我国畜禽粪便中氮素养分资源及其分布状况

根据2002年的畜禽统计数量、畜禽粪便排泄量和氮素养分含量等数据,通过实际计算畜禽粪便中的氮素养分量的方法,分析了我国不同省区的各种畜禽粪便中氮素养分资源量、分布和去向。结果表明,各种畜禽相比,牛粪中的氮素养分量最大;省区间河南省的畜禽粪便中氮素养分量最多;据估算,畜禽粪便中有50%的氮素养分流失,50%的氮素养分回田利用;部分省区的单位面积畜禽粪便的氮素承载量已经超出了欧盟制订的农田有机肥氮的限制标准170 kg/hm2。     

天津市畜禽养殖粪便产生量估算及耕地负载初步评估

以天津统计年鉴为依据,参考有关文献资料,估算了2011年天津市畜禽养殖粪便产生量和畜禽粪便氮、磷、钾养分资源量,并对耕地负载及环境效应进行了初步评价。结果表明,2011年天津市畜禽粪便产生量为997.32万t;畜禽粪便所含氮、磷、钾养分总量为10.9万t,氮、磷、钾含量分别为5.6万,2.0万,3.3万t;畜禽粪便及其氮、磷纯养分平均耕地负荷分别为25.16 t/hm2,141.13,50.45 kg/hm2。参考欧盟标准,天津全市耕地畜禽粪便、氮养分负荷量没有超标,但磷养分负荷量超标;北辰区、宁河县、蓟县及滨海新区的汉沽4个地区的畜禽粪便量及氮、磷养分耕地平均负荷量均全部超标。天津市畜禽养殖业对环境构成了潜在污染威胁。     

湖北省畜禽粪便资源分布及其环境负荷研究

估算并分析了2012年湖北省各地区的畜禽粪便资源总量及分布,在此基础上,结合各地耕地面积、限量标准对畜禽粪便单位耕地承载量、氮磷负荷对环境的影响进行评价。结果表明:2012年湖北省畜禽粪便量达9 870万t,其中猪粪和牛粪比重最高,占总量的80%。黄冈市、襄阳市的畜禽粪便产量居全省之首,均超过1 500万t;而神农架林区的畜禽粪便产量远低于其他地区,仅为11.6万t。除耕地平均单位面积总磷负荷为34.03 kg/hm2、略低于35 kg/hm2的限量标准外,耕地平均单位面积猪粪当量和总氮负荷均高于限量标准,分别达54.19 t/hm2和219.12 kg/hm2,其中全省分别有53%和80%的地区超过45 t/hm2和170 kg/hm2的限量标准。可见,湖北省畜禽粪便的分布具有地区差异和种类差异,应按地区和畜禽种类不同进行重点控制管理;畜禽粪便耕地负荷在空间上分布极不平衡,主要集中在黄冈、鄂州、孝感、恩施自治州、襄阳、十堰、神农架林区、咸宁、武汉等地。     

番禺区畜禽粪便产生量估算及其环境效应分析

在确定畜禽粪便年排放量估算方法和畜禽粪便排泄参数的基础上,根据2010年广州市番禺区10个镇的畜禽饲养量,估算了其畜禽养殖业粪便产生量并对由此产生的环境效应进行了评价.结果表明,2010年番禺区10个镇畜禽养殖业共产生458 687.38 t粪便,其中COD、BOD、NH3-N、TP和TN排放量分别高达14 1 34.74、12 461.22、930.98、1 262.22、2 791.16 t.不计水禽粪便排放量时,单位耕地面积上畜禽粪便猪粪当量平均负荷量为12.16 t/hm2,N、P平均负荷量为102.95 kg/hm2和40.31 kg/hm2.综合以上对应指标判断,畜禽粪便在沙湾镇、南村镇、化龙镇和石楼镇已产生较严重的环境问题.     

