测亩仪协助验证畜禽场粪便与农田面积亩数的匹配量
来源： http://www.grainyq.com/article_list/news_5_1.html 类别：实用技术 更新时间：2012-09-24 阅读次
【本资讯由中国粮油仪器网提供】 在进行畜牧业的同时，我们可以进行生态种植，利用畜牧业的粪便进行田地施肥，因为牲畜的粪便中含有大量的氮磷钾等元素，对于耕种来说是很好的农家肥，不过我们在进行施肥的时候，应该每亩地施用多少量呢？太多的话，一方面造成农家肥浪费，一方面会对庄家造成很严重的危害，可能农作物因为肥料过重致死，今天我们借助浙江托普仪器生产的测亩仪和土壤土壤养分测定仪为你进行验证畜禽场粪便与农田面积亩数的匹配量。
集约化畜禽场产生的富含氮磷养分的粪便作为有机肥料还田利用，是一种最为经济、简便和资源化循环利用的粪便污染治理方式。但是，在农田中过量施用和不合理施用畜禽粪便，不仅造成氮磷流失污染环境，而且还影响农作物的正常生长。为了防止畜禽场粪便还田产生的污染问题，许多欧美发达国家，如美国、荷兰、德国和丹麦等，都建立了基于氮磷养分管理的畜禽场粪便还田匹配农田面积的规定。我国也以畜禽粪便氮含量和农作物氮需求量为依据，开展了畜禽粪便农田负荷量、污染风险分析及其防治技术规范的研究与制定工作。但是，由于畜禽粪便氮磷养分比例与农作物氮磷养分需求比例不一致，仅考虑氮养分，往往会造成过量磷养分的流失和环境污染问题。根据上海郊区农业面源污染综合调查研究表明，在各种农业面源污染源中，以直接还田为主要处理方式的畜禽场粪便磷流失量最高，占农业面源污染磷流失总量的39.2%，成为上海郊区最主要的水环境污染源。为此，基于氮磷养分农田需求量及其需求比例，开展畜禽场粪便还田适宜施用量及其匹配农作物种植面积研究，对防止畜禽粪便还田过量施用和不合理施用引起的环境污染问题，具有相当重要的实际指导意义。
本文在过去大量相关研究资料基础上，以上海地区畜禽场各类固体粪和污水的产生量及其氮磷含量、上海地区三大类农作物生长氮磷需求量调查试验数据为依据，研究分析了基于不同畜禽粪便和污水氮磷养分供给和各类农作物氮磷养分需求的单位饲养规模畜禽场固体粪和污水还田利用匹配农田面积，并根据农作物对氮磷养分吸收的木桶效应，对上海地区基于作物磷养分需求的畜禽场固体粪和污水还田环境安全匹配面积进行了探讨，以期为上海和国内其它地区开展种养平衡和环境友好的畜禽生态养殖提供科学依据和参考借鉴。基础数据的来源上海地区畜禽场固体粪和污水日产生且及其氮磷含t按随机抽样调查方法(抽样率10%—15%)，对上海地区66家猪场、27家奶牛场和18家蛋鸡场的固体粪和污水日产生量及其氮磷含量进行了春、夏、秋、冬定点调查和采样监测分析，并对调查监测数据进行统计分析。其中，各类畜禽固体粪日产生量及其氮磷含量数据，还与国家环保总局推荐值和国内相关的文献资料报道值进行比较分析，对差异较大的数据以本地调查数据为准;畜禽场污水日产生量及其氮磷含量数据，因各地地理气候、饲养方式和清污方式的不同，以上海地区调查数据为准。
上海地区三大类农作物生长氮磷需求盘根据上海地区种植的主要农作物类型和畜禽场粪便还田的潜在作物对象，将畜禽粪便还田利用的农作物分为蔬菜瓜果、粮食和林木三大类。其中，蔬菜瓜果作物包括叶菜类、茄果类、块根类等生食和熟食的蔬菜，以及草毒、西甜瓜、葡萄和桃、梨等瓜果类农作物;粮食作物包括水稻、小麦、大麦、油菜和玉米等粮食、油料和饲料农作物;林木作物包括苗木、绿化林木、花卉和草坪等用于经济和绿化的草木类作物。根据上海农科院和中国农科院对上海地区24种蔬菜瓜果类作物、9种草木类作物和油菜—水稻、小麦—水稻2种粮食油料轮作作物生长期内氮磷养分吸收试验数据，结合上海郊区各类作物种植面积比例和平均复种指数值，确定上海地区三大类农作物生长单位面积年平均氮磷需求量。由于地理气候、饲养品种、方式和供给饲料不同，调查获得的上海地区畜禽固体粪排污系数与国内文献数据和国家环保总局制定的全国性畜禽养殖排污平均系数具有一定的差异性，其中奶牛的日排粪系数与国家制定的标准相差最大，而上海地区多家单位测定的调查测定值为30kg/d左右。
