測畝儀協(xié)助驗證畜禽場糞便與農田面積畝數(shù)的匹配量
來源： http://www.022056.cn/article_list/news_5_1.html 類別：實用技術 更新時間：2012-09-24 閱讀次
【本資訊由中國糧油儀器網提供】 在進行畜牧業(yè)的同時，我們可以進行生態(tài)種植，利用畜牧業(yè)的糞便進行田地施肥，因為牲畜的糞便中含有大量的氮磷鉀等元素，對于耕種來說是很好的農家肥，不過我們在進行施肥的時候，應該每畝地施用多少量呢？太多的話，一方面造成農家肥浪費，一方面會對莊家造成很嚴重的危害，可能農作物因為肥料過重致死，今天我們借助浙江托普儀器生產的測畝儀和土壤土壤養(yǎng)分測定儀為你進行驗證畜禽場糞便與農田面積畝數(shù)的匹配量。
集約化畜禽場產生的富含氮磷養(yǎng)分的糞便作為有機肥料還田利用，是一種最為經濟、簡便和資源化循環(huán)利用的糞便污染治理方式。但是，在農田中過量施用和不合理施用畜禽糞便，不僅造成氮磷流失污染環(huán)境，而且還影響農作物的正常生長。為了防止畜禽場糞便還田產生的污染問題，許多歐美發(fā)達國家，如美國、荷蘭、德國和丹麥等，都建立了基于氮磷養(yǎng)分管理的畜禽場糞便還田匹配農田面積的規(guī)定。我國也以畜禽糞便氮含量和農作物氮需求量為依據(jù)，開展了畜禽糞便農田負荷量、污染風險分析及其防治技術規(guī)范的研究與制定工作。但是，由于畜禽糞便氮磷養(yǎng)分比例與農作物氮磷養(yǎng)分需求比例不一致，僅考慮氮養(yǎng)分，往往會造成過量磷養(yǎng)分的流失和環(huán)境污染問題。根據(jù)上海郊區(qū)農業(yè)面源污染綜合調查研究表明，在各種農業(yè)面源污染源中，以直接還田為主要處理方式的畜禽場糞便磷流失量最高，占農業(yè)面源污染磷流失總量的39.2%，成為上海郊區(qū)最主要的水環(huán)境污染源。為此，基于氮磷養(yǎng)分農田需求量及其需求比例，開展畜禽場糞便還田適宜施用量及其匹配農作物種植面積研究，對防止畜禽糞便還田過量施用和不合理施用引起的環(huán)境污染問題，具有相當重要的實際指導意義。
本文在過去大量相關研究資料基礎上，以上海地區(qū)畜禽場各類固體糞和污水的產生量及其氮磷含量、上海地區(qū)三大類農作物生長氮磷需求量調查試驗數(shù)據(jù)為依據(jù)，研究分析了基于不同畜禽糞便和污水氮磷養(yǎng)分供給和各類農作物氮磷養(yǎng)分需求的單位飼養(yǎng)規(guī)模畜禽場固體糞和污水還田利用匹配農田面積，并根據(jù)農作物對氮磷養(yǎng)分吸收的木桶效應，對上海地區(qū)基于作物磷養(yǎng)分需求的畜禽場固體糞和污水還田環(huán)境安全匹配面積進行了探討，以期為上海和國內其它地區(qū)開展種養(yǎng)平衡和環(huán)境友好的畜禽生態(tài)養(yǎng)殖提供科學依據(jù)和參考借鑒�；A數(shù)據(jù)的來源上海地區(qū)畜禽場固體糞和污水日產生且及其氮磷含t按隨機抽樣調查方法(抽樣率10%—15%)，對上海地區(qū)66家豬場、27家奶牛場和18家蛋雞場的固體糞和污水日產生量及其氮磷含量進行了春、夏、秋、冬定點調查和采樣監(jiān)測分析，并對調查監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。其中，各類畜禽固體糞日產生量及其氮磷含量數(shù)據(jù)，還與國家環(huán)�？偩滞扑]值和國內相關的文獻資料報道值進行比較分析，對差異較大的數(shù)據(jù)以本地調查數(shù)據(jù)為準;畜禽場污水日產生量及其氮磷含量數(shù)據(jù)，因各地地理氣候、飼養(yǎng)方式和清污方式的不同，以上海地區(qū)調查數(shù)據(jù)為準。
