商洛市畜禽粪污排泄量及其替代化肥潜力研究

为了破解来自化肥和畜禽粪污的双重环境压力,促进养殖业与种植业的协调发展。利用畜禽粪便排泄系数法,分析商洛市2016年各区县畜禽粪污排泄量,并估算当年种植业氮磷钾主要养分的需求量,进而分析畜禽粪肥替代化肥施用量的潜力。结果表明:商洛市2016年作物与其他种植业产量的总氮磷钾需要量分别为23 281、3 962、20 000 t,需求比例为1∶0.17∶0.86;全市化肥氮磷钾折纯施用量为59 555 t,氮磷钾施用比例为1∶0.32∶0.38,单位耕地面积化肥施用305.1 kg·hm~(-2),超过全国要求的标准;全市各类畜禽存栏量为293.1×10~4头猪当量,产生粪污量为129.4×10~4 t,其折纯的氮磷钾粪肥量分别为10 281.70、5 646.08、5 014.64 t,总折纯量为20 942.42 t,可替代施用化肥比例为35.2%;全市粪肥氮磷钾的比例为1∶0.55∶049,比化肥对当地作物养分需要具有较强的供给优势;全市养殖存栏规模由293.1×10~4头猪当量增加到443.8×104头猪当量,粪肥替代化肥的比例将达到65%。综上所述,用畜禽粪肥替代超量的化肥施用,协调好种养结合,是破解来自化肥和畜禽粪污双重环境压力的主要途径。     

一株海南菌草“绿洲一号”内生细菌的分离鉴定及其生物学特性研究

【目的】探究汕尾市畜禽粪污土地承载力现状,为当地开展种养结合、合理发展畜禽养殖规模提 供理论基础。【方法】根据《汕尾统计年鉴》的数据,对汕尾市 2017—2020 年畜禽粪污养分供应量、农作物粪 肥养分需求量以及土地承载力进行测算。【结果】2017—2020 年,汕尾市畜禽存栏量由 66.41 万头猪当量增加到 87.89 万头猪当量,其中 2020 年海丰县和陆丰市的养殖规模与前 3 年相比有较大增长;按汕尾市农作物氮、磷 养分需求总量折算的畜禽粪肥量分别由 1.52 万、0.36 万 t 增长到 1.76 万、0.41 万 t。在此期间,汕尾市畜禽养殖 所能提供的畜禽粪肥氮、磷供应量分别由 0.46 万、0.08 万 t 增加到 0.62 万、0.11 万 t;以氮、磷为基准的畜禽粪 污土地承载力指数分别为 0.30~0.35 和 0.22~0.26。【结论】汕尾市整体的畜禽养殖规模仍有较大发展潜力,汕尾 市农业部门在规划畜禽养殖业的未来发展时可根据各个区、县（市）的土地承载力情况进行相应调整。     

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...     

秸秆还田对东北地区畜禽养殖发展潜力的影响

通过测算2018年东北地区农作物粪肥氮、磷养分需求量以及粪污和秸秆氮、磷养分供给量,比较秸秆还田与不还田情况下的畜禽粪污土地承载力和畜禽养殖发展潜力,为优化东北地区农牧业生产布局、实现种养平衡提供参考依据.结果表明,2018年东北地区畜牧业养殖规模折合为10392.02万猪当量.秸秆不还田情况下,东北地区畜禽粪污氮、磷...     

