、磷养分的循环利用情况、损失途径及利用率作出综合评价,探究东北地区氮、磷养分在农牧生产系统中变化趋势及特征。【结果】1984年吉林、辽宁、黑龙江地区农牧系统氮素总输入量分别为669、746、716 Gg;磷素总输入量分别为121、222、169 Gg,至2014年氮素输入量增长至1 899、1 572、2 256 Gg;磷素输入量达到471、393、769 Gg,氮、磷养分的投入量表现为黑龙江＞吉林＞辽宁。氮素养分损失率吉林地区最高,磷素养分损失率辽宁地区最高。氮、磷养分循环再利用方面,吉林地区的循环利用率最高,辽宁地区最低。近30年,吉林、辽宁、黑龙江地区农田生产系统氮素养分利用率分别下降10%、11%、32%;磷素养分利用率分别下降16%、2%、23%。畜禽生产系统中,氮素养分的利用率分别增加3%、11%、10%,磷素养分利用率分别增加0.8%、1.9%、3.2%。农牧结合生产系统氮素养分利用率分别由1984年的26%、36%、52%降至2014年的13%、21%、22%,整体表现为黑龙江＞辽宁＞吉林;磷素养分利用率由1984年的25%、25%、31%降至2014年的9%、14%、10%,表现为辽宁＞黑龙江＞吉林。【结论】1984-2014年,东北地区农牧系统氮、磷养分投入大幅增加,不同省域间表现出明显差异。黑龙江地区的氮、磷养分可利用总量均最高,而氮、磷养分的循环再利用率则表现为吉林地区最高。东北地区农牧结合系统中,黑龙江地区氮素利用率高于其他地区,辽宁地区的磷素利用率高于吉林和黑龙江地区。吉林和辽宁地区的氮、磷养分损失率分别高于其他地区。因此,需要针对不同地区的养分流动特征提出农牧管理方面合理化建议,为东北地区的农牧业可持续发展提供依据。     

食物链氮素养分流动研究进展

近年来生态系统氮素需求、投入和排放的研究和调控不断细化和深入,文章从食物链角度对氮素养分利用动态特征及其变化规律展开研究,综述了氮素养分流动消耗状况及其环境影响机理,指出了食物链氮素养分流动研究过程中存在的问题以及今后的发展方向,为实现氮素(或养分)资源的高效利用和综合管理提供科学依据。     

山西省畜禽粪污年产生量估算及环境效应

为了解山西省畜禽粪便产生量及其环境效应,根据《山西统计年鉴2017》中畜禽养殖数据,估算了2016年山西省畜禽粪污产生量。结果表明,2016年山西省畜禽粪便总排放量约为3 410.97万t,按年粪便产生量排序,依次为牛 > 羊 > 猪 > 鸡 > 兔。畜禽粪污的总氮、总磷、总化学需氧量、总生化需氧量、总氨氮产生量分别为23.54、7.56、75.97、70.85万t和7.72万t。畜禽粪便发酵可产沼气总量约为21.33亿m³,畜禽粪便产沼气潜力相当于山西省天然气年消费量的25.42%。2016年山西省平均单位耕地面积畜禽粪尿氮、磷养分负荷分别为63.28、20.32 kg·hm^-2,均未超过欧盟粪肥年施氮和年施磷限量标准,畜禽粪便耕地负荷预警值为0.38,为Ⅰ级。然而从区域分布的角度来看,太原,晋城和晋中三市的单位耕地面积畜禽粪尿磷负荷超过了欧盟粪肥年施磷限量标准,除了临汾和运城,山西省其他地市的畜禽粪便农田负荷量对环境有不同程度的威胁。因此,迫切需要对部分重点区域进行畜禽养殖粪便综合管理。     

密云水库流域农业非点源污染基本特征分析

通过对密云水库上游流域8个乡镇化学肥料、畜禽粪便、水产养殖等农业非点源污染的调查统计和监测,初步明确了该区域农业非点源污染的基本特征：（1）化肥的不合理使用和坡耕地耕作为该区域农田养分流失的主要原因,区域内农用坡耕地2005年流失氮素19.2 t,流失磷素5.5 t,流失养分的主要来源为施用的化肥;（2）流域内畜禽粪便污染负荷区域间差异明显,部分乡镇畜禽粪便环境污染风险大;（3）流域内水产养殖排放水体水质50%不达标,加剧了下游水体的富营养化.     