上海地區(qū)三大類農作物生長氮磷需求盤根據(jù)上海地區(qū)種植的主要農作物類型和畜禽場糞便還田的潛在作物對象，將畜禽糞便還田利用的農作物分為蔬菜瓜果、糧食和林木三大類。其中，蔬菜瓜果作物包括葉菜類、茄果類、塊根類等生食和熟食的蔬菜，以及草毒、西甜瓜、葡萄和桃、梨等瓜果類農作物;糧食作物包括水稻、小麥、大麥、油菜和玉米等糧食、油料和飼料農作物;林木作物包括苗木、綠化林木、花卉和草坪等用于經濟和綠化的草木類作物。根據(jù)上海農科院和中國農科院對上海地區(qū)24種蔬菜瓜果類作物、9種草木類作物和油菜—水稻、小麥—水稻2種糧食油料輪作作物生長期內氮磷養(yǎng)分吸收試驗數(shù)據(jù)，結合上海郊區(qū)各類作物種植面積比例和平均復種指數(shù)值，確定上海地區(qū)三大類農作物生長單位面積年平均氮磷需求量。由于地理氣候、飼養(yǎng)品種、方式和供給飼料不同，調查獲得的上海地區(qū)畜禽固體糞排污系數(shù)與國內文獻數(shù)據(jù)和國家環(huán)�？偩种贫ǖ娜珖孕笄蒺B(yǎng)殖排污平均系數(shù)具有一定的差異性，其中奶牛的日排糞系數(shù)與國家制定的標準相差最大，而上海地區(qū)多家單位測定的調查測定值為30kg/d左右。
為此，在確定上海地區(qū)畜禽固體糞日產生量時，肉豬和蛋雞的日排糞系數(shù)因與國家推薦值相差不大，為了統(tǒng)一性采用國家環(huán)保總局公布的排泄系數(shù)外，奶牛日排糞系數(shù)則采用上海地區(qū)的調查實測值。畜禽污水的日產生量隨飼養(yǎng)方式、沖洗方式和季節(jié)溫度的變化等因素的影響，因此變化范圍相當大。通過對一定樣本數(shù)量的上海地區(qū)集約化畜禽養(yǎng)殖場污水日產生量春、夏、秋冬四季實地調查，經數(shù)理統(tǒng)計后，得到上海地區(qū)單位飼養(yǎng)規(guī)模肉豬場和奶牛場污水日產生量正態(tài)分布變化曲線，確定了在置信度為95%情況下，上海地區(qū)單位飼養(yǎng)規(guī)模肉豬場日均污水產生量為4.89t/(d·千頭豬)，奶牛場日均污水產生量為2.95t/(d·百頭牛)。
通過對上海地區(qū)66家豬場、23家奶牛場和18家蛋雞場固體糞和污水抽樣調查分析，得到上海地區(qū)畜禽固體糞(平均含水率)和污水中的TN、P:05平均含量如表2。其中，上海地區(qū)各類畜禽固體糞氮磷含量與國內文獻報道值比較，總體上偏高，這與上海地區(qū)畜禽飼養(yǎng)采用高蛋白動物飼料的比例較高有關。根據(jù)上海農科院對上海地區(qū)24種蔬菜瓜果作物生長期內氮磷養(yǎng)分吸收量的試驗研究結果，結合上海地區(qū)各類蔬菜瓜果作物種植面積比例和平均復種指數(shù)，得到上海地區(qū)蔬菜瓜果作物TN年平均需求量為409.65kg/hm2，P:年平均需求量為150kg/hm2。根據(jù)上海地區(qū)畜禽場固體糞和污水產生量及其氮磷含量，以及三大類農作物氮磷需求量，可分別計算得到滿足作物氮養(yǎng)分需求和磷養(yǎng)分需求的畜禽場固體糞和污水還田利用需匹配的農田面積。根據(jù)氮磷養(yǎng)分木桶效應，最小的養(yǎng)分需求量決定施用量。如果施用的氮磷養(yǎng)分超過了作物的需求量，那么過多的氮磷養(yǎng)分就會流失，對環(huán)境造成污染。通過綜合