仁怀市畜禽养殖业发展现状与粪污承载力评估

本文以仁怀市作为研究区域，统计了近年来该市畜禽养殖数量及粪污产生量，粪肥中氮和磷养分排泄量及供给量、作物养分需求量、作物粪肥需求量；从植物养分需求出发，根据养分平衡理论，评估了该市畜禽土地粪污承载力。结果表明：2022年全市饲养畜禽折算为猪当量共406 534.10个，产生畜禽粪污827 391.70 t,可提供养分氮2845.70 t,磷487.80 t。畜禽粪污环境污染氮的预警值为0.527,污染级别为II级，对环境稍有影响。磷的预警值为0.30,污染级别为I级，对环境没有影响，若以污染I级为上限计算，还有133 813.80头猪当量的养殖空间。综上，全市的畜禽粪污基本能在本市区域内消纳，可适当对种植业结构调整，增加对氮肥需求较高的粮食和牧草，实现种养平衡。     

山西省主要粮食作物耕地的畜禽粪污土地承载力分析

根据山西省2017年各市县区主要粮食作物产量和主要畜禽年末存栏量,对山西省各市县区主要粮食作物的耕地土地承载力进行了计算分析。结果表明,按粪肥比例50%计算,山西省11个市的主要粮食作物小麦、玉米、谷子、高粱、大豆和马铃薯总耕地面积的土地承载力均大于各市的主要畜禽牛、猪、羊、禽按年末存栏量计算的粪肥养分总供给量(以猪当量计),但除了晋城、运城和临汾3个市外,其余8个市中均存在部分区县粪肥养分供给量超过土地承载力的现象。为了保护农业资源环境,应以地定畜、以种定养,并对粪肥进行合理管理,调配施用。     

畜禽粪便中铜和锌污染现状及风险分析

为研究我国畜禽粪便中重金属Cu和Zn的现状及对土壤的污染风险,对数据库和课题组已有的数据进行整理,分析了我国畜禽粪便中Cu、Zn的现状,建立土壤中畜禽粪便重金属Cu和Zn的风险评估模型,预测施用畜禽粪便后土壤Cu、Zn的污染情况,并推算畜禽粪便Cu、Zn的阈值。研究发现,不同畜禽粪便中Cu、Zn含量差异较大,且Zn的含量均高于Cu含量。猪粪中Cu、Zn含量最高,中位值分别为406.9 mg·kg~(-1)和671.3 mg·kg~(-1),羊粪中Cu、Zn含量最低,中位值分别为28.7 mg·kg~(-1)和101.1 mg·kg~(-1)。施用猪粪的土壤中Cu和Zn的积累速率分别为12 080.0 g·hm~(-2)·a~(-1)和18 928.4 g·hm~(-2)·a~(-1);家禽粪的影响其次,Cu和Zn的积累速率分别为1 396.4 g·hm~(-2)·a~(-1)和7 978.1 g·hm~(-2)·a~(-1);牛粪和羊粪的污染风险较低。根据模型计算的阈值中,粪肥中Cu和Zn的阈值范围分别为80.8～2 256.6 mg·kg~(-1)和1 322.4～20 040.9 mg·kg~(-1);粪肥污染风险与阈值呈负相关,污染风险最高的猪粪,阈值最低,其Cu和Zn的阈值范围分别为80.8～163.2 mg·kg~(-1)和1 322.4～1 972.8 mg·kg~(-1)。     

