施猪粪对水稻土有机碳剖面分布的影响

基于持续10 a的浙江省平湖地区水稻土长期定位试验,研究了长期施肥下水稻土剖面总有机碳（TOC）,各粒级有机碳和热水溶性有机碳（HWOC）分布特征,阐明施猪粪影响下土壤有机碳的积累和演化规律。结果表明:①在0～45 cm土层,施猪粪地块土壤总有机碳显著高于对照,且随土层深度的增加,施有机肥使土壤有机碳质量分数提高的幅度越大;②总有机碳和砂粒碳、粉粒碳之间呈显著的正相关性关系（P＜0.05）,且受土壤粉粒和黏粒对有机碳物理保护容量控制,0～45 cm土层土壤有机碳以砂粒碳为主,45～85 cm土层则以粉粒碳和黏粒碳为主;③施猪粪可提高土壤热水溶性有机碳。图2表4参28     

猪粪水不同施用量对水稻产量、品质和土壤养分的影响

为给养殖废弃物的资源化合理利用提供参考借鉴,特于2021年进行了猪粪水不同施用量对水稻产量、品质和土壤养分的影响试验。结果表明,与仅施化学肥料相比,猪粪水与化学肥料按不同比例进行配施,可显著提高土壤主要养分含量。仅施化学肥料的水稻和仅施猪粪水的水稻产量相近,猪粪水与化学肥料按不同比例进行配施,可明显提高水稻产量和稻米品质。     

泰顺县稻田土壤镁含量及水稻施镁的效果

对泰顺县稻田土壤镁含量的调查结果表明,稻田土壤有效镁含量在 2.4~57.6 mg·kg^-1,平均含量 15.68 mg·kg^-1,属于缺镁土壤。在水稻田中施 225 kg ·hm^-2 硫酸镁增产达14.4%;施镁量与水稻产量、叶片含镁量及土壤含镁量呈正相关。     

红壤稻田长期施用猪粪的生态效益及承载力评估

【目的】有机粪肥还田是实现废弃物资源循环利用的重要途径之一,大量研究证实,猪粪还田施用可以显著提高土壤肥力和作物产量,但是,由于饲料添加剂含有较高的Cu、Zn、As等重金属元素,再加上养猪业中饲料添加剂的广泛应用,猪粪长期还田也可能导致土壤中重金属元素大量累积,从而威胁土壤质量和粮食安全。因此,利用长期定位探讨和综合评价长期施用猪粪下红壤稻田的生态效益就显得十分重要。【方法】以始于1981年的红壤性水稻土有机肥定位试验为载体,分析了长期施用猪粪30年间红壤稻田的水稻产量和土壤有机碳含量影响,以期明确猪粪对水稻产量的增产幅度和对土壤有机碳的贡献潜力,同时分析不同猪粪施用年限（包括试验前、试验5年、16年、22年和30年）的土壤重金属Cu、Zn、Cr和As等含量变化,基于国家土壤质量二级标准（GB 15618-1995）的土壤重金属含量的临界值,利用本研究中土壤重金属的累积速率对红壤稻田施用猪粪的超标时间进行估算,并进一步探讨猪粪的安全用量。【结果】施用猪粪显著提高了水稻产量和土壤有机碳含量,与施化肥处理（NPK）相比,产量增加了10.3%-12.0%,土壤有机碳含量增加了18.8%-23.7%,但是猪粪施用对红壤稻田的酸化阻控作用较小。在试验30年后,分别在早稻和晚稻施用猪粪的处理（OM1和OM2）的土壤pH值与未施肥对照无显著差异。此外,施用猪粪的土壤Cu、Zn、Cr和As含量亦显著增加,与施用化肥处理相比,OM1和OM2的Cu、Zn、Cr和As含量分别增加了72.0%-82.6%、29.1%-55.2%、194.8%-262.6%和90.5%-192.7%,但是未超过国家土壤环境质量二级标准（GB15618-1995）。按照现行猪粪施用量（22.5 t•hm-2•a-1）推算,土壤Cu、Zn、Cr和As含量确保安全水平的施用时间分别还有22、67、44和14年。若确保连续施用猪粪50年土壤Cu、Zn、Cr和As含量不超标,则红壤稻田每公顷最多猪粪施用量应不超过6.40 t•hm-2•a-1。【结论】在红壤稻田上,猪粪长期还田虽然能够显著提高稻米产量和土壤肥力（尤其是土壤有机碳含量）,但也同时导致土壤Cu、Zn、Cr和As含量大幅增加,从而可能引起土壤出现重金属污染风险,进而威胁稻米质量和人类安全。因此,权衡稻田长期施用猪粪对作物产量、土壤肥力和重金属累积的生态效益,确定土壤对猪粪的最大环境承载力将为科学合理的利用猪粪以实现区域农业的可持续发展提供依据。     

