基于物理指标快速预测猪粪尿肥料成分含量的试验研究

该试验旨在研究家畜粪便的物理指标与其肥料成分含量的关系，用来预测猪粪便肥料成分含量。通过对鲜粪便的理化指标测定的试验数据进行统计分析后提出，电导仪和密度计两种实验室常用仪器可实现对猪粪便中肥料成分氮、磷、钾含量的预测：用电导率这一物理指标可准确预测猪粪、猪尿和粪尿混合物中铵态氮的含量，同时可准确预测猪粪、猪尿和粪尿混合物中钾的含量；用密度这一物理指标可较准确地预测猪粪、猪尿和粪尿混合物中总氮的含量，同时可较准确地预测猪粪尿混合物中磷的含量。分析中发现猪尿中总氮和铵态氮比例基本稳定，由此推想用电导率来预测猪     

动物粪便营养成分含量的估算

该文通过大量数据统计分析提出，不同种类动物粪便需用不同的预测方程估算其中的养分含量，粪便的导电性和干物质含量是准确估算其中氮、磷、钾养分含量的重要参数；以上两个参数为自变量的二元回归方程可更准确地估算出粪便中的养分含量     

肉鸡粪便理化指标与其肥料成分含量的相关关系研究

为了探明肉鸡粪便理化指标与其肥料成分含量之间的相关关系,采集了具有代表性的20个肉鸡粪便样本,使用密度计和电导仪测定肉鸡粪便密度和电导率,用实验室常规分析方法测定其干物质、氮、磷、钾和铵态氮的含量,对肉鸡粪便理化指标与其主要肥料成分含量的相关关系进行了研究。研究结果表明:肉鸡粪便密度与磷含量之间具有显著的相关关系,R²=0.8447(P<0.001);电导率与钾和铵态氮含量之间具有显著的相关关系,其相关系数分别为R²=0.734(P<0.001)和R²=0.852(P<0.001)。通过测定粪便密度和电导率可快速、较准确的预测家禽粪便中氮、磷、钾的含量     

近红外技术快速测定肉鸡粪便主要肥料成分含量的研究

该文探讨了利用近红外光谱分析技术(NIRS)快速测定肉鸡粪便主要肥料成分含量的可行性。在饲养试验过程中采集了肉鸡粪便样品183个，利用常规实验室分析方法测定了其中的总氮(TN)、总磷(TP)、总钾(TK)、铵态氮(AN)、有效磷(EP)含量，利用近红外光谱仪取得了样品在1421.5～2572.2 nm波段的光谱，并使用偏最小二乘法(PLS)结合交互验证(CV)和留一检验法(LOO)建立了肉鸡粪便肥料成分的近红外光谱定标模型，同时利用该模型对20个样品的总氮、总磷、总钾、铵态氮、有效磷的含量进行预测，得出的5种主要肥料成分的预测值和真实值(实验室经典化学分析方法测定值)之间具有显著的相关性，其相关系数分别为0.9574，0.9590，0.9870，0.9572和0.9650。预测标准差分别为0.0014，0.0012，0.0012，2.3041×10^-4和0.3814。结果表明，利用近红外光谱法对肉鸡粪便风干样品的主要肥料成分进行快速测定是可行的。     