为此，在确定上海地区畜禽固体粪日产生量时，肉猪和蛋鸡的日排粪系数因与国家推荐值相差不大，为了统一性采用国家环保总局公布的排泄系数外，奶牛日排粪系数则采用上海地区的调查实测值。畜禽污水的日产生量随饲养方式、冲洗方式和季节温度的变化等因素的影响，因此变化范围相当大。通过对一定样本数量的上海地区集约化畜禽养殖场污水日产生量春、夏、秋冬四季实地调查，经数理统计后，得到上海地区单位饲养规模肉猪场和奶牛场污水日产生量正态分布变化曲线，确定了在置信度为95%情况下，上海地区单位饲养规模肉猪场日均污水产生量为4.89t/(d·千头猪)，奶牛场日均污水产生量为2.95t/(d·百头牛)。
通过对上海地区66家猪场、23家奶牛场和18家蛋鸡场固体粪和污水抽样调查分析，得到上海地区畜禽固体粪(平均含水率)和污水中的TN、P:05平均含量如表2。其中，上海地区各类畜禽固体粪氮磷含量与国内文献报道值比较，总体上偏高，这与上海地区畜禽饲养采用高蛋白动物饲料的比例较高有关。根据上海农科院对上海地区24种蔬菜瓜果作物生长期内氮磷养分吸收量的试验研究结果，结合上海地区各类蔬菜瓜果作物种植面积比例和平均复种指数，得到上海地区蔬菜瓜果作物TN年平均需求量为409.65kg/hm2，P:年平均需求量为150kg/hm2。根据上海地区畜禽场固体粪和污水产生量及其氮磷含量，以及三大类农作物氮磷需求量，可分别计算得到满足作物氮养分需求和磷养分需求的畜禽场固体粪和污水还田利用需匹配的农田面积。根据氮磷养分木桶效应，最小的养分需求量决定施用量。如果施用的氮磷养分超过了作物的需求量，那么过多的氮磷养分就会流失，对环境造成污染。通过综合
畜禽粪和污水分别满足作物氮磷养分需求的匹配农田面积，可以看出，除了基于作物磷养分需求的粮食作物肉猪场污水匹配农田面积小于基于作物氮养分需求的匹配农田面积外，其它基于作物磷养分需求的畜禽固体粪和污水还田利用匹配农田面积，面积仪的测量数据显示：都明显大于基于作物氮养分需求的匹配农田面积。因此，从环境安全角度考虑，应选择最小养分需求量的匹配农田面积，即在畜禽固体粪和污水氮磷养分比例一定条件下，应选择基于作物氮磷养分需求比例的最大匹配农田面积，作为单位饲养规模畜禽场固体粪和污水还田利用的匹配农田面积，从而有效地防止氮磷养分过量施用引起的流失和污染环境问题。
农作物对氮磷养分吸收木桶效应为依据，从环境安全角度出发，提出了上海地区主要基于作物磷养分需求的单位饲养规模畜禽场固体粪和污水还田利用环境安全匹配农田面积，从而为上海地区基于农田环境容量的畜禽养殖宏观承载能力确定，己和制定畜禽场粪便生态还田污染防治技术规范提供了重要的科学参考依据，并可为国内其它地区建立农牧结合、种养平衡的生态模式参考借鉴。
在实际应用过程中，畜禽场粪便还田农田面积匹配应该利用农田面积测量仪，测量农田面积，然后根据具体情况加以灵活应用。如固体粪生产可外运的商品有机肥料，仅计畜禽场污水还田的匹配农田面积;如污水采取其他处理方式，仅计固体粪还田需匹配的农田面积。同时，由于只计作物最小养分需求量，为了满足农作物正常生长，不足的氮磷养分可通过化肥进行补充。如本文研究结果得到的基于畜禽场固体粪和污水磷养分匹配的农田面积，农作物不足的氮养分，需通过化肥氮追肥形式进行补充。此外，由于各地农田土壤磷养分含量状况不一，对于土壤富磷地区，必须扣除土壤中的磷养分进行畜禽场固体粪和污水还田环境安全农田面积的匹配;而对于土壤缺磷地区，应考虑农田土壤对磷养分的吸收或吸附，从而畜禽场固体粪和污水还田需匹配的实际农田面积比理论值要小。