畜禽糞和污水分別滿足作物氮磷養(yǎng)分需求的匹配農田面積，可以看出，除了基于作物磷養(yǎng)分需求的糧食作物肉豬場污水匹配農田面積小于基于作物氮養(yǎng)分需求的匹配農田面積外，其它基于作物磷養(yǎng)分需求的畜禽固體糞和污水還田利用匹配農田面積，面積儀的測量數(shù)據(jù)顯示：都明顯大于基于作物氮養(yǎng)分需求的匹配農田面積。因此，從環(huán)境安全角度考慮，應選擇最小養(yǎng)分需求量的匹配農田面積，即在畜禽固體糞和污水氮磷養(yǎng)分比例一定條件下，應選擇基于作物氮磷養(yǎng)分需求比例的最大匹配農田面積，作為單位飼養(yǎng)規(guī)模畜禽場固體糞和污水還田利用的匹配農田面積，從而有效地防止氮磷養(yǎng)分過量施用引起的流失和污染環(huán)境問題。
農作物對氮磷養(yǎng)分吸收木桶效應為依據(jù)，從環(huán)境安全角度出發(fā)，提出了上海地區(qū)主要基于作物磷養(yǎng)分需求的單位飼養(yǎng)規(guī)模畜禽場固體糞和污水還田利用環(huán)境安全匹配農田面積，從而為上海地區(qū)基于農田環(huán)境容量的畜禽養(yǎng)殖宏觀承載能力確定，己和制定畜禽場糞便生態(tài)還田污染防治技術規(guī)范提供了重要的科學參考依據(jù)，并可為國內其它地區(qū)建立農牧結合、種養(yǎng)平衡的生態(tài)模式參考借鑒。
在實際應用過程中，畜禽場糞便還田農田面積匹配應該利用農田面積測量儀，測量農田面積，然后根據(jù)具體情況加以靈活應用。如固體糞生產可外運的商品有機肥料，僅計畜禽場污水還田的匹配農田面積;如污水采取其他處理方式，僅計固體糞還田需匹配的農田面積。同時，由于只計作物最小養(yǎng)分需求量，為了滿足農作物正常生長，不足的氮磷養(yǎng)分可通過化肥進行補充。如本文研究結果得到的基于畜禽場固體糞和污水磷養(yǎng)分匹配的農田面積，農作物不足的氮養(yǎng)分，需通過化肥氮追肥形式進行補充。此外，由于各地農田土壤磷養(yǎng)分含量狀況不一，對于土壤富磷地區(qū)，必須扣除土壤中的磷養(yǎng)分進行畜禽場固體糞和污水還田環(huán)境安全農田面積的匹配;而對于土壤缺磷地區(qū)，應考慮農田土壤對磷養(yǎng)分的吸收或吸附，從而畜禽場固體糞和污水還田需匹配的實際農田面積比理論值要小。
集約化畜禽場產生的富含氮磷養(yǎng)分的糞便作為有機肥料還田利用，是一種最為經濟、簡便和資源化循環(huán)利用的糞便污染治理方式。但是，在農田中過量施用和不合理施用畜禽糞便，不僅造成氮磷流失污染環(huán)境，而且還影響農作物的正常生長。為了防止畜禽場糞便還田產生的污染問題，許多歐美發(fā)達國家，如美國、荷蘭、德國和丹麥等，都建立了基于氮磷養(yǎng)分管理的畜禽場糞便還田匹配農田面積的規(guī)定。我國也以畜禽糞便氮含量和農作物氮需求量為依據(jù)，開展了畜禽糞便農田負荷量、污染風險分析及其防治技術規(guī)范的研究與制定工作。但是，由于畜禽糞便氮磷養(yǎng)分比例與農作物氮磷養(yǎng)分需求比例不一致，僅考慮氮養(yǎng)分，往往會造成過量磷養(yǎng)分的流失和環(huán)境污染問題。根據(jù)上海郊區(qū)農業(yè)面源污染綜合調查研究表明，在各種農業(yè)面源污染源中，以直接還田為主要處理方式的畜禽場糞便磷流失量最高，占農業(yè)面源污染磷流失總量的39.2%，成為上海郊區(qū)最主要的水環(huán)境污染源。為此，基于氮磷養(yǎng)分農田需求量及其需求比例，開展畜禽場糞便還田適宜施用量及其匹配農作物種植面積研究，對防止畜禽糞便還田過量施用和不合理施用引起的環(huán)境污染問題，具有相當重要的實際指導意義。