山东省畜禽粪污土地承载力时空分异特征分析

探明山东省畜禽粪污资源的空间分布以及近十年畜禽粪污土地承载力变化情况,为合理利用畜禽粪污资源、优化畜禽养殖结构、推动种养结合的绿色农业发展提供参考。通过文献调研与相关数据资料收集,量化分析山东省作物粪污养分需求量、畜禽粪污养分供应量,将不同畜种产生的畜禽粪便量统一换算为猪粪当量,计算各市畜禽粪污土地承载力指数(I),分析山东省畜禽粪污土地承载力的时空变化特征。山东省畜禽养殖环境承载潜力存在明显的时空变异性。从空间上来看,各市畜禽粪便污染风险存在明显差异,其中青岛、淄博、聊城、菏泽以N、P为基准的I值均小于1,土地消纳畜禽粪污不超载。济南、枣庄、烟台、泰安、威海、日照、莱芜、临沂、德州以N、P为基准的I值均大于1,畜禽粪污量超过了农田的承受能力,农田畜禽污染风险较大,尤其是莱芜市以N、P为基准的土地承载力指数I分别为2.14和2.36,农田畜禽污染风险较大,养分的大量盈余可能会造成农田N、P污染。从时间上来看,近十年山东省养殖规模总体呈上升趋势,从7042万头增加到8401万头,尤其在2009年至2012年间迅速增加,增幅达13.3%。植物对粪污N、P养分的需求量呈逐年上升趋势,分别增长了10.6%、13.1%。畜禽粪污N、P养分供应量呈现上升趋势,增幅分别为8.9%、2.9%。2016年山东省畜禽养殖环境承载潜力以N、P为基准分别可达8576万、9809万头,均高于实际养殖规模(8401万头)。山东省以N、P为基准的畜禽粪污土地承载力指数I均呈波动下降趋势。山东省畜禽养殖主要集中在鲁西南、鲁中南、以及德州、潍坊等区域,其中济南、枣庄、烟台、泰安、威海、日照、莱芜、临沂、德州畜禽粪污量超过了农田的承受能力,有潜在的N、P污染风险。从以N、P为基准的畜禽粪污土地承载力指数I来看,山东省农田对畜禽粪便仍具有一定的消纳空间。     

基于农田土壤抗生素生态风险值的畜禽粪污农田承载力估算

针对有机肥施用中,畜禽粪便中抗生素造成农田土壤生态风险的问题,对抗生素在养殖业-种植业生产系统中的流动与降解过程进行分析,建立基于农田土壤抗生素生态风险值的畜禽粪污农田承载力估算模型,以黑龙江农垦和新疆生产建设兵团的养殖业-种植业生产系统为研究对象,计算获得相应的畜禽粪污农田承载力。结果表明:1)黑龙江农垦和新疆生产建设兵团每hm2农田可承载的猪当量分别为58和66头。2)在畜禽粪便有机肥施用过程中,黑龙江农垦和新疆生产建设兵团农田土壤抗生素生态风险防范应以磺胺嘧啶和恩诺沙星等高生态风险抗生素为主。建议黑龙江农垦和新疆生产建设兵团未来设立地方标准,严控畜禽粪便中抗生素残留量,尤其高生态风险的抗生素种类;增强畜禽舍的环境调控,保障动物生长环境健康;优选畜禽粪便处理工艺,配套处理设施设备。     

基于氮平衡的公安县畜禽养殖分析

湖北公安县地处的洞庭湖水系敏感区,为实现区域内种养结构平衡,以《公安县统计年鉴2017》为基础,对区域内作物生长对氮养分的需求量、区域内化肥使用为作物生长提供的氮养分供给量、秸秆还田为作物生长提供的氮养分供给量、畜禽养殖环境承载力进行估算分析,采用修正后的氮养分平衡法评价畜禽养殖污染风险。结果表明,公安县畜禽养殖环境承载力为11.56头/hm~2(猪当量),单位面积实际畜禽量为9.17头/hm~2(猪当量),小于单位面积畜禽养殖环境承载力,畜禽养殖环境压力较小;公安县单位面积畜禽养殖氮污染量为125.77 kg/hm~2。其中,孟家溪镇、杨家厂镇、夹竹园镇分别为226.06、183.88、179.65 kg/hm~2,均超出了欧盟限制标准(170.00 kg/hm~2),其他乡镇均在欧盟限制标准以下;公安县畜禽养殖污染风险为0.79,但各乡镇差别较大,介于0.31～7.69。其中,夹竹园镇畜禽养殖风险最大,为7.69,闸口镇、斗湖堤镇畜禽养殖风险分别为1.85、1.70,存在一定风险,其他乡镇畜禽养殖风险均小于1.00,畜禽养殖对环境来说安全。     