磷酸改性水稻秸秆和猪粪生物质炭添加对不同土壤吸附四环素的影响

[目的]为明确生物质炭对土壤吸附四环素(TC)的影响,[方法]以两类典型农业废弃物-水稻秸秆和猪粪为原料,通过700℃下限氧燃烧、磷酸改性制备了秸秆生物质炭(RCA)和猪粪生物质炭(SCA),并探讨了二者添加对黄壤土、水稻土以及紫色土吸附TC的影响.[结果]RCA和SCA添加导致3种土壤对TC的吸附平衡时间从2～24 ...     

厌氧水稻土中水溶性As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的测定方法研究

针对现行土壤污染物环境标准和分析方法都是用总砷表示,而对水溶性砷研究较少的现状,选择蠕动注射方法添加还原剂KBH4-NaOH溶液,通过控制样品溶液pH,对As( )和As( )进行了分步还原,用硝酸银-聚乙烯醇-乙醇溶液作吸收液来吸收还原生成的AsH3,分光光度法在400nm波长下测定吸收液的吸光度,求算As( )和As( )含量。用这种方法对模拟环境砷污染水样和厌氧水稻土中As( )和As( )的测定进行了研究。结果表明,砷质量浓度为0～0.5mg/L时,吸光度和砷质量浓度符合朗伯-比尔定律,标准溶液测定的相对误差为-3.60%～2.20%,检测限为0.6μg;环境水样测定的As回收率为97.14%～103.4%,与Ag-DDC标准方法比较无显著差异;水稻土中总砷和As( )的回收率分别为98.36%～102.8%及56.02%～65.34%;对22种无机离子的干扰试验测定表明,在容许量内无干扰。     

长期施用猪粪对土壤磷含量及无机磷组分的影响

为研究长期猪粪施用下土壤无机磷组分变化及其对土壤磷素有效性的影响,本研究通过7 a定位试验,探明了稻-麦轮作中不同猪粪磷施用量下土壤磷素有效性以及土壤无机磷组分含量变化特征,并采用通径系数与逐步回归拟合方程剖析了土壤无机磷组分变化对磷有效性的贡献。结果表明：长期施用猪粪显著提升了土壤磷素有效性及土壤中各无机磷组分含量,...     

保持水层与间歇灌溉对土壤中有效N,水稻产量及N吸收量的影响

本文对水稻在保持水层与连续灌溉条件下的土壤有效Ｎ，Ｎ吸收量及稻谷产量进行比较。结果表明：间歇灌溉较保水层降低了土壤中氨态Ｎ含量，Ｎ吸收量及稻谷产量，而Ｐ与Ｋ的水平对土壤中氨态Ｎ，Ｎ吸收量及稻谷产量没有显著影响。     