氮磷钾配比对木薯养分吸收动态及产量影响

【目的】木薯是重要的粮食作物,也是优质的淀粉工业原材料,被认为是非粮生物质能源的最合适原料。氮、 磷、 钾含量水平显著影响木薯产量,但有关木薯养分阶段性累积特征及其对生物量和产量形成影响的相关研究仍较少。本文比较了不同肥料配比情况下,木薯生物量, 氮、 磷、 钾累积量变化趋势,探讨了不同生育期氮、 磷、 钾含量及累积量的重要性及施肥对其影响。【方法】以我国主栽木薯品种华南205为材料,2009年在广东省郁南县丘陵坡地开展田间施肥试验,共设CK、 NP、 NK、 PK、 NPK 5个施肥处理。于苗期、 块根形成期、 块根生长早期、 块根快速膨大期和成熟期调查生物量和氮、 磷、 钾含量,得出氮、 磷、 钾累积动态。以各时期氮、 磷、 钾含量及累积量作为原始变量进行主成分分析,判断各时期氮、 磷、 钾含量及累积量的重要性,并分析不同肥料配比对各时期氮、 磷、 钾含量及累积量的影响。【结果】华南205的生物量累积动态呈S型曲线, 生物量在苗期较小,进入块根形成期后快速提高,当进入成熟期后增长逐渐减缓。氮肥对生物量影响最大,其次是钾肥,磷肥的影响最小。木薯氮含量的变幅为3.99%~0.93%, 磷含量为0.82%~0.26%, 钾含量为1.39%~0.89%。氮、 磷、 钾含量均在苗期最高,且随着生育期的推进不断降低,尤以氮含量降幅最大。不同氮、 磷、 钾肥料配比显著影响木薯的氮、 磷、 钾含量。PK处理的氮含量较NPK处理降低了32.96%,NK处理的磷含量较NPK处理降低了16.21%,NP处理的钾含量较NPK处理降低了50.37%。氮、 磷、 钾累积量与产量显著相关。主成分分析表明木薯整个生育期的营养状况与块根形成期的氮含量、 苗期的钾含量及块根生长阶段的磷含量相关性最大。氮、 磷、 钾的吸收累积量随着木薯生长不断提高,其中块根形成期、 块根生长早期、 块根快速膨大期的氮累积量较大,块根形成期、 块根快速膨大期的磷累积量较大,块根生长早期、 块根快速膨大期、 成熟期的钾累积量较大。主成分分析表明块根快速膨大期的氮、 磷、 钾累积量对整个生育期养分累积影响显著,同时,苗期及块根生长早期的氮、 钾累积量对养分累积总量影响也较大。【结论】木薯氮、 磷、 钾含量随着植株生长不断下降,而累积量却不断提高。不同氮、 磷、 钾肥料配比显著影响木薯的氮磷钾含量及累积量、 物质累积及产量形成,其中氮肥的影响最大,其次是钾肥,磷肥的影响最小。综合分析表明,苗期、 块根形成期、 块根生长早期为氮、 磷肥的最佳施用时期,块根形成期、 块根生长早期及块根快速膨大期为钾肥的补充阶段。     

紫云英和秸秆替代部分化肥对双季稻产量、养分含量及土壤综合肥力的影响

化肥对于农业生产的意义重大，但过量施用化肥将增加面源污染风险。为了优化施肥结构，减少养分流失，利用紫云英和秸秆替代部分化肥，可以在保证双季稻稳产的同时提高稻田土壤肥力。本文基于连续四年田间定位实验，探讨了紫云英和秸秆替代部分化肥对双季稻产量、土壤综合肥力和植株养分含量的影响。试验设置六个等养分投入的处理：（1）冬闲+氮、磷、钾（CF）；（2）冬闲+秸秆低量还田+氮、磷、钾（RSL）；（3）冬闲+秸秆高量还田+氮、磷、钾（RSH）；（4）紫云英+氮、磷、钾（MV）；（5）紫云英+秸秆低量还田+氮、磷、钾（MV＋RSL）；（6）紫云英+秸秆高量还田+氮、磷、钾（MV＋RSH）。结果表明：早稻季，将有机物料替代比例控制在20%以内，水稻产量保持稳定；当替代比例达到39%及以上时，水稻产量显著降低。晚稻季，与CF处理相比，其余各处理提高了土壤有机质和全氮含量，其中，以RSH处理提升效果最为明显，分别提高了11.15%和7.64%。与RSH处理相比，MV+RSH处理土壤综合肥力指数提高了8.5%。与CF处理相比，MV和RSH处理显著提高了稻谷磷、钾含量。等养分投入条件下，利用2500kg/hm2秸秆替代20%化肥在保证水稻稳产的同时提高了土壤肥力。紫云英与秸秆联合利用能显著改善土壤肥力状况，但该模式下替代化肥的比例过高在短期内可能有减产的风险。     