本文在過去大量相關研究資料基礎上，以上海地區(qū)畜禽場各類固體糞和污水的產生量及其氮磷含量、上海地區(qū)三大類農作物生長氮磷需求量調查試驗數(shù)據(jù)為依據(jù)，研究分析了基于不同畜禽糞便和污水氮磷養(yǎng)分供給和各類農作物氮磷養(yǎng)分需求的單位飼養(yǎng)規(guī)模畜禽場固體糞和污水還田利用匹配農田面積，并根據(jù)農作物對氮磷養(yǎng)分吸收的木桶效應，對上海地區(qū)基于作物磷養(yǎng)分需求的畜禽場固體糞和污水還田環(huán)境安全匹配面積進行了探討，以期為上海和國內其它地區(qū)開展種養(yǎng)平衡和環(huán)境友好的畜禽生態(tài)養(yǎng)殖提供科學依據(jù)和參考借鑒�；A數(shù)據(jù)的來源上海地區(qū)畜禽場固體糞和污水日產生且及其氮磷含t按隨機抽樣調查方法(抽樣率10%—15%)，對上海地區(qū)66家豬場、27家奶牛場和18家蛋雞場的固體糞和污水日產生量及其氮磷含量進行了春、夏、秋、冬定點調查和采樣監(jiān)測分析，并對調查監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。其中，各類畜禽固體糞日產生量及其氮磷含量數(shù)據(jù)，還與國家環(huán)�？偩滞扑]值和國內相關的文獻資料報道值進行比較分析，對差異較大的數(shù)據(jù)以本地調查數(shù)據(jù)為準;畜禽場污水日產生量及其氮磷含量數(shù)據(jù)，因各地地理氣候、飼養(yǎng)方式和清污方式的不同，以上海地區(qū)調查數(shù)據(jù)為準。
上海地區(qū)三大類農作物生長氮磷需求盤根據(jù)上海地區(qū)種植的主要農作物類型和畜禽場糞便還田的潛在作物對象，將畜禽糞便還田利用的農作物分為蔬菜瓜果、糧食和林木三大類。其中，蔬菜瓜果作物包括葉菜類、茄果類、塊根類等生食和熟食的蔬菜，以及草毒、西甜瓜、葡萄和桃、梨等瓜果類農作物;糧食作物包括水稻、小麥、大麥、油菜和玉米等糧食、油料和飼料農作物;林木作物包括苗木、綠化林木、花卉和草坪等用于經濟和綠化的草木類作物。根據(jù)上海農科院和中國農科院對上海地區(qū)24種蔬菜瓜果類作物、9種草木類作物和油菜—水稻、小麥—水稻2種糧食油料輪作作物生長期內氮磷養(yǎng)分吸收試驗數(shù)據(jù)，結合上海郊區(qū)各類作物種植面積比例和平均復種指數(shù)值，確定上海地區(qū)三大類農作物生長單位面積年平均氮磷需求量。由于地理氣候、飼養(yǎng)品種、方式和供給飼料不同，調查獲得的上海地區(qū)畜禽固體糞排污系數(shù)與國內文獻數(shù)據(jù)和國家環(huán)�？偩种贫ǖ娜珖孕笄蒺B(yǎng)殖排污平均系數(shù)具有一定的差異性，其中奶牛的日排糞系數(shù)與國家制定的標準相差最大，而上海地區(qū)多家單位測定的調查測定值為30kg/d左右。
為此，在確定上海地區(qū)畜禽固體糞日產生量時，肉豬和蛋雞的日排糞系數(shù)因與國家推薦值相差不大，為了統(tǒng)一性采用國家環(huán)保總局公布的排泄系數(shù)外，奶牛日排糞系數(shù)則采用上海地區(qū)的調查實測值。畜禽污水的日產生量隨飼養(yǎng)方式、沖洗方式和季節(jié)溫度的變化等因素的影響，因此變化范圍相當大。通過對一定樣本數(shù)量的上海地區(qū)集約化畜禽養(yǎng)殖場污水日產生量春、夏、秋冬四季實地調查，經數(shù)理統(tǒng)計后，得到上海地區(qū)單位飼養(yǎng)規(guī)模肉豬場和奶牛場污水日產生量正態(tài)分布變化曲線，確定了在置信度為95%情況下，上海地區(qū)單位飼養(yǎng)規(guī)模肉豬場日均污水產生量為4.89t/(d·千頭豬)，奶牛場日均污水產生量為2.95t/(d·百頭牛)。