长沙规模化养猪场粪污主要养分含量特征及土地承载力

为推进畜禽粪污的资源化利用,对长沙市的粪污产生量进行了估算,分析了该地区规模化养猪场的鲜粪、沼液和污水样品中主要养分含量,并对耕地的氮磷负荷和畜禽承载量进行了估算。结果表明:长沙地区2017年猪粪污总产生量为4.92×10~6 t。粪便氮、磷(P_2O_5)、钾(K_2O)含量范围分别为0.495%～5.01%、0.135%～9.69%和0.25%～3.91%,平均含量磷(P_2O_5)氮钾(K_2O);粪便有机质含量丰富,平均为82.53%;沼液和污水的养分含量呈现变化范围广、变异度大的特征,沼液氮、磷(P_2O_5)、钾(K_2O)平均值分别为0.89、0.37、0.7 g/L,有机质含量平均为4.22 g/L;污水养分检出率为71.43%～90.48%;单位耕地面积的氮、磷负荷量分别为61.93、86.54 kg/hm2,耕地畜禽承载量约为830万猪当量。研究结果可为养殖结构的调整和畜禽粪污的肥料化利用提供支撑。     

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。     

河北省畜禽粪尿养分资源分布及其污染潜力分析

利用统计资料和文献数据,结合国内外研究,确定河北省畜禽粪尿资源的计算参数和计算方法。估算了河北省畜禽粪尿产生量及其中的氮磷养分的含量、CODCr含量和单位耕地承载量,旨在为制订河北省畜牧业发展的政策法规提供依据。结果表明:2004年河北省畜禽粪尿耕地承载量为38 t/hm2、单位耕地粪尿N承载量为182 kg/hm2、单位耕地粪尿P承载量为54 kg/hm2。畜禽粪尿CODCr、BOD5、NH3-N总量分别为524、442、52万t。耕地畜禽粪尿承载量在空间上分布极不平衡,承载量大的主要分布在石家庄、唐山、邯郸、保定地区。     

不同施氮量下夏玉米田土壤剖面硝态氮累积及其与土壤氮素平衡的关系

【目的】研究不同施氮量对夏玉米收获后0~200cm土层硝态氮分布、累积及土壤氮素平衡的影响。【方法】2009年在位于陕西关中西部地区的户县、周至2县分别设置了6个田间试验,测定了不同施氮量处理下夏玉米收获后土壤剖面硝态氮的含量,计算了土壤氮素平衡值。【结果】夏玉米收获后,在0~200cm土层,随着土层深度的增加,土壤硝态氮含量呈下降后升高的趋势。随着氮肥用量的提高,夏玉米收获后0~200cm土层土壤硝态氮累积量明显增加,二者呈显著正相关关系。随着施氮量的增加,土壤氮素平衡值逐渐增大,其中,当施氮量为90~150kg/hm2时,土壤氮素基本达到平衡;当施氮量达270~450kg/hm2时,土壤氮素有明显盈余。土壤氮素平衡值与0~200cm土层土壤硝态氮累积量之间呈极显著正相关关系,土壤氮素平衡值每增加100kg/hm2,0~200cm土层土壤硝态氮累积量增加约48kg/hm2。【结论】在夏玉米生长季,土壤氮素平衡决定了土壤剖面中硝酸盐的累积状况。     

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。     

密肥条件对杂交中籼稻产量及其构成因素的影响

以优质杂交中籼两优6326为材料,研究不同施氮量和密度对其产量及其构成因素的影响。结果表明:施氮量、密度对两优6326的产量有显著影响;225.0 kg/hm2施氮水平的产量最高,262.5 kg/hm2施氮水平的产量次之,以上两处理差异不显著,但比其他施氮处理极显著增产;密度以22.2万穴/hm2的产量最高,其次为33.3万穴/hm2,最低为16.7万穴/hm2。施氮量和密度对产量构成因素有不同的影响,其中对单位面积穗数影响最大,每穗总粒数次之,结实率相对较小,千粒重最为稳定。试验表明,两优6326适宜的施氮量为225.0kg/hm2,密度为22.2万穴/hm2。     