重庆市畜禽粪便年排放量的估算研究

畜禽养殖产生的粪便已成为我国农村面源污染的主要来源，因而畜禽粪便的排放量也越来越引起人们的重视。通过对重庆市畜禽养殖业进行调查，结合国内外有关研究，确定重庆市畜禽粪便年排放量估算方法和各种估算参数。以2001年为基准，估算出重庆市主要畜禽(猪、牛、羊、马、兔、家禽等)年粪尿排放量和粪尿中对环境产生污染的主要物质量(有机质、氮、磷、钾)，以便对重庆市畜禽粪便污染作一个定量的认识。估算结果为重庆市2001年畜禽粪尿排放7421万t，其中有机质为806万t，氮42.5万t、磷21.48万t、钾44.98万t。该研究结果可为重庆市工农业生产布局和环境污染治理提供决策依据。     

微咸和淡水灌溉对秸秆复合基质养分特性的影响

为探究以玉米秸秆为主要成分的栽培基质在微咸水和淡水灌溉下对基质养分的影响,以单一玉米秸秆为对照(S),设置玉米秸秆添加生物炭(SB)、蚯蚓粪(SE)、生物炭+蚯蚓粪(SBE)3个处理,分别进行微咸水(b)和淡水(f)灌溉,共8个处理。采用两个栽培茬口进行田间试验,结果表明,冬春茬基质通气孔隙度和容重较夏秋茬呈升高趋势。夏秋茬,微咸水相对淡水灌溉增加了基质容重。冬春和夏秋两茬不同灌溉水下,添加蚯蚓粪和生物炭可显著提高基质持水孔隙度和含水量,且添加生物炭增加容重、降低通气孔隙度。相同基质下,不同灌溉水对基质全氮、全磷、pH无显著影响;微咸水相对淡水灌溉,夏秋茬显著降低了Sb和SEb基质有机质含量,两茬均增加其有效磷和速效钾含量,淡水灌溉下,添加蚯蚓粪和生物炭不同程度增加了基质速效养分含量,SBEf降低了有机质含量、EC,增加了pH。相同基质下,不同灌溉水对基质微量元素无显著影响,但对大量元素有显著影响,冬春茬,微咸水相对淡水灌溉下SBb和SBEb显著增加了基质磷和钾含量,且SBEf显著增加了钙含量,添加蚯蚓粪显著增加了基质磷含量,降低钾含量,SBE处理降低钙和钾含量,增加磷含量。夏秋茬,微咸水灌溉降低了SEb和SBb处理的钙含量,且降低SBEb处理磷含量、SBb处理钾含量。通过主成分分析表明,冬春和夏秋两茬不同灌溉水下显著影响了基质养分含量,两茬试验均表明,微咸水灌溉显著增加基质速效养分,SBEb显著降低基质EC,增加pH。     

蚯蚓粪对鹅掌楸容器苗生长及养分吸收的影响

在容器育苗基质中添加体积比为5％～20％的蚯蚓粪,通过无纺布容器育苗试验,研究了不同育苗基质对鹅掌楸根际环境中的微生物数量、根系建造和活力、养分吸收及育苗效果的影响.结果表明,育苗基质中添加蚯蚓粪可不同程度地提高鹅掌楸根际环境中细菌数量和微生物总量,真菌数量有所降低,但对放线菌数量影响差异不显著.蚯蚓粪有利于鹅掌楸根系的生长,尤其是增加了毛细根的重量和在根系体系中的比例,根系活力也有显著提高.此外,育苗基质中加入蚯蚓粪还提高了鹅掌楸根、茎和叶干物质的积累量,虽然对植物体内氮和磷的含量影响较小,但蚯蚓粪的添加显著提高了植物体内钾的含量.同普通育苗基质相比,加入15％体积比例的蚯蚓粪使氮、磷和钾的养分吸收量分别提高了22.23％,15.58％和26.66％.综合分析认为,育苗基质中加入一定比例的蚯蚓粪可显著改善鹅掌楸的根际环境,促进育苗植物对养分的吸收和利用,提高无纺布容器育苗效果.在试验蚯蚓粪添加比例中,育苗基质中添加体积比例为15％的蚯蚓粪效果最为显著.     