集约化畜禽场产生的富含氮磷养分的粪便作为有机肥料还田利用，是一种最为经济、简便和资源化循环利用的粪便污染治理方式。但是，在农田中过量施用和不合理施用畜禽粪便，不仅造成氮磷流失污染环境，而且还影响农作物的正常生长。为了防止畜禽场粪便还田产生的污染问题，许多欧美发达国家，如美国、荷兰、德国和丹麦等，都建立了基于氮磷养分管理的畜禽场粪便还田匹配农田面积的规定。我国也以畜禽粪便氮含量和农作物氮需求量为依据，开展了畜禽粪便农田负荷量、污染风险分析及其防治技术规范的研究与制定工作。但是，由于畜禽粪便氮磷养分比例与农作物氮磷养分需求比例不一致，仅考虑氮养分，往往会造成过量磷养分的流失和环境污染问题。根据上海郊区农业面源污染综合调查研究表明，在各种农业面源污染源中，以直接还田为主要处理方式的畜禽场粪便磷流失量最高，占农业面源污染磷流失总量的39.2%，成为上海郊区最主要的水环境污染源。为此，基于氮磷养分农田需求量及其需求比例，开展畜禽场粪便还田适宜施用量及其匹配农作物种植面积研究，对防止畜禽粪便还田过量施用和不合理施用引起的环境污染问题，具有相当重要的实际指导意义。
本文在过去大量相关研究资料基础上，以上海地区畜禽场各类固体粪和污水的产生量及其氮磷含量、上海地区三大类农作物生长氮磷需求量调查试验数据为依据，研究分析了基于不同畜禽粪便和污水氮磷养分供给和各类农作物氮磷养分需求的单位饲养规模畜禽场固体粪和污水还田利用匹配农田面积，并根据农作物对氮磷养分吸收的木桶效应，对上海地区基于作物磷养分需求的畜禽场固体粪和污水还田环境安全匹配面积进行了探讨，以期为上海和国内其它地区开展种养平衡和环境友好的畜禽生态养殖提供科学依据和参考借鉴。基础数据的来源上海地区畜禽场固体粪和污水日产生且及其氮磷含t按随机抽样调查方法(抽样率10%—15%)，对上海地区66家猪场、27家奶牛场和18家蛋鸡场的固体粪和污水日产生量及其氮磷含量进行了春、夏、秋、冬定点调查和采样监测分析，并对调查监测数据进行统计分析。其中，各类畜禽固体粪日产生量及其氮磷含量数据，还与国家环保总局推荐值和国内相关的文献资料报道值进行比较分析，对差异较大的数据以本地调查数据为准;畜禽场污水日产生量及其氮磷含量数据，因各地地理气候、饲养方式和清污方式的不同，以上海地区调查数据为准。
上海地区三大类农作物生长氮磷需求盘根据上海地区种植的主要农作物类型和畜禽场粪便还田的潜在作物对象，将畜禽粪便还田利用的农作物分为蔬菜瓜果、粮食和林木三大类。其中，蔬菜瓜果作物包括叶菜类、茄果类、块根类等生食和熟食的蔬菜，以及草毒、西甜瓜、葡萄和桃、梨等瓜果类农作物;粮食作物包括水稻、小麦、大麦、油菜和玉米等粮食、油料和饲料农作物;林木作物包括苗木、绿化林木、花卉和草坪等用于经济和绿化的草木类作物。根据上海农科院和中国农科院对上海地区24种蔬菜瓜果类作物、9种草木类作物和油菜—水稻、小麦—水稻2种粮食油料轮作作物生长期内氮磷养分吸收试验数据，结合上海郊区各类作物种植面积比例和平均复种指数值，确定上海地区三大类农作物生长单位面积年平均氮磷需求量。由于地理气候、饲养品种、方式和供给饲料不同，调查获得的上海地区畜禽固体粪排污系数与国内文献数据和国家环保总局制定的全国性畜禽养殖排污平均系数具有一定的差异性，其中奶牛的日排粪系数与国家制定的标准相差最大，而上海地区多家单位测定的调查测定值为30kg/d左右。
