厌氧发酵牛粪对浮萍生长和养分吸收的影响

养分从牛粪到农田的循环利用是养牛场可持续发展、资源利用和环境保护的重点研究内容。利用奶牛场废水种植水生植物被认为是一种有效的废水处理及养分循环的方法。本文研究了3种浮萍[少根紫萍0128（Landoltia punctata 0128）、膨胀浮萍7589（Lemna gibba 7589）和小浮萍9517（Lemna minuta 9517）]在厌氧发酵过的奶牛场废水中种植时的养分吸收和生物质变化。在28 d的测试期间,种植在稀释比例为1：18的厌氧发酵过的牛奶场废水中的少根紫萍01283获得最高的总氮吸收率（11.6%±1.6%）,种植在稀释比例为1：27厌氧发酵过的牛奶场废水中的少根紫萍0128获得最高的总磷吸收率（15.4%±4.4%）;相应地少根紫萍鲜重的增长率分别为0.11 g·d^-1和0.17 g·d^-1。3种浮萍中,少根紫萍最具有吸收牛奶场废水氮、磷并获得较高生物质的潜力。     

黄土旱塬长期秸秆还田对土壤养分、酶活性及玉米产量的影响

研究黄土旱塬区玉米生产中长期秸秆还田对土壤性质及玉米产量的影响,可为农田土壤可持续利用及质量提升提供科学依据。本研究基于连续24年(1992—2016年)秸秆还田长期定位试验,设置秸秆过腹还田、秸秆直接还田、秸秆覆盖还田以及不还田处理,研究长期不同秸秆还田方式对土壤化学性质、酶活性以及玉米产量的影响。研究表明,秸秆不还田处理累积玉米产量为1.695×105 kg·hm?2,覆盖还田、直接还田和过腹还田处理累积玉米产量分别为1.885×105 kg·hm?2、1.854×105 kg·hm?2、2.001×105 kg·hm?2,其增产率分别为10.1%、8.6%、15.3%。3种秸秆还田均可以显著提高0～20 cm土层土壤有机碳含量6%～14%,对20～40 cm土层土壤有机碳含量无显著影响。与秸秆不还田相比,长期过腹还田可显著增加土壤全氮、全磷、全钾、有效氮、有效磷和有效钾含量,秸秆直接还田可显著增加土壤全氮、全钾、有效氮和有效钾含量,长期覆盖还田仅提高土壤有效氮和有效钾含量。土壤蔗糖酶活性表现为过腹还田最高,直接还田和覆盖还田次之,不还田处理最低。秸秆直接还田0～20 cm纤维素酶活性最高,是不还田处理的2.2倍。过腹还田使土壤脲酶活性和碱性磷酸酶活性分别显著提高13.0%和20.5%,直接还田和秸秆覆盖对脲酶和碱性磷酸酶活性无显著影响。玉米生产中长期连续秸秆过腹还田和直接还田对土壤养分含量及酶活性产生了深远的影响,尤其是土壤蔗糖酶活性的提高与玉米产量稳定和提升有非常紧密联系。     

不同还田方式对玉米秸秆腐解及土壤养分含量的影响

通过土壤耕作和秸秆还田试验,以玉米秸秆为研究对象,探讨东北棕壤土区适宜的秸秆还田方式,为秸秆资源的高效利用提供理论依据。在辽宁沈阳设置连续两年（2014-2015年）的田间定位试验,采用尼龙网袋法研究免耕覆盖（NTS）、旋耕还田（RTS）和翻耕还田（PTS）3种秸秆还田方式下秸秆腐解率和碳氮磷钾养分释放率,分析秸秆还田方式对耕层土壤养分含量的影响。结果表明,RTS和PTS秸秆腐解速率均表现为前期快、后期慢,秸秆养分释放率均表现为钾 > 磷 > 碳 > 氮。NTS、RTS和PTS处理秸秆两年平均腐解率分别为38.8%、78.0%、65.9%,两年平均碳释放率分别为56.5%、78.8%、69.4%,氮释放率为16.7%、53.5%、38.8%,磷释放率为81.3%、92.5%、89.8%,钾释放率为92.0%、99.4%、98.9%。NTS处理秸秆腐解率及碳氮释放率与还田时间符合逻辑斯蒂曲线方程,RTS和PTS处理秸秆腐解率、碳氮释放率及3种还田方式秸秆磷钾释放率随还田时间变化符合米氏方程。秸秆还田有助于提高耕层土壤有机碳和全氮含量,RTS处理土壤全磷含量显著高于PTS处理（P<0.05）,与NTS处理全磷含量差异不显著,3种还田方式土壤全钾含量差异不显著。综合分析秸秆腐解和耕层土壤培肥效果,东北棕壤土区建议玉米秸秆还田方式为旋耕秸秆还田。     