中国畜禽粪尿中养分资源数量及利用潜力

【目的】 有机与无机肥配合施用是提高农田生产力和改善土壤生态系统的有效措施,也是农业可持续发展的要求。理清中国畜禽粪尿资源数量及其养分资源量,对畜禽粪尿资源充分利用、提高肥料利用率、实现化肥使用量零增长和保障国家粮食安全具有重大意义。 【方法】 以中国主要畜禽种类役用牛、肉牛、奶牛、羊 (山羊和绵羊)、马、驴、骡、猪 (育肥猪和母猪)、兔和家禽为研究对象,研究的主要农作物包括水稻、小麦、玉米、大豆、马铃薯、花生、油菜和棉花。通过查阅中国统计数据和公开发表的文献资料对2015年中国畜禽粪尿资源数量及其养分资源量进行估算,同时对各地区不同作物最佳施肥量进行统计,分析畜禽粪尿不同比例还田下氮、磷、钾输入量分别占化肥用量百分比。 【结果】 2015年中国畜禽粪尿数量31.584亿t,氮 (N)、磷 (P₂O₅)、钾 (K₂O) 养分资源总量分别达到1478.0万t、901.0万t和1453.9万t,其畜禽粪尿数量以猪最大,其次为肉牛和奶牛,分别占总量的36.8% (猪)、24.8% (肉牛) 和9.9% (奶牛),粪尿总养分量以猪最大,其次为肉牛和羊,分别占总量28.2% (猪)、22.8% (肉牛) 和15.0% (羊)。粪尿数量和养分资源量以西南和华北地区最多,粪尿数量分别占全国总量的22.3%和21.5%,养分资源量分别占全国总量的21.3%和21.9%,省市之间以四川、河南和山东最多。畜禽粪尿全量还田其养分输入量分别为811.8万t (N)、856.6万t (P₂O₅) 和849.5万t (K₂O),分别占化肥用量的37.3% (N)、87.6% (P₂O₅) 和65.9% (K₂O)。 【结论】 中国畜禽粪尿数量及其养分资源量依然巨大,具有广阔的利用空间,充分利用畜禽粪尿养分资源是实现化肥减施增效的重要途径,畜禽粪尿全量还田下理论上氮、磷、钾施用量可以减少37.3%、87.6%和65.9%。      

长期施用化肥和有机肥对太湖地区水稻土有机碳特征的影响

A long-term experiment set up in 1980 compared the effects of applying manures and chemical fertilizers on a paddy soil in the Taihu Lake region,China.Of the fourteen randomly distributed treatments consisting of different combinations of organic manure,inorganic nitrogen (N),phosphorus (P),and potassium (K),and rice straw,eight were selected for the present study in 2007.Application of organic manure plus straw significantly increased soil organic carbon (SOC) content of the topsoil (0-10 cm) compared to that of chemical fertilizers alone.The content of SOC was relatively stable in the 10-30 cm layer in the chemical fertilizer treatments and in the 20-40 cm layer in the manure treatments.The stable carbon isotope ratio (δ 13 C) ranged from 24‰ to 28‰ and increased gradually with depth.The content of SOC was significantly (P < 0.05) negatively correlated with δ 13 C.In the 0-20 cm layer,the δ 13 C value significantly decreased in the treatments of manure alone (M),manure and chemical N and P fertilizers (MNP),manure and chemical N,P,and K fertilizers (MNPK),manure,rice straw,and chemical N fertilizer (MRN),and chemical N fertilizer and rice straw (CNR),as compared with the no-fertilizer control.In the 30-50 cm layer,however,the ratio significantly increased in all the treatments except Treatment CNR.Mineralization of organic C peaked in the first 2-4 d of incubation and gradually leveled off thereafter over the first 3 weeks,being faster in the manure treatments than the chemical fertilizer treatments.The average rate of mineralization varied from 55.36 to 75.46 mL CO 2 kg-1 d-1 and that of stable mineralization from 10 to 20 mL CO 2 kg-1 d-1.In eight weeks of incubation,cumulative mineralization was always higher in the manure treatments than the chemical fertilizer treatments,being the highest in Treatment MRN.Combined humus in the soil was mainly (over 50%) composed of tightly combined fraction.The loosely combined humus and its ratio of humic acid (HA) to fulvic acid (FA) significantly increased with long-term application of organic manure and chemical fertilizers.It could be concluded that the cycle of organic C in the paddy soil ecosystem studied was stable over the long-term application of fertilizers and continued cultivation.     