长期粪肥还田条件下稻米品质及氮肥利用率

为明确等氮量粪肥替代化肥对水稻产量、稻米品质与氮肥利用率的长期累积效应,本文基于长期定位田间试验,于第8~9a采用2种粪肥（猪粪、沼液）和2个氮替代比例（50%、100%）处理,对水稻产量、稻米品质及氮素吸收与利用进行研究。结果表明：等氮量猪粪、沼液和化肥处理水稻产量差异不显著。与化肥相比,等氮量猪粪、沼液处理提高了整精米率和稻米食味值,有助于改善稻米食味品质,其主要原因是降低了稻米蛋白质含量。等氮量猪粪处理降低了稻米垩白粒率和垩白度,有利于改善稻米外观品质;沼液处理对稻米外观品质影响较小。水稻氮肥吸收利用率（NUE）整体呈现等氮量沼液 > 化肥 > 猪粪处理的规律,并与氮肥生理利用率、稻米胶稠度呈显著负相关。其中,沼液处理年均NUE为41.9%~44.0%,高于化肥处理（40.7%）,主要原因是增加了稻草氮含量。但与化肥相比,50%沼液、100%沼液和50%猪粪处理NUE差异均不显著,而100%猪粪处理显著降低了NUE。等氮量猪粪、沼液替代化肥有助于改善稻米食味品质;等量沼液、半量猪粪氮替代对水稻产量及NUE影响较小,而全量猪粪氮替代会显著降低水稻NUE。     

添加砻糠对猪粪堆肥发酵层温度及氮素变化的影响

研究砻糠不同添加量对猪粪堆肥发酵温层、含水率及氮素变化的影响。试验表明,在堆肥过程中,添加砻糠并接种发酵菌剂可明显提高发酵起始温度,加快堆肥发酵进程,可以不同程度地减轻氮素损失与堆肥恶臭,并以20％砻糠添加量为宜。经堆肥发酵,物料硝态氮含量均减少,铵态氮含量则有增有减,但不同处理变化幅度差异较大。     

碱预处理稻秆与猪粪混合厌氧发酵特性研究

采用不同浓度的Na OH对稻秆进行预处理,对碱处理的糖化效果、作用机制以及对混合厌氧发酵产甲烷的影响进行了研究。结果表明:当NaOH溶液浓度为1.5%(W/V)时产还原糖质量分数最高,达到71.6 mg·g~(-1)稻秆,远高于对照组(P0.01);扫描电镜(SEM)分析发现预处理后稻秆结构松散,细胞壁松弛,外壁比表面积增大,生物可利用性增加;傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和同步热分析仪(TG)分析均发现,NaOH预处理改变了稻秆的结构特征,木质素和半纤维素含量发生了变化;采用全自动甲烷潜力测试系统(AMPTS)对预处理稻秆及其与猪粪混合发酵产甲烷特性进行了分析,发现经1.5%NaOH预处理的稻秆中温厌氧发酵累积产甲烷量为327.10 m L·g~(-1)VS,远高于对照组稻秆的产甲烷量(P0.01);将经1.5%Na OH处理后的稻草秸秆与猪粪进行混合厌氧发酵,累积甲烷产量达到了340.95 mL·g~(-1)VS,比未处理稻秆猪粪混合组的272.23 mL·g~(-1)VS提高了25.24%(P0.01),比单一碱处理稻秆组提高了4.23%(P0.05)。研究结果表明1.5%Na OH预处理能够有效改善稻秆纤维结构,提高其与猪粪混合厌氧发酵的产甲烷效率。     

Improvement of soil fertility and rice yield after long-term application of cow manure combined with inorganic fertilizers

Fertilization is an effective technique to improve soil fertility and increase crop yield. The long-term effects of different fertilizers on soil considerably vary. Over 38 consecutive years of different fertilization positioning experiments in a double cropping rice field of Qiyang Red Soil Experimental Station, seven different fertilization treatments including CK (no fertilization), NPK (nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizer), M (cow manure), NPKM (nitrogen, phosphorus, and potassium with cow manure), NPM (nitrogen and phosphorus with cow manure), NKM (nitrogen and potassium with cow manure), and PKM (phosphorus and potassium with cow manure) were applied to study the effects on rice yield, soil fertility, and nutrient apparent balance in a paddy field. The results showed that the annual average yields of rice in NPKM, NPM, NKM, PKM, M, NPK and CK treatments ranged from 6 214 to 11 562 kg ha^–1. Yields under long-term organic and inorganic treatments (NPKM, NPM, NKM and PKM) were 22.58, 15.35, 10.53 and 4.41%, respectively, greater than under the NPK treatment. Soil organic carbon (SOC), total nitrogen (TN), available nitrogen (AN) and available potassium (AK) concentration with long-term organic and inorganic treatment (NPKM, NPM, NKM and PKM) were significantly higher than in inorganic fertilizer (NPK) treatments. Soil total phosphorus (TP) and available phosphorus (AP) contentration with organic fertilizer combined with inorganic N and P fertilizer treatment (NPKM, NPM and PKM) were significantly higher than with inorganic fertilizer alone (NPK treatments). The average annual rice yield (11 562 kg ha^–1), SOC (20.88 g kg^–1), TN (2.30 g kg^–1), TP (0.95 g kg^–1), TK (22.50 g kg^–1) and AP (38.94 mg kg^–1) concentrations were the highest in the NPKM treatment. The soil AN concentration (152.40 mg kg^–1) and AK contentration (151.00 mg kg^–1) were the highest in the NKM treatment. N and P application led to a surplus of nitrogen and phosphorus in the soil, but NPKM treatment effectively reduced the surplus compared with other treatments. Soils under all treatments were deficient in potassium. Correlation analysis showed that SOC, TN, AN, TP, and AP contentration was significantly correlated with rice yield; the correlation coefficients were 0.428, 0.496, 0.518, 0.501, and 0.438, respectively. This study showed that the combined application of N, P, and K with cow manure had important effects on rice yield and soil fertility, but balanced application of N, P, and K with cow manure was required.     