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。     

上海市规模化畜禽场污染减排模式分析与应用

在对上海市畜禽规模养殖分布特征和污染治理现状分析的基础上,分别研究了适于上海市经济社会特点的资源化还田利用和工业化达标治理两大类四种鼓励减排模式,即"沼气工程"模式、"生态还田"模式、"污水纳管"模式和"达标排放"模式,以及各模式的技术要点、工艺流程、设施配套等,并通过投入-产出分析和适用性评价,提出了各郊区县规模化畜禽场适宜采纳模式。结果表明:崇明县、松江区、青浦区单位耕地畜禽承载量为4.7~9.0头标准猪·hm-2,适合采用资源化还田利用模式,经济收益可以满足减排工程的稳定运行,尤其适合采用低投入和管理要求低的"生态还田"模式;奉贤区、宝山区和浦东新区因养殖密度高、耕地面积相对少,多数养殖场仅能选择工业化达标治理模式,但"达标排放"模式管理水平要求较高、运行成本高昂,长效稳定运行难度大,因此应作为今后畜禽规模养殖空间布局调整的重点区域。     

江苏省规模化肉鸭旱养全饲养周期污染物产生量及其环境效应

为完善肉鸭养殖产排泄系数体系,准确计算肉鸭养殖粪尿产生量与氮磷排泄量并评估其环境效应,本研究通过对高架养殖模式下,肉鸭全饲养周期(育雏-生长-育肥)持续开展42 d的粪尿全量收集试验,获得了肉鸭育雏期、生长期和育肥期产排污系数,并基于江苏省各市畜禽养殖量和耕地面积估算了2021年江苏省畜禽粪尿产生量及区域分布情况,评估了肉鸭养殖对耕地、水体污染负荷贡献。结果表明：肉鸭不同生长阶段粪尿产生量及氮磷排泄量差异显著,其中育雏期、生长期、育肥期粪尿产生量分别为56.3、311.5、474.9 g·只^-1·d^-1,化学需氧量(COD)产污系数分别为4.48、20.82、30.22 g·只^-1·d^-1,总氮(TN)产污系数分别为0.31、2.03、3.75 g·只^-1·d^-1,总磷(TP)产污系数分别为0.19、0.85、1.41 g·只^-1·d^-1。徐州、宿迁、南通、淮安、盐城是江苏肉鸭养殖粪尿排泄总量最大的5个市,其总量...     

黑土地保护视角下黑龙江省畜禽养殖环境效应分析

为合理利用畜禽粪污资源,保护黑龙江省黑土地资源,优化农畜业生产布局,实现农牧业绿色发展,本研究基于 2011—2020年统计数据及文献资料,测算了黑龙江省畜禽粪污排放情况,并据此分析黑龙江省畜禽粪污资源化利用潜力及畜禽养殖环境承载力。结果表明：从时间动态来看,2011—2020 年,黑龙江省畜禽粪尿、粪尿养分、COD 排放量均有小幅下降,降幅分别为3.68%、3.24% 和 5.82%;畜禽粪污的化肥替代潜力虽整体略有下降,但 10 年来均保持在 35% 以上,2020 年化肥替代潜力已达到41.89%,具有较高的有机肥替代化肥潜力;黑龙江省畜禽粪污的能源潜力略有增长,但对煤炭的替代潜力呈下降趋势且替代作用并不显著,2020年畜禽粪污的沼气潜力为46.74 亿m³,折合为标准煤仅占标准煤消费量的2.90%,能源潜力有待进一步开发利用;黑龙江省畜禽粪尿、粪尿氮、粪尿磷的耕地负荷均未超载,无养殖环境风险,畜禽养殖环境容量的空间剩余呈上升趋势,剩余约2/3,以氮为基准计算,余量为13 006.13 万头猪当量,以磷为基准计算,余量为8 463.19 万头猪当量,具有较大养殖潜力。从空间分布来看,黑龙江省各地区畜禽粪污排放及资源化利用潜力存在明显差异,哈尔滨市、齐齐哈尔市、绥化市、大庆市以及佳木斯市等畜禽养殖集聚区的畜禽粪尿资源丰富,畜禽粪污的替代化肥潜力、能源潜力及畜禽养殖发展潜力较大。     