生物有机肥改良连作土壤及烤烟生长发育的效应

以蚯蚓肥和有效微生物制剂堆置发酵制成生物有机肥,采用盆栽试验研究了生物有机肥和化肥按不同配比混合施用后对烤烟生长发育及植烟土壤理化性质的影响。结果表明,施肥显著促进烤烟的生长发育,以生物有机肥比例为50%时最佳,70%次之,同时生物有机肥比例为50%时烤烟产量最高;纯生物有机肥施用后烤烟的生长指标和产量均优于纯化肥处理;生物有机肥比例为30%～50%时可以促进烤烟对氮素、钾素的吸收,更有利于优质烟叶的生产;施用生物有机肥可显著提高连作土壤的pH值、有机质含量和碱解氮、速效磷及速效钾的含量。     

Utilizing the nitrogen content of organic manures on farms—problems and practical solutions

Abstract. Organic manures contain valuable quantities of nitrogen, phosphate and potash, but many farmers regard them as 'waste materials' rather than as sources of plant nutrients. Utilization of the plant-available nitrogen content is poor at present because of manure management practices which lead to leaching and atmospheric losses. Experiments studying the effect of timing suggest that, in order to decrease nitrate leaching, applications of manures which contain much available nitrogen should not be made during the period September to December on freely draining grassland and arable soils. Spring top dressings of dilute pig or cattle slurries and poultry manures to growing cereal crops are generally more efficient than autumn applications, particularly on freely draining soils. Legislation requiring manures to be applied in an environmentally acceptable manner and the economic need for farmers to realize the nutrient value of organic manures are likely to change the farming industry's perception of manures as 'waste materials'.     

畜禽粪便中所含尿囊素在土壤中的动态变化及原因分析

采用室内模拟培养试验,研究了畜禽粪便中尿囊素在土壤中含量的动态变化规律.结果表明,畜禽粪便所含尿囊素在土壤中降解快速,但不同种类和用量处理的变化速度和幅度不同.180 d时,鸡粪和猪粪处理降解率可达95.59%、90.83%.降解率与用量呈负相关,与时间呈正相关,其与时间的关系可以用v=A+BInt回归方程拟合.尿囊素...     

Effect of Mixing Pine Needles Litters on Soil Biological Properties and Phosphorus Availability in Soil Amended with Fertilizers and Manures

Effect of different manures and pine needles application on soil biological properties and phosphorus availability was evaluated in sandy loam soils. Fertilizers nitrogen, phosphorus, and potassium (NPK); Sesbania aculeata green manure (GM); farm yard manure (FYM); and vermicompost (VC) were applied alone or in combination with pine needles. Microbial biomass carbon, dehydrogenase, and alkaline phosphatase activity increased significantly due to manures and NPK. Pine needles reduced the microbial biomass carbon (MBC) and dehydrogenase activity in FYM and VC but increased in NPK and GM. Acid phosphatase activities were found to be significantly increased by pine needles application in NPK, FYM, VC, and GM as compared to without pine needles counterparts. No significant differences were found in soil solution phosphorus in manure treated soil due to pine needle application, but phosphorus uptake was reduced significantly in these treatments. Pine needles application clearly influenced the soil biological properties without any perceptible effect on nutrient release from the manures.     