不同猪群粪、尿产生量的监测

准确了解畜禽粪尿的产生量是畜禽粪便有效处理与利用的基础。以规模化养猪场为对象,研究了不同猪群(公猪、母猪、哺乳仔猪、保育猪、育成猪、育肥猪)在不同季节粪尿产生量、粪尿养分含量及养分产生总量等变化。结果表明：不同猪群间粪尿日产生量、粪尿养分含量及氮磷等养分日产生总量均呈显著差异,公猪粪尿日产生量及养分日产生量均显著大于其...     

水稻的氮磷钾养分吸收特性及其与产量的关系

在田间条件下，对包括两系杂交稻在内的8个水稻品种的氮磷钾吸收特性及其与产量的关系进行了分析研究。结果表明：早稻仅在分蘖-拨节期出现一个吸氮高峰，约占总吸氮量的60%；晚稻在分蘖期和孕穗-抽穗期出现两个吸氮高峰，分别占总吸氮量的40%和24%左右。早稻吸收磷钾的高峰期可从分蘖期-直持续到抽穗期以后，而晚稻吸收磷钾的高峰期仅在分蘖期，其吸收量占全生育期吸收量的55%以上。在稻谷产量、稻草产量和干物质总积累量方面，两系杂交稻比其它品种具有明显的优势，分别高出21%，46%和32%；在这些方面晚稻比早稻具有更明显的优势，晚稻的磷钾养分（尤其是磷素）利用效率比早稻高，晚稻吸收较少的养分而生产较多的稻谷。相关分析表明，水稻各生育阶段的吸氮量与稻谷产量呈显著正相关；而中后期的磷钾吸收多为奢侈吸收，它与稻谷产量无相关性。     

淹水胁迫对抗虫水稻品种营养物质的影响及其与褐飞虱取食量的关系

以6个抗褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)水稻品种为试材,采用盆栽淹水试验方法,研究淹水胁迫对抗褐飞虱水稻品种主要营养物质的影响及其与褐飞虱取食量的关系。结果表明:TN1、Babawee、RHT、Ptb33、RP1976-18-6-4-2和570011游离氨基酸含量受淹水胁迫的影响很大,其中RHT游离氨基酸含量在淹水后均高于对照,RP1976-18-6-4-2和570011在淹水达3d以上时高于对照,IR56游离氨基酸含量仅在淹水3d时高于对照;TN1可溶性糖含量受淹水胁迫影响波动较大;IR56、Babawee、RHT、Ptb33和570011可溶性糖含量受淹水胁迫的影响很大,在淹水后均低于对照;RP1976-18-6-4-2可溶性糖含量在淹水3d以内高于对照,在淹水5d以上低于对照;淹水后稻茎游离氨基酸和可溶性糖含量综合影响褐飞虱生物型Ⅱ和孟加拉型雌成虫在TN1上的取食量及褐飞虱孟加拉型雌成虫在IR56、Babawee和RP1976-18-6-4-2上的取食量,且2种褐飞虱在RHT、Ptb33、和570011上的取食量及其生物型Ⅱ在RP1976-18-6-4-2的取食量均与可溶性糖含量呈显著正相关;生物型Ⅱ在Babawee上的取食量与可溶性糖含量呈显著负相关。     