猪粪施用对成都平原稻季氨挥发特征的影响

采用通气法开展田间小区原位监测试验,分别设置对照、常规化肥、猪粪和化肥配施、单施猪粪等7个处理,探讨不同比例猪粪施用对稻田氨挥发特征及环境、效益的影响.结果表明,氨挥发通量在施肥后的第2 d达到峰值,然后迅速下降,氨挥发主要集中在施肥后的1周左右.在整个监测期间,氨挥发平均通量为2.87~5.89 kg·hm^-2·d-1,氨挥发累积量为43.72~87.38 kg·hm^-2,占氮肥施用量的24.27%~29.17%;猪粪和化肥配施处理较常规施肥处理能降低氨挥发累积量4.21%~16.74%,猪粪和化肥配施也有效降低了田面水铵态氮和硝态氮浓度,单施过量猪粪则促进了氨挥发;氨挥发通量与田面水铵态氮浓度呈明显线性正相关.猪粪和化肥配施处理较常规施肥处理稻谷增产196~779 kg·hm^-2,同时猪粪的施用也降低了稻田肥料投入成本,有效提高了农民纯收入.综合环境及经济效益,化肥+猪粪50%处理的猪粪投入量最佳,稻田猪粪消纳量为13 264.54 kg·hm^-2,生猪承载量为20.19头·hm^-2.     

区域畜禽环境承载力核算方法研究与应用

针对畜禽养殖区域布局不合理,科学、实用的环境承载力核算方法欠缺的问题,本研究在畜禽土地承载力核算方法的基础上,综合考虑水环境容量和经济社会发展等因素,构建了基于作物养分需求及水土环境多要素的畜禽环境承载力核算模型,确定了模型参数取值,形成了畜禽环境承载力核算方法。以湖南省为例对核算方法进行应用验证,核算出湖南省畜禽环境承载力为6 113.16万头当量生猪。经与相关研究成果比对分析,认为该核算方法优于我国当前广泛采用的土地承载力核算方法,表明该核算方法具有较强的科学性与实用性,对各地科学合理的测算畜禽养殖环境承载力,确保畜牧业与环境协调发展具有指导意义。     

沼液与有机肥配施条件下氮损失风险的研究

本研究旨在探索沼液、有机肥配施等氮量替代化肥的模式,期望能够在保持产量稳定的前提下,降低稻田氮素损失的风险。本试验以太湖水稻土为研究对象进行盆栽试验,设置了空白对照(CK)、常规化肥(NPK)、100%沼液、75%沼液+25%猪粪有机肥、50%沼液+50%猪粪有机肥和100%猪粪有机肥六个处理,采用密闭室间歇通气法研究了不同生育时期的稻田氨挥发特性,同期测定稻田田面水氮含量,以及全施肥期径流流失量。试验结果显示,在等施氮量条件下,常规化肥处理水稻产量达12 752.70 kg·hm~(-2),其农田氨挥发总量为76.99 kg·hm~(-2),径流氮损失量39.11 kg·hm~(-2);100%沼液施用处理和75%沼液+25%猪粪有机肥配施处理氨挥发量较高,分别为120.66、88.01 kg·hm~(-2);而50%沼液+50%猪粪有机肥配施处理氨挥发总量和径流氮流失量均低于常规化肥处理,分别为58.03、22.00 kg·hm~(-2),其产量与常规化肥处理相比无显著性差异;100%猪粪有机肥施用处理尽管氨挥发总量和径流氮流失量表现最低,但其产量低于50%沼液+50%猪粪有机肥配施处理。综合比较而言,50%沼液+50%猪粪有机肥配合施用处理在保持一定产量的基础上又能减少氨挥发及氮流失风险,是一种比较适宜的施肥模式。