Effect of anion composition of simulated acid rain on nutrient behavior in reclaimed saline soils

Abstract

Field experiments with the “Taikichi” taro cultivar were conducted in volcanic ash soil of Kagoshima Prefecture, Japan, in order to determine the effects of potassium applied with fertilizers and manures on the growth and yield of taro. The experimental design was accord ing to the L27 (3¹³) orthogonal factorial experiment, the three factors selected being the manures, nitrogen fertilizers and amount of potassium application.

“Metsubure” corm formation was infrequent in hog manured plots without potassium application, but was significantly increased by the application of potassium fertilizer. Furthermore, the occurrence of “Metsubure” corms was significantly lower in fields prepared with hog manure than in those prepared with plant residue and cattle manure.

Chemical analysis of the taro plants and manures revealed that the plants absorbed much more calcium when planted in hog manure than in other manures. The CaO/K₂O ratio was also higher. The main reason for this was assumed to be the lower content of potassium in the hog manure (0.37% K₂O on a dry basis).

The analytic results suggest that potassium disturbs the calcium uptake ability of the taro plant causing “Metsubure” corm formation.

The authors also attempted to determine the effects of several kinds of nitrogen fertilizers on “Metsubure” corm formation, but no clear results were obtained in this experiment.     

不同类型粪肥还田对土壤酶活性及微生物群落的影响

畜禽粪便作为有机肥还田可以维持和提高土壤有机质、改良土壤,有利于农业可持续发展。不同类型粪肥还田后对土壤生物学性状的影响不同,为探究这一问题,在内蒙古乌兰察布市设置田间试验,包括化肥(F)、羊粪(GM)、猪粪(PM)、牛粪(CM)4个处理,研究其对土壤养分、酶活性及微生物群落的影响。结果表明,施用粪肥较化肥具有增加土壤有机质、全氮、有效磷、铵态氮等养分含量的趋势。不同粪肥较化肥处理的土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性最高增幅分别为32.4%、150.4%、26.8%和30.1%。牛粪处理的土壤微生物生物量碳氮显著提高,分别较化肥增加33.2%和33.4%。不同处理在细菌门水平上的优势种群较一致,放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)是优势种群。本试验条件下,牛粪处理更能提高土壤微生物生物量碳氮,短期内施用不同粪肥对于提高土壤微生物群落多样性差异不显著,土壤pH、有效磷、铵态氮是影响土壤微生物群落结构的主要环境因子。     

不同绿肥对土壤肥力及后茬水稻养分吸收的影响

为了探究不同绿肥品种之间的生长差异及其翻压后对后茬水稻养分的影响，通过选取7种不同绿肥（紫云英、白三叶草、金花菜、光叶苕子、箭筈豌豆、油菜、二月兰），以冬闲田（CK）为对照，进行大田试验，分析不同绿肥品种的生长性状、土壤肥力和水稻的产量、养分、养分累积量等指标。结果表明：不同的绿肥作物品种存在着不同的生长差异，综合来看以光叶苕子、箭筈豌豆的生物量最高，分别为46.07 t/hm2、38.74t/hm2，二者养分含量及养分累积量显著高于其他绿肥品种，适合作为苏北地区种植的绿肥品种；种植绿肥具有提高土壤肥力的潜力，促进土壤养分累积，同时对改良土壤肥力具有积极的作用。箭筈豌豆翻压后的土壤pH比CK 高出0.71%，光叶苕子翻压后有机质含量、全氮含量比CK高出1.56%、8.86%；绿肥翻压后对水稻秸秆和籽粒的氮、磷、钾含量及其累积量有了显著的增加，其中以箭筈豌豆的综合效果最好，与CK相比，箭筈豌豆翻压后水稻秸秆全氮累积量、全磷累积量分别提高15.18%、14.98%，水稻籽粒全氮累积量、全钾累积量分别提高9.98%、15.02%，水稻地上部全氮总累积量、全磷总累积量分别提高14.75%、20.42%。综上，光叶苕子、箭筈豌豆的生物量、养分累积量较高，推荐作为该地区种植的绿肥品种；光叶苕子能够对土壤肥力有一定的提高，箭筈豌豆能够促进水稻养分含量及养分累积量。研究结果可为苏北地区绿肥的利用与推广提供理论依据。