为此，在确定上海地区畜禽固体粪日产生量时，肉猪和蛋鸡的日排粪系数因与国家推荐值相差不大，为了统一性采用国家环保总局公布的排泄系数外，奶牛日排粪系数则采用上海地区的调查实测值。畜禽污水的日产生量随饲养方式、冲洗方式和季节温度的变化等因素的影响，因此变化范围相当大。通过对一定样本数量的上海地区集约化畜禽养殖场污水日产生量春、夏、秋冬四季实地调查，经数理统计后，得到上海地区单位饲养规模肉猪场和奶牛场污水日产生量正态分布变化曲线，确定了在置信度为95%情况下，上海地区单位饲养规模肉猪场日均污水产生量为4.89t/(d·千头猪)，奶牛场日均污水产生量为2.95t/(d·百头牛)。
通过对上海地区66家猪场、23家奶牛场和18家蛋鸡场固体粪和污水抽样调查分析，得到上海地区畜禽固体粪(平均含水率)和污水中的TN、P:05平均含量如表2。其中，上海地区各类畜禽固体粪氮磷含量与国内文献报道值比较，总体上偏高，这与上海地区畜禽饲养采用高蛋白动物饲料的比例较高有关。根据上海农科院对上海地区24种蔬菜瓜果作物生长期内氮磷养分吸收量的试验研究结果，结合上海地区各类蔬菜瓜果作物种植面积比例和平均复种指数，得到上海地区蔬菜瓜果作物TN年平均需求量为409.65kg/hm2，P:年平均需求量为150kg/hm2。根据上海地区畜禽场固体粪和污水产生量及其氮磷含量，以及三大类农作物氮磷需求量，可分别计算得到满足作物氮养分需求和磷养分需求的畜禽场固体粪和污水还田利用需匹配的农田面积。根据氮磷养分木桶效应，最小的养分需求量决定施用量。如果施用的氮磷养分超过了作物的需求量，那么过多的氮磷养分就会流失，对环境造成污染。通过综合
畜禽粪和污水分别满足作物氮磷养分需求的匹配农田面积，可以看出，除了基于作物磷养分需求的粮食作物肉猪场污水匹配农田面积小于基于作物氮养分需求的匹配农田面积外，其它基于作物磷养分需求的畜禽固体粪和污水还田利用匹配农田面积，面积仪的测量数据显示：都明显大于基于作物氮养分需求的匹配农田面积。因此，从环境安全角度考虑，应选择最小养分需求量的匹配农田面积，即在畜禽固体粪和污水氮磷养分比例一定条件下，应选择基于作物氮磷养分需求比例的最大匹配农田面积，作为单位饲养规模畜禽场固体粪和污水还田利用的匹配农田面积，从而有效地防止氮磷养分过量施用引起的流失和污染环境问题。
农作物对氮磷养分吸收木桶效应为依据，从环境安全角度出发，提出了上海地区主要基于作物磷养分需求的单位饲养规模畜禽场固体粪和污水还田利用环境安全匹配农田面积，从而为上海地区基于农田环境容量的畜禽养殖宏观承载能力确定，己和制定畜禽场粪便生态还田污染防治技术规范提供了重要的科学参考依据，并可为国内其它地区建立农牧结合、种养平衡的生态模式参考借鉴。
在实际应用过程中，畜禽场粪便还田农田面积匹配应该利用农田面积测量仪，测量农田面积，然后根据具体情况加以灵活应用。如固体粪生产可外运的商品有机肥料，仅计畜禽场污水还田的匹配农田面积;如污水采取其他处理方式，仅计固体粪还田需匹配的农田面积。同时，由于只计作物最小养分需求量，为了满足农作物正常生长，不足的氮磷养分可通过化肥进行补充。如本文研究结果得到的基于畜禽场固体粪和污水磷养分匹配的农田面积，农作物不足的氮养分，需通过化肥氮追肥形式进行补充。此外，由于各地农田土壤磷养分含量状况不一，对于土壤富磷地区，必须扣除土壤中的磷养分进行畜禽场固体粪和污水还田环境安全农田面积的匹配;而对于土壤缺磷地区，应考虑农田土壤对磷养分的吸收或吸附，从而畜禽场固体粪和污水还田需匹配的实际农田面积比理论值要小。
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