施用猪粪后果园土壤中养分含量的动态变化

【目的】研究猪粪施入土壤后,土壤中各养分含量的动态变化,为荔枝生产合理施用粪肥提供参考。【方法】在荔枝果园土壤中添加不同用量猪粪(w为0、1%、2%和4%)进行培养试验,探讨土壤中的大、中和微量元素养分含量在360 d的动态变化。【结果】即使土壤中有效N、P、K、Ca和Mg含量缺乏,Mn、Cu和Zn含量中等,以1%用量施用猪粪后,除交换性Ca和Mg含量达中等水平外,其他养分可立刻达到丰富水平。猪粪用量越高,土壤碱解N维持在丰富水平的时间越短且降幅越大,但有效P、速效K、交换性Ca、Mg以及有效Fe、Mn、Cu、Zn含量显著提高(P0.05),而且除速效K和有效Fe外的其他养分含量波动越大,供应稳定性越差。【结论】猪粪是良好的作物养分来源,但荔枝生产上用量不宜超过1%,即15 t·hm–2,配合施用的各种化肥(如N肥和K肥)也应相应减少或甚至不施P肥和Fe、Mn、Cu、Zn等微肥。     

滑子菇渣与猪粪不同配比对堆肥腐殖质组成的影响

【目的】探究不同施肥配比对堆肥腐殖质组成的影响。【方法】以滑子菇渣为基础材料,通过添加不同比例猪粪,对腐殖质的结构进行分析,并筛选滑子菇渣与猪粪堆制有机肥料的最佳配比。【结果】滑子菇渣与猪粪不同配比堆肥的水溶性有机物以及胡敏酸碳的含量均随着堆肥过程先下降,再缓慢上升;胡富比均在15 d时显著下降,随着堆肥进程胡富比有所上升,堆肥结束时处理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ(滑子菇渣︰猪粪质量比分别为0︰10,1︰9,3︰7,5︰5和7︰3)的胡富比均显著高于起始值,分别是起始值的7.14、3.23、1.22、4.38和2.52倍,且处理Ⅳ的胡富比处于最佳水平;处理Ⅳ的胡敏素碳含量高于其他处理。【结论】滑子菇渣与猪粪按不同配比堆肥与单施滑子菇渣或单施猪粪处理相比,腐殖质组分有机碳量更具优势,有利于堆肥腐殖质的组成含量及土壤肥力的提高。合适的滑子菇渣与猪粪配比条件下,随着胡富比的增加,土壤腐殖质的聚合程度以及腐殖化度提高。有机物料能够提高各结合形态腐殖质含量,改善土壤有机质结构,滑子菇渣与猪粪质量比为5︰5时,效果相对好于其他处理。     

畜禽粪便厌氧发酵过程抗生素抗性基因归趋及驱动因子分析

针对畜禽养殖业抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)污染问题,该文选取厌氧发酵技术,对比不同厌氧发酵体系内ARGs消长与潜在宿主菌,挖掘不同因子与ARGs的相互关系。结果表明,厌氧发酵体系内微生物群落变化是ARGs消长的主要驱动因子,确定ARGs的潜在宿主菌是目前研究的难点;抗生素和重金属也是ARGs消长的重要驱动因子,控制抗生素污染和重金属污染可有效减缓ARGs污染;可移动遗传元件在ARGs水平传播过程中起着重要作用。综合而言,厌氧发酵体系内各个因子直接或间接影响ARGs消长,其中工艺参数是控制整个厌氧发酵体系的先决因素,在特定工艺参数下,微生物群落与体系物化指标相互影响与制约;微生物通过分子内部可移动遗传元件实现ARGs在不同微生物之间的水平传播。综上所述,通过综合协调各类因子实现厌氧发酵体系内ARGs消控是今后研究重点。     

猪舍内粪污废弃物和有害气体减量化工程技术研究

源头减量和过程控制是猪场废弃物综合治理的关键环节,而猪舍是废弃物产生的源头场所,该文针对猪舍内部污水和有害气体等养殖废弃物,从饮水系统、圈栏设计和清粪方式等3个方面,介绍分析了当前国内外在舍内废弃物减量化工程技术领域的研究进展。其中减少猪只饮水浪费水量是舍内污水减量的首要环节,通过优化饮水器选型、调整饮水器安装方式、选择适当水流速度等可以降低饮水浪费水量;合理的圈栏布置和地面类型可以促进猪只定点排泄,从而降低圈栏污染程度以及舍内有害气体浓度,配合适当的圈舍冲洗方式可以减少大量圈舍冲洗用水;不同的清粪方式会影响舍内空气环境、污水产生量及污染物浓度,与干清粪相比,水冲粪和水泡粪都存在耗水量大、污水产生量大及其污染物浓度高、舍内有害气体含量高等问题,从清洁生产的角度考虑,干清粪工艺是规模化猪场的必然选择。该文旨在为减少猪场废弃物总量、降低处理利用成本和实现清洁健康养殖提供工程技术支撑,促进中国生猪养殖业绿色转型升级。     