通過對上海地區(qū)66家豬場、23家奶牛場和18家蛋雞場固體糞和污水抽樣調查分析，得到上海地區(qū)畜禽固體糞(平均含水率)和污水中的TN、P:05平均含量如表2。其中，上海地區(qū)各類畜禽固體糞氮磷含量與國內文獻報道值比較，總體上偏高，這與上海地區(qū)畜禽飼養(yǎng)采用高蛋白動物飼料的比例較高有關。根據(jù)上海農科院對上海地區(qū)24種蔬菜瓜果作物生長期內氮磷養(yǎng)分吸收量的試驗研究結果，結合上海地區(qū)各類蔬菜瓜果作物種植面積比例和平均復種指數(shù)，得到上海地區(qū)蔬菜瓜果作物TN年平均需求量為409.65kg/hm2，P:年平均需求量為150kg/hm2。根據(jù)上海地區(qū)畜禽場固體糞和污水產生量及其氮磷含量，以及三大類農作物氮磷需求量，可分別計算得到滿足作物氮養(yǎng)分需求和磷養(yǎng)分需求的畜禽場固體糞和污水還田利用需匹配的農田面積。根據(jù)氮磷養(yǎng)分木桶效應，最小的養(yǎng)分需求量決定施用量。如果施用的氮磷養(yǎng)分超過了作物的需求量，那么過多的氮磷養(yǎng)分就會流失，對環(huán)境造成污染。通過綜合
畜禽糞和污水分別滿足作物氮磷養(yǎng)分需求的匹配農田面積，可以看出，除了基于作物磷養(yǎng)分需求的糧食作物肉豬場污水匹配農田面積小于基于作物氮養(yǎng)分需求的匹配農田面積外，其它基于作物磷養(yǎng)分需求的畜禽固體糞和污水還田利用匹配農田面積，面積儀的測量數(shù)據(jù)顯示：都明顯大于基于作物氮養(yǎng)分需求的匹配農田面積。因此，從環(huán)境安全角度考慮，應選擇最小養(yǎng)分需求量的匹配農田面積，即在畜禽固體糞和污水氮磷養(yǎng)分比例一定條件下，應選擇基于作物氮磷養(yǎng)分需求比例的最大匹配農田面積，作為單位飼養(yǎng)規(guī)模畜禽場固體糞和污水還田利用的匹配農田面積，從而有效地防止氮磷養(yǎng)分過量施用引起的流失和污染環(huán)境問題。
農作物對氮磷養(yǎng)分吸收木桶效應為依據(jù)，從環(huán)境安全角度出發(fā)，提出了上海地區(qū)主要基于作物磷養(yǎng)分需求的單位飼養(yǎng)規(guī)模畜禽場固體糞和污水還田利用環(huán)境安全匹配農田面積，從而為上海地區(qū)基于農田環(huán)境容量的畜禽養(yǎng)殖宏觀承載能力確定，己和制定畜禽場糞便生態(tài)還田污染防治技術規(guī)范提供了重要的科學參考依據(jù)，并可為國內其它地區(qū)建立農牧結合、種養(yǎng)平衡的生態(tài)模式參考借鑒。
在實際應用過程中，畜禽場糞便還田農田面積匹配應該利用農田面積測量儀，測量農田面積，然后根據(jù)具體情況加以靈活應用。如固體糞生產可外運的商品有機肥料，僅計畜禽場污水還田的匹配農田面積;如污水采取其他處理方式，僅計固體糞還田需匹配的農田面積。同時，由于只計作物最小養(yǎng)分需求量，為了滿足農作物正常生長，不足的氮磷養(yǎng)分可通過化肥進行補充。如本文研究結果得到的基于畜禽場固體糞和污水磷養(yǎng)分匹配的農田面積，農作物不足的氮養(yǎng)分，需通過化肥氮追肥形式進行補充。此外，由于各地農田土壤磷養(yǎng)分含量狀況不一，對于土壤富磷地區(qū)，必須扣除土壤中的磷養(yǎng)分進行畜禽場固體糞和污水還田環(huán)境安全農田面積的匹配;而對于土壤缺磷地區(qū)，應考慮農田土壤對磷養(yǎng)分的吸收或吸附，從而畜禽場固體糞和污水還田需匹配的實際農田面積比理論值要小。
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