畜禽养殖场除臭措施

<正>畜禽养殖过程中散发出来的臭气,不仅严重污染养殖场周围环境,而且对畜禽生长和饲养人员的身体健康也有不利影响。为此,笔者现介绍几种畜禽养殖场适用的抑臭、除臭技术。巧喂除臭在猪日粮中添加酶抑制剂,可使猪舍内的氨气含量下降50%,硫化氢含量下降48%。将商品猪饲料中的粗蛋白质含量由13%调整为10%,外加赖氨酸、色氨酸等,可以减少氮和氨的排出量。在鸡日粮中添加1%~2%的木炭渣,可使粪便干燥,臭味降低;添加2%~5%的沸石粉,可减少粪便含水量及臭味,并有利于提高饲料利用率。     

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。     

淀山湖区(上海部分)水质污染源调查评价

淀山湖是黄浦江的重要水源。被调查的水质污染源有工业、旅游、畜禽粪尿、人粪尿、生活污水、精养鱼塘、四种地表径流、稻田渗漏和航运。淀山湖区 1994年排放CODcr、BOD_5、总氮、总磷和石油等污染物分别为5113.3t、2093.4t、653.5t、139.2t和11.59t,总等标排放量为4154.2×10~6 m~3/年,其中主要污染源畜禽粪尿、生活污染和地表径流分别占46.76％、18.09％和12.25％,进入淀山湖的污染物等标排放量占总量的30.05 ％。研究结果为保护淀山湖水质提供了科学依据。     

甘肃有机肥资源分布与利用潜力

通过调查研究和测定分析,查清了甘肃有机肥资源数量、质量和分布.1999年甘肃省有机肥资源总量为13 405.3万t,有机肥利用量5 846.43万t,利用率为43.6%,主要品种有人畜粪尿、厩肥、秸秆、堆沤肥、绿肥等,且富含氮、磷、钾养分.有机肥拥有量及N、P2O5、K2O养分含量存在地域间差异.人畜粪尿、作物秸秆、绿肥、饼肥4种肥源贡献N、P2O5、K2O养分总量达到204.36万t,是1999年甘肃省化肥施用量的63.4万t的3.22倍,4种肥源对养分贡献率分别是人畜粪尿＞绿肥＞秸秆＞饼肥.重视有机肥养分资源的再循环利用,有利于农业的可持续发展.     

山西省畜禽粪污土地承载力及粪尿替代化肥潜力分析

为明确山西省畜牧业的发展规模,优化畜牧业发展的空间格局,进一步为山西省农牧业实现绿色发展提供科学依据。研究基于农牧生产系统养分平衡的方法,测算了山西省县域尺度的畜禽粪污土地承载力。结果表明,山西省的种植业与畜牧业发展规模在空间上存在一定的错位,种植业发达的地区主要分布在省域南部和中部的区县,而畜牧业发达的地区则分布在省域北部、中部和东南部的区县;山西省当前的畜牧业发展规模折合为2 371.77万猪当量,以粪尿氮作为约束指标,山西畜牧业可发展规模为5 976.01万猪当量;以粪尿磷(纯磷,下同)作为约束指标,山西畜牧业可发展规模为7 212.27万猪当量。综合粪尿氮磷承载力指数结果分析,超载区域主要分布在省域北部种植业欠发达的区县和省城太原周边的区县;全省粪尿氮、磷的有效供给量分别为18.28万t和3.15万t,可以分别有效替代氮、磷肥39.79%和33.21%。无论以粪尿氮或磷作为约束指标,山西畜牧业整体上仍有较大的发展空间,可适度增加畜禽养殖规模,但需要关注城市近郊区县的畜禽粪尿氮磷的环境排放和大中型养殖企业的点源污染问题。在畜禽粪尿养分资源管理策略上,则应考虑优化农牧业生产布局和区域间协同管理。     