基于农田氮磷收支的区域养殖畜禽容量分析——以山东禹城为例

根据区域生态环境健康控制评价指标层次结构,利用农田养分平衡理论基础,逐级测算了区域农田土壤承载畜禽粪便量,进而确定区域农田畜禽承载量及承载力.在禹城目前种养结构和产出水平条件下,基于农田N收支状况分析表明:当农刚施用粪便N分别占总施N的100%、60%和30%时,禹城全区平均耕地畜禽承载容量分别为13.8、8.3和4.1 LU·hm~(-2),相应其耕地畜禽负载指数分别是0.7、1.1和2.2;基于P收支状况分析表明:当农田施用粪便P2O5分别占总施人P2O5的100%、60%和30%时,禹城全区平均耕地畜禽承载容量分别为22.5、13.5和6.7 LU·hm~(-2),相应其耕地畜禽负载指数分别是0.4、0.7和1.3.由此可见,基于N收支的耕地畜禽承载容量小于基于P收支的耕地畜禽承载容量,相应基于农田N收支的耕地畜禽负载指数明显大于基于农田P收支的耕地畜禽负载指数,而且,当前各乡镇之间的耕地畜禽负载指数差异较大,说明禹城地区今后在制定减少农田环境污染对策时,可优先从着重考虑粪便N数量和农田N收支管理出发确定适宜的畜禽养殖规模,并且在乡镇之间进行协调平衡.     

海南省畜禽粪便资源分布及总量控制研究

为了评估海南省畜禽粪污资源总量及其对环境的影响,以环保部发布的区域畜禽产排污系数为基础,利用2011年的统计数据,研究海南省的畜禽粪便资源总量、COD区域分布及耕地的氮、磷负荷,并以欧盟的耕地氮施用标准对海南省畜禽养殖的环境容量和污染风险进行了初步评估。结果表明,2011年海南省畜禽粪便总量达1 741.75万t,海口、文昌、万宁、定安、澄迈、儋州和乐东7市县粪便资源超过1.00万t;全省单位面积耕地氮、磷平均负荷为192.72 kg/hm2和54.80 kg/hm2,除海口、临高、东方、乐东、琼中、白沙和昌江7个市县外,其他县市高于欧盟的限量标准;全省畜禽养殖环境容量为1 925.11万头猪当量（以N为基准）,实际养殖总量比畜禽养殖环境容量高13.01%,约有11个市县超过本省环境容量。研究结果为区域畜禽养殖总量控制、合理布局和粪污的综合利用提供了决策依据。     

不同施肥措施对黄泥田土壤养分及水稻产量的影响

为农业有机废弃物的合理科学利用提供参考,在湖北省孝昌县单季稻区利用田间试验研究6种施肥措施对黄泥田土壤肥力及水稻产量的影响。结果表明:不同施肥措施对黄泥田土壤有效磷与速效钾含量的影响显著,对有机质、全氮及碱解氮含量的影响不明显。在6种施肥措施中,以化肥+畜禽粪肥配施黄泥田土壤的有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量最高,分别为23.06 g/kg、1.34 g/kg、111.66mg/kg、30.77mg/kg和148.33mg/kg,且有效磷和速效钾含量显著高于其他施肥措施(P0.05);稻谷和稻草产量也最高,分别为9 638.38kg/hm~2和11 118.39kg/hm~2,也显著高于其他施肥措施(P0.05);水稻的综合农艺性状好。因此,在黄泥田水稻生产过程中,采用化肥和畜禽粪肥配施可有效培肥其土壤,提高水稻产量。     