鸡粪生物炭表征及其对水和土壤镉铅的修复效果

采用缺氧控温法,在200、400、600和800℃条件下制备鸡粪生物炭(BC200、BC400、BC600和BC800),利用比表面积及孔径分析仪(BETacceleratedsurfaceareaandporosimetrysystem)、扫描电镜(scanningelectron microscopy)、透射电镜(transmission electron microscope)、傅里叶红外光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy)等对其理化性质和结构特征进行表征,并研究了鸡粪不同温度处理下生物炭对水体和土壤中Cd、Pb污染修复效果。结果表明,鸡粪生物炭灰分含量、pH值、BET比表面积及孔径随热解温度的升高而增加,表面出现大量无规则的孔隙结构,且以介孔为主,而生物炭产率则随温度升高而显著降低(P0.05)。鸡粪生物炭对Cd2+、Pb2+的吸附分为快速吸附和慢吸附2个阶段,Elovich模型能更好地模拟Pb2+、Cd2+的动力学过程,平衡时最大吸附量分别达到52.02 mg/g (BC600)和242.59 mg/g (BC800)。添加鸡粪生物炭显著提高了土壤pH值(P0.05),而TCLP提取态Pb、Cd含量降低,最大较对照分别降低16.5%和14.5%。与对照相比,鸡粪生物炭不同程度上降低了Pb、Cd弱酸提取态、可还原态以及可氧化态比例,其残渣态比例则分别增加了5.49%～15.14%和2.51%～6.30%。综上所述,鸡粪生物炭对重金属Pb、Cd具有较强的钝化效果。     

Effects of Green Manures and Zinc Fertilizer Sources on DTPA-Extractable Zinc in Soil and Zinc Content in Basmati Rice Plants at Different Growth Stages

Rice is very sensitive to low zinc(Zn) supply in submerged paddy soils and Zn deficiency is one of the major limiting factors in determining rice production in India. A field experiment was conducted during the summer-rainy seasons of 2009 and 2010 at the research farm of the Indian Agricultural Research Institute, New Delhi, to determine the effects of summer green manure crops and Zn fertilizers on diethylenetriaminepentaacetic acid(DTPA)-extractable(available) Zn concentration in soil and total Zn content in Basmati rice cultivar Pusa Basmati 1 at periodic intervals. Summer green manure crops included Sesbania aculeata(Dhaincha),Crotalaria juncea(Sunhemp), and Vigna unguiculata(Cowpea) and the Zn fertilizers used were ethylenediaminetetraacetic acid(EDTA)-chelated Zn, ZnSO_4·7H_2O, ZnSO_4·H_2O, ZnO, and ZnSO_4·7H_2O + ZnO. Beneficial effects of summer green manure crops and Zn fertilizers on DTPA-extractable Zn concentration in soil and total Zn content in dry matter of Basmati rice at periodic intervals were observed, with significant increases in all the determined parameters, in comparison with those in the control(no Zn application or summer fallow). The rate of increase varied among summer green manure crops and Zn fertilizers during both years. Among the summer green manures, incorporation of S. aculeata led to a significant increase in mean Zn content in Basmati rice grain and straw when compared with C. juncea, V. unguiculata, and summer fallow treatments. Among the Zn fertilizers, significant increases in Zn content in Basmati rice dry matter and DTPA-extractable Zn concentration in soil during various growth stages of the plant were recorded with EDTA-chelated Zn application, followed by the application of ZnSO_4·7H_2O, ZnSO_4·H_2O, ZnSO_4·7H_2O + ZnO, ZnO,and no Zn. The highest mean Zn content in Basmati rice grain and straw was recorded with EDTA-chelated Zn application in 2009 and 2010, respectively. The application of ZnSO_4·7H_2O was the second best treatment after EDTA-chelated Zn; however, it was statistically inferior to EDTA-chelated Zn. The lowest values were recorded with the control(no Zn application) during both years of study. The amount of Zn concentration in soil was found to be significantly positively correlated with the Zn content in Basmati rice dry matter during both years. Significantly higher levels of residual fertility in soil after the harvest of Basmati rice were observed with application of EDTA-chelated Zn and incorporation of S. aculeata when compared with those of other Zn sources and summer green manures.     

FM200反转旋耕灭茬机的研制

He Lin;He Wenhao;Xie Zejian;Huang Wenjie(Guangdong Institute of Modern Agricultural Equipment,Guangzhou 510630,China;College of engineering,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China)