华北平原典型区域农牧系统氮素流动及其环境效应 ——以河北省为例

【目的】以华北平原典型地区河北省为例,明确农牧系统氮素养分流动特征和环境效应,分析农牧系统氮素循环利用率和农牧业结合的程度,探讨农牧系统氮素的优化管理途径,为农牧业养分循环和绿色可持续发展提供科学依据。【方法】以河北省“农田-畜牧”生产系统为边界,在整理统计资料、文献数据和调研数据的基础上,利用物质流分析方法,分别定量1980-2015年河北省农田体系、畜牧体系和农牧系统的各个氮素输入和输出项,同时利用氮素利用率、氮素盈余量和氮素回田率等指标分析氮素流动特征与环境效应。农牧系统的氮素输入项主要包括化肥、生物固氮、干湿沉降、灌溉、人粪尿还田、外源饲料;氮素输出项主要包括农田体系主产品的本地消费、外销,畜牧体系主产品的本地消费、外销,农牧系统大气排放、水体排放;内部的氮素循环项主要包括农田系统副产品还田、农田系统主、副产品作为本地饲料、畜牧系统副产品还田。【结果】1980-2015年,河北省农田生产体系氮素年均输入量增加1.9倍,而作物收获氮量仅增长1.5倍,导致农田氮盈余量和损失量分别增加1.7和1.9倍,氮素利用率由47.2%降至41.4%。与有机肥氮投入相比,化肥氮投入占农田总氮投入60%以上,近年来接近70%。区域间农田养分平衡差异大,氮素输入方面,邯郸市和唐山市较高（＞600 kg·hm^-2）,承德市最低（＜200 kg·hm^-2）;氮素盈余方面,唐山市最高,为267.8 kg·hm^-2,衡水市最低,为51.6 kg·hm^-2。畜牧体系氮素输入量也明显增加,在2005年达到最大值,为1980年的7.7倍;畜禽产品和粪尿氮素产生量同时呈现增加趋势,尤其是粪尿氮素产生量由21.8×10⁴ t增加到115.3×10⁴ t;各区域间动物粪尿氮素产生量存在明显差异,其中氮素产生量最高为邯郸市（377.3 kg·hm^-2）,最低为衡水市（122.6 kg·hm^-2）。外源饲料氮素依赖率由60.5%增至72.7%,畜牧粪尿氮素还田率由70.4%降至30.2%,但畜牧体系氮素利用率由6.4%增至16.3%。从农牧系统整体来看,1980-2015年氮素输入总累计量高达9 038.9×10⁴ t,化肥氮素投入量约占总氮素投入量的55.7%,外源饲料氮素投入量占总氮素投入量的33.1%,农牧产品累计总输出氮为2 537.4×10⁴ t,占总累计输入氮量的28.1%,向大气、水体累计排放的总氮量高达4061.2×10⁴ t,约占总累计输入氮量的44.9%。【结论】1980-2015年河北省农牧系统氮素投入量大幅度增加,氮素富集和环境排放严重,氮素利用率偏低,不同区域单位面积氮素平衡存在较大差异,农田生产与畜禽生产之间养分循环严重脱节。因此,应该充分利用本地饲料资源,提高有机肥的还田率,走农牧结合的道路,从而降低因“农牧分离”造成的“高投入-低效率”代价,促进农牧业可持续发展。     

近20年重庆市农牧生产体系氮素流动特征及驱动力分析

【目的】通过评价重庆地区农牧系统的氮素流动特征,明确氮素的主要损失途径及驱动因素,提出未来农牧生产中氮素管理措施,为实现重庆地区农牧系统氮养分的高效利用提供数据支撑。【方法】通过查阅文献及统计数据并结合调查研究,采用NUFER（nutrient flow in food chain, environment and resources use）评价方法,以重庆市农牧生产系统为主要研究对象,定量1996-2015年间农牧系统的氮素流动特征,明确其环境代价。在此基础上,探讨人类活动与农牧系统氮素流动特征变化之间的关系,并通过对2020年不同氮素管理情景分析,探索区域氮素的可持续利用途径。【结果】1996-2015年,重庆市农牧系统氮素输入总量增长19.2%,2015年达到1 006 Gg,其中化肥贡献57%以上;氮素输出总量增长16.5%,2015年达到844 Gg,环境损失为最大的氮素输出项,占输出量的61.7%左右,其中农田生产和畜禽养殖系统分别贡献45.1%和54.9%;农牧系统内氮素循环总量增长42.7%,2015年达到448 Gg,其中秸秆还田和畜禽粪尿还田氮量分别达到32.7和95.0 Gg,20年间分别增长55%和44%。1996-2015年重庆市蔬菜瓜果等经济作物种植比例从10%升至28%,粮食作物种植比例从82%降至62%,肉蛋奶等动物主产品输出量增加83%。农牧生产结构的变化与氮素利用和损失的变化呈现显著的线性正相关关系,但人均GDP (gross domestic product)的增长与氮素利用和损失的变化没有呈现明显的线性关系,表明影响系统氮素流动特征的主导因素应该是农牧生产结构变化,而经济发展水平的变化只是起到了刺激农牧产品消费的作用。通过情景分析,若在2020年实现《重庆市农业农村发展“十三五”规划》的农产品生产目标,保持目前的氮肥投入和氮素管理现状,将会增加18 Gg氮素损失,同时降低氮素利用率1.2%;通过提高系统内部氮素循环利用率,优化作物生产养分管理,可在实现生产目标的同时,分别减少氮肥投入和氮素损失量15%和4.2%,提高农牧系统氮素利用率1.3%以上。【结论】在近20年中,重庆市农牧生产系统氮素流动特征发生了很大变化,氮素输入强度和环境损失在不断增加,而农牧生产结构改变是其变化的主要驱动力。在重庆未来农牧生产中,减少畜禽生产系统氮素的直接排放,加大畜禽粪尿和秸秆循环利用力度,优化作物生产系统氮素管理措施和提高氮素利用效率,是实现农牧生产和生态环境的平衡发展的有效措施。     