羊粪还田对巨峰葡萄园土壤理化性质的影响

为通过合理施用羊粪提高葡萄园土壤肥力,降低羊粪中氮、铁、铜等物质对环境的污染,以充分腐熟羊粪为基肥,设施入羊粪基肥20、40、60、80、100t/hm~2等5个处理,以不施羊粪基肥为对照(CK),研究羊粪还田对巨峰葡萄园土壤含水量、土壤p H值以及土壤全氮、速效磷和速效钾含量的影响。结果发现,与不施羊粪基肥的CK相比,羊粪还田处理可提高葡萄园土壤含水量,且随着施肥量增加土壤深层土壤蓄水能力增加;羊粪还田可降低葡萄园土壤pH值;羊粪还田条件下不同土层土壤全氮、速效磷和速效钾含量随施肥量的增加而增加;不同羊粪施肥量均可提高土壤有机质含量,且在不同土层中表现为随着施肥量的增加而增大,各土层在施入100t/hm~2羊粪时土壤阳离子交换值(CEC)达最大,0～15、15～30、30～45cm土层的CEC分别为15.62、14.70、12.25cmol/kg。     

海南岛1988—2018年畜禽粪尿氮磷负荷量及环境效应

【目的】揭示海南畜禽养殖业发展过程中粪尿氮磷养分流动情况及其对环境的影响,为区域农业发展规划和畜禽养殖结构调整提供参考。【方法】基于统计资料和文献数据,定量估算1988—2018年海南岛畜禽粪尿养分产生量、单位耕地面积养分承载量,并利用畜禽粪尿耕地负荷预警值和环境风险指数深入分析其对环境的影响,当畜禽粪尿耕地负荷预警值<0.4时,可认为对环境无威胁,而当环境风险指数在1.00以下时,对环境的风险可忽略,在安全数值以上即会对环境产生不同程度的影响。【结果】1988—2018年间,海南岛畜禽粪尿产生量变化经历了3个阶段,1988—2005年整体上升,2006—2008年下降较多,此后缓慢发展并趋于稳定,到2018年畜禽粪尿产生量为10.50×10⁶t,就养分产生量来看,粪尿氮磷年际间变化趋势相似,2005年产生量最多,2006年出现较大幅度下降,到2018年粪尿氮产生量为7.41×10⁴ t,粪尿磷产生量为1.01×10⁴t。单位耕地面积氮磷负荷量也经历了先增加后稳定的过程,到2018年耕地氮负荷168.80 kg·hm^-2,耕地磷负荷为23.05 kg·hm^-2。2018年区域间差异较大,东部和北部地区单位耕地面积氮磷负荷量较高,西部和中部地区偏低,其中氮和磷负荷最高的是定安（分别为288.50和40.35 kg·hm^-2）,最低的是东方（分别为61.66和8.83 kg·hm^-2）。就环境效应来看,1988—2018年海南岛畜禽粪尿耕地负荷预警值始终处于较高水平,大多数年份在1.0—1.5,分级标准中达到Ⅳ级,对环境有较严重的威胁。2018年,定安和澄迈等地预警值分别为2.66和4.59,预警分级达Ⅵ级,对环境有很严重的威胁,仅东方处于安全水平,数值为0.36,为Ⅰ级。就环境风险评价结果来看,海南岛耕地上畜禽粪污环境风险较高,近年随着养殖总量的控制有所降低,2018年环境风险指数下降到1.99（以氮计）和1.32（以磷计）。在区域水平上,就氮素的环境污染风险,2018年定安环境风险指数最高,为3.39,东方最低,为0.73;对于磷素的环境污染风险,东方环境风险指数最低,为0.50,可认为磷素对环境潜在威胁较低,对环境有严重影响的是定安,风险值高达2.31。总的来说,畜禽粪尿耕地负荷预警值和环境风险指数均表明海南岛畜禽粪污潜在环境风险大,从空间分布看,定安、万宁等东部市（县）环境风险要高于临高、东方等西部地区,并且大多数市（县）对环境均有较高程度的威胁。【结论】受养殖规模和耕地面积影响,海南岛单位耕地面积氮负荷较高,区域潜在环境风险不容忽视。因此,未来海南岛畜禽养殖发展规划更应着眼于污染物的控制以及区域优化布局和管理上,并通过减少畜禽粪尿环境排放和循环利用模式以实现海南岛畜禽粪污的资源化利用和绿色发展。     