不同比例猪粪有机肥配施对稻穗不同部位氮含量分布的影响

[目的]探讨施用猪粪有机肥对稻穗不同部位籽粒氮素积累的影响,为提高水稻肥料利用率和畜禽粪便的资源化利用提供参考依据.[方法]以赣晚籼37号为材料,在水稻施纯N 180 kg/ha,N:P2O5:K2O=3:1:2.5的情况下,比较并分析全施化肥(NPK)、低量猪粪配施化肥(F7M3,即70%化肥配施30%猪粪)、中量猪粪配施化肥(F5M5,即50%化肥配施50%猪粪)和高量猪粪配施化肥(F3M7,即30%化肥配施70%猪粪)等处理的枝梗籽粒氮含量、穗位籽粒氮含量、稻穗氮含量、水稻籽粒吸氮量及其与水稻产量的关系.[结果]配施猪粪有机肥能有效降低水稻一次、二次枝梗籽粒氮含量,且随猪粪有机肥配施量的增加,穗位籽粒氮含量也呈降低趋势,其中F3M7处理上、中、下部的籽粒氮含量较NPK处理分别显著降低11.6%、11.9%和9.1%(P<0.05,下同).增施猪粪有机肥能促进水稻产量增加与稻穗氮含量下降,与NPK处理相比,猪粪配施处理的稻穗氮含量显著下降5.7%~10.1%,水稻产量增加4.3%~14.1%,但猪粪有机肥配施处理的水稻籽粒吸氮量与NPK处理无明显差异,均在92.0 kg/ha左右.[结论]猪粪有机肥与化肥配施能有效影响稻穗不同部位的氮含量,合理利用有机肥资源有利于水稻的高产稳产.     

畜禽粪肥施加对嘉兴水稻土总磷、有机磷和有效磷分布的影响

以浙江嘉兴水稻土为例,讨论不同粪肥施加年限对水稻土总磷、有机磷和有效磷的影响,阐明粪肥施加影响下磷的积累和流失规律。结果表明：①磷素是比较容易在土壤中积累的,且主要积累在土体上部。随着施肥年限的增加,磷逐渐从表层往下层迁移。施肥10 a,磷能迁移到的深度为40 cm左右。②表层土壤有机磷也随施肥年限的增加而增加,从0 a的212 mg.kg-1增加到10 a的248 mg.kg-1,且土壤有机磷积累与土壤有机质密切相关。③随施肥年限增加,有效磷也增加,主要积累在土壤表层。④研究地区土壤磷水平高,已经超过了磷素向水体释放的环境警戒值,粪肥施加不仅增加土壤磷素的积累,同时有利于磷素的迁移,因而磷素向水体释放的风险加大。图5表1参21     

猪粪添加稻草对高温堆肥腐熟进程及物质变化的影响

以猪粪和水稻秸秆为材料,采用发酵槽内堆置,分别设置低量秸秆、高量秸秆和纯猪粪三个处理,分析堆肥33天过程中的物理、化学和纤维素类等指标的变化,探讨堆肥过程中添加不同比例的水稻秸秆对堆肥特性的影响。结果表明,添加高量秸秆堆肥处理的升温速率最佳,纯猪粪处理的水分散失率大于其他两个处理。堆肥结束时,各处理的p H值为8.46-8.66,电导率稳定在1.4-2.4 ms/cm,E4/E6降至3.12-3.37,堆肥达到了腐熟;高量秸秆处理的(终点C/N)/(初始C/N)介于0.53-0.72,其堆肥效果较好、腐熟程度较高。各处理堆肥产品的全磷含量均有提高;纯猪粪处理的纤维素、木质素和半纤维素的总降解率均高于其他两个处理。整体来说,添加高量秸秆处理腐熟速度较快,且效果较好,这可为猪粪快速资源化利用和猪粪堆肥产品质量的提高提供科学依据。