赛加羚羊对紫花苜蓿消化率的测定

用全收粪法测定赛加羚羊对苜蓿青干草消化率。结果表明：赛加羚羊对苜蓿青干草的平均采食量为（８１９４±７３９）ｇ／ａ·只;对苜蓿绝干物质、粗脂肪、粗纤维、粗蛋白、粗灰分、无氮浸出物、有机质的消化率分别为（６２２５±３７８）％、（１３８８±６４５）％、（４５２０±３７９）％、（７５４８±４２７）％、（４８７５±３５２）％、（７２１８±２４４）％与（６８９±３９６）％。与绵羊相比,赛加羚羊对粗脂肪的消化率只有１３８％,差异显著（Ｐ＜００５）其他营养的消化率差异均不显著（Ｐ＞００５）。同时用４ＮＨＣｌ不溶灰分法进行对比,发现消化率均高于全收粪法。     

福建省畜禽养殖业废弃物污染风险评估

本文通过估算1985年–2005年期间福建省畜禽养殖业粪便排放量变化,并通过耕地负荷、流失量等参数评价了福建省畜禽养殖业废弃物污染风险。评估结果表明：1985年福建省的畜禽粪便产生量为2180万吨,而到了2005年达到了4249万吨,翻了一番。1985年时福建省畜禽粪便耕地负荷、纯氮耕地负荷和纯磷耕地负荷分别为15.2 t?hm-2、96 kg?hm-2和45 kg?hm-2;而到了2005年已分别达到了29.6 t?hm-2、181 kg?hm-2和96 kg?hm-2。同时,福建省畜禽粪便中氮、磷、钾流失量分别从1985年的3.26万t、0.70万t和4.47万t增长到6.05万t、1.85万t和10.53万t。2005年福建省畜禽养殖业的氮排放量分别是同期工业废水和生活污水氮排放量的7.4倍和1.9倍,已成为福建省流域水体富营养化的主要原因,其贡献已大大超过工业废水和生活污水。     

延吉市畜禽粪尿污染现状分析与发展对策

随畜牧业发展而产生的畜禽粪尿污染问题越来越普遍。利用2012年的统计数据对延吉市畜禽粪尿资源进行了分析,估算了畜禽粪尿排放总量、污染物总量及其流失量。结果表明,2012年延吉市畜禽粪尿总量19.27万t,单位耕地畜禽粪尿承载量和纯N承载量分别为10.11 t/hm2和16.38 kg/hm2,均低于全国平均水平,而纯P承载量为59.01 kg/hm2,已超过全国平均水平。可见,延吉市禽养殖业对环境已产生影响,应加强对粪尿资源污染的治理。     

油松叶凋落物分解速率、养分归还及组分对间伐强度的响应

研究密度对叶凋落物基质物质及分解速率的影响具有重要意义。2002年在北京市延庆县营盘村附近中山,对造林密度为3 130株/hm2的18年生油松人工林设置0、35.7%、49.2%、64.2% 4个间伐强度的处理,3年后,应用分解网袋法比较叶凋落物分解速率、养分归还及初始物质的变化。结果表明:①样地Ⅰ～Ⅳ油松叶凋落物年分解速率分别为25.81%、26.25%、27.68%和25.96%,周转期为10.04、9.84、9.24和9.97年,用分解速率来评价间伐效果可行。②在分解的前2个月,N、P、K、Mg等迅速释放;在观测的14个月内,叶片N、Mg归还呈释放 固定交替规律,P、K呈释放-固定-稳定趋势,4个样地油松Ca的归还规律均不相同。③样地Ⅰ～Ⅳ油松叶凋落物归还的养分分别为10.806、31.016、31.798和39.365 g/kg。样地Ⅰ的叶凋落物质量较差,N、Ca在分解的14个月内分别固定了2.567和0.767 g/kg。④间伐能降低叶凋落物木质素/N、C/N,加速凋落物的分解速率。⑤间伐增加叶凋落物中粗灰分含量,从而有效克服了因分解速率加快而伴生的向土壤中返还大量单宁、树脂等酸性物质的矛盾。⑥叶片中木质素/N、C/N和粗灰分是评价间伐效果的较好指标。