基于养分平衡理论的商洛市畜禽粪污土地承载力研究

为了合理调控商洛市畜禽养殖规模和结构,促进土壤—种植—养殖的良性循环发展,也为保护丹江水源地水质安全提供基础数据,本研究基于土壤养分平衡理论,并运用《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》,评估了2016年商洛市及其各区县畜禽粪污土地承载力水平。结果表明:2016年商洛市畜禽粪污(肥)施用比例为14.65%,畜禽粪污土地承载力按照氮磷养分估算分别为72.99万头猪当量和85.09万头猪当量,远低于实际存栏187.50万头猪当量;如果把畜禽粪肥施用比例提高到50%,商洛市畜禽粪污土壤承载力按氮磷养分估算可分别提高到249.11万头猪当量和290.41万头猪当量。在承载力249.11万头猪当量的理想状态下,全市耕地畜禽粪肥氮磷养分负荷分别为89.35 kg·hm~(-2)·a~(-1)和15.32 kg·hm~(-2)·a~(-1),耕地负荷较为安全;按2016年当季播种面积估算的承载力为5.07头·hm~(-2)·a~(-1),符合《指南》推介的标准。综上,商洛市2016年畜禽粪污土地承载力较低,应大幅度增加畜禽粪肥施用比例,减少化肥施用量,提高种植业和养殖业的生产潜力。     

种养平衡视域下湖南省县域畜禽养殖适度规模研究

基于农作物消纳畜禽养殖粪污的种养结合模式,利用湖南省2016—2018年种养业的相关统计数据,结合各地种养业现状,估算全省及各县(市、区)的基于土地承载力畜禽养殖最大理论规模及畜禽养殖土地承载力指数.结果表明:根据畜禽养殖土地承载力估算,湖南省最多可容纳19272.93万头猪当量的畜禽养殖量,不同地区畜禽养殖应制定差异...     

深耕加秸秆还田下施氮量对土壤碳氮比、玉米产量及氮效率的影响

为明确深耕加秸秆还田条件下的适宜施氮量,研究了深耕加秸秆还田条件下不同施氮量[0、240、270、300(当地生产平均施氮水平)、330、360 kg/hm2N]对土壤碳氮比、玉米产量及氮效率的影响。结果表明,深耕加秸秆还田下增施氮肥可以提高玉米植株干物质和氮素积累量,增加土壤有机质和全氮含量,调节土壤碳氮比,进而提高玉米籽粒产量和氮效率。深耕加秸秆还田条件下,随着施氮量的增加,土壤有机质和全氮含量增加,碳氮比降低;玉米植株干物质积累量、氮素积累量、籽粒产量及氮素农学效率、氮素表观利用率均先增加后降低,以330 kg/hm2处理最高,其籽粒产量、氮素农学效率、氮素表观利用率比当地生产平均施氮水平300 kg/hm2处理分别显著提高9.3%、23.6%、46.7%,但其产量与360 kg/hm2处理差异不显著。表明,深耕加秸秆还田条件下,玉米需适当增加氮肥施用量,试验区玉米适宜氮肥用量以330 kg/hm2(较当地平均施氮水平高10%)为宜。     

氮肥对黄籽双低杂交油菜菌核病的影响

试验结果表明,不同施氮量间病株率和病情指数差异均极显著;施氮量300～375kg/hm^2与0～225kg/hm^2的处理间病株率差异显著和极显著,病情指数差异极显著.病株率和病情指数以施氮量375kg/hm^2的处理最高,平均为15.19%和13.21,不施氮的处理最低,平均为7.04%和4.62.菌核病危害造成减产,施氮量0～375 kg/hm^2的处理产量损失率平均为3.56%～18.29%;施氮量、病株率、病情指数、产量损失率间呈极显著正相关.甘蓝型黄籽双低杂交油菜适宜施氮（纯N）量为150～225 kg/hm^2,菌核病危害较轻,能获得高产3000kg/hm^2以上.