规模化养殖场固体废弃物还田氮磷处理的效应研究

论文摘要

养殖场废弃物（粪便）是困扰农业可持续发展的一个重要因素,其产生量已经远远大于工业废弃物的排放量,成为我国农村面源污染的主要来源。本试验采用还田方式处理养殖场废弃物（粪便）,研究粪便处理过程中不同作物的生理承受能力;对水稻田田面水氮磷进行了动态监测;通过测定和估算氮磷的损失量和损失率,分析作物处理粪便的能力;比较不同作物处理养殖场废弃物（粪便）的效果。以此来处理规模化养殖场产生的大量废弃物,为规模化养殖场废弃物还田处理提供依据,减轻其肆意排放或者过量还田处理带来的环境问题。通过本试验的研究,得出了以下结论:1用作牧草的大麦、黑麦草和狼尾草三种作物在最高粪便处理量条件下,均没有表现出受害症状。盆栽水稻在P7（猪粪处理量为300000 kg/hm2）处理时表现出了明显的受害症状。2在一定范围内,随着粪便施用量的增加,作物对氮磷的吸收量也随之增加,但是相邻处理间氮磷吸收量相差较小,因此随着粪便施用量的成倍增加,氮磷的损失量、损失率也在成倍增加,综合这些因素考虑,大麦处理猪粪的量应控制在15000kg/hm2至60000kg/hm2之间,处理牛粪的量应控制在18750kg/hm2至150000kg/hm2之间;黑麦草处理猪粪的量应控制在15000kg/hm2至60000kg/hm2之间,处理牛粪的量应控制在18750kg/hm2至150000kg/hm2之间;狼尾草处理猪粪的量应控制在15000 kg/hm2至60000kg/hm2,处理牛粪的量应控制在以下24465 kg/hm2至48930kg/hm2;水稻处理猪粪的量应控制在15000 kg/hm2至60000kg/hm2,处理牛粪的量应控制在24465 kg/hm2至48930kg/hm2。3随着粪便处理量的增加,土壤中氮磷含量、耕作层中氮磷残留量会随之增加,尤其是最高处理量与相邻处理比较而言,增幅程度明显。通过盆栽和大田试验可知,氮磷的施用量成倍增加时,将导致氮磷的损失量成倍增加,过高的粪便施用量必然加大环境的污染风险。通过持续两季高量的施用有机肥（粪便）,比较耕作层以下（土壤深度30cm-50cm）氮磷含量变化情况,可知下一季较上一季氮磷含量略有增加,但增幅程度不明显,由此可说明氮磷下渗的量不大。4从环境角度分析,氮磷是引起水体产生富营养化的重要因素。随着粪便施用量的增加,稻田田面水氮磷含量会明显增加,对周边水体水域和地下水的富营养化存在很大潜势。水稻田田面水氮磷动态研究发现,施用粪便十五天左右水中氮磷含量出现峰值,以后有所降低,因此施用粪便后十五天左右是控制氮磷流失的关键时期。5当氮的施用量接近时,氮的损失率大田水稻＞大田大麦＞大田狼尾草＞大田黑麦草,因此可得出养殖场废弃物处理效果是水稻＜大麦＜狼尾草＜黑麦草。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 畜禽养殖业废弃物污染危害
• 1.1.1 对水体的污染
• 1.1.2 对大气的污染
• 1.1.3 对土壤的污染
• 1.1.4 引起生物污染
• 1.2 畜禽废弃物处理方法
• 1.2.1 制成饲料
• 1.2.2 转变成能源
• 1.2.3 转变成肥料
• 1.3 畜禽粪便处理研究进展
• 1.3.1 国外畜禽粪便处理研究状况
• 1.3.2 国内畜禽粪便处理研究状况
• 1.4 养殖场粪便还田处理的制约因素
• 1.5 研究目的与意义
• 第二章 试验材料与方法
• 2.1 试验设计
• 2.1.1 大田试验
• 2.1.2 盆栽试验
• 2.2 取样与分析方法
• 2.2.1 取样
• 2.2.2 取样方法
• 2.2.3 测定方法
• 2.3 本文中相关概念的解释
• 第三章 养殖场固体废弃物还田量对作物生长的影响
• 3.1 对大麦生长的影响
• 3.2 对黑麦草生长的影响
• 3.3 对狼尾草生长的影响
• 3.4 对水稻生长的影响
• 3.5 讨论与小结
• 第四章 种植不同作物对还田粪便中氮素的处理效果分析
• 4.1 大麦处理效应特点
• 4.1.1 植株对氮的吸收转化
• 4.1.2 土壤中氮的残留量
• 4.1.3 种植大麦处理的氮素平衡与损失
• 4.2 黑麦草处理效应特点
• 4.2.1 植株对氮的吸收转化
• 4.2.2 土壤氮残留量
• 4.2.3 种植黑麦草处理的氮素平衡与损失
• 4.3 狼尾草处理效应特点
• 4.3.1 植株对氮的吸收转化
• 4.3.2 土壤氮残留量
• 4.3.3 种植狼尾草处理的氮素平衡与损失
• 4.4 水稻处理效应特点
• 4.4.1 植株对氮的吸收转化
• 4.4.2 土壤残留量
• 4.4.3 稻田田面水氮含量动态变化
• 4.4.4 种植水稻处理的氮素平衡与损失
• 4.5 讨论
• 4.6 小结
• 第五章 种植不同作物对还田粪便中磷素的处理效果分析
• 5.1 大麦处理效应特点
• 5.1.1 植株对磷的吸收转化
• 5.1.2 土壤磷残留量
• 5.1.3 种植大麦处理的磷素平衡与损失
• 5.2 黑麦草处理效应特点
• 5.2.1 植株对磷的吸收转化
• 5.2.2 土壤磷残留量
• 5.2.3 种植黑麦草处理的磷素平衡与损失
• 5.3 狼尾草处理效应特点
• 5.3.1 植株对磷的吸收转化
• 5.3.2 土壤磷残留量
• 5.3.3 种植狼尾草处理的磷素平衡与损失
• 5.4 水稻处理效应特点
• 5.4.1 水稻植株对磷的吸收转化
• 5.4.2 土壤磷残留量
• 5.4.3 稻田田面水磷含量动态变化
• 5.4.4 种植水稻处理的磷素平衡与损失
• 5.5 讨论
• 5.6 小结
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 主要结论
• 6.1.1 作物生理承受能力分析
• 6.1.2 不同作物处理养殖场废弃物（粪便）适宜量研究的相关结论
• 6.1.3 土壤中氮磷变化的相关结论
• 6.1.4 水稻田田面水氮磷动态研究的相关结论
• 6.1.5 不同作物处理效果的比较
• 6.2 讨论
• 6.2.1 粪便处理量与氮磷流失风险分析
• 6.2.2 持续高量施用养殖场废弃物（粪便）与污染风险分析
• 6.3 本试验尚待完善的方面与创新
• 6.3.1 本试验尚待完善的方面
• 6.3.2 本文创新点
• 参考文献
• 致谢