Al处理鸡粪施于土壤后磷的固定和流失特征分析

论文总字数：17286字

目 录

摘要： 1

Abstract 2

引言 3

1.材料与方法 4

1.1材料 4

1.2鸡粪和土壤理化性质测定 4

1.3 实验设置 4

1.4培养过程 5

1.5数据测定 5

1.5 .1测定WSP和土壤pH 5

1.5.2 测定NaHCO₃-P 5

1.6 数据处理 5

2.结果分析与讨论 6

2.1施肥处理对土壤pH值的影响 6

2.2土壤中WSP变化 6

2.2.1 WSP随时间变化 6

2.2.2 WSP随施磷水平的变化 8

2.3土壤中NaHCO₃-P变化 9

2.3.1 NaHCO₃-P随培养时间的变化 9

2.3.2 NaHCO₃-P随施磷水平的变化 10

2.4 WSP和NaHCO₃-P的关系 11

3.结论 12

参考文献 13

致谢 15

Al处理鸡粪施于土壤后磷的固定和流失特征分析

吴雪亚

,China

Abstract: Alum was added to two typical poultry litter of which one come from intensive chicken house of Heibei province and the other come from house-hold chicken of Inner Mongolia. We also set KH₂PO₄ as inorganic P treatments. Laboratory soil incubation experiment was conducted with five P levels: 0, 50, 100, 200 and 400 mg/kg (c.a. 0, 140, 280, 560, 1120 kg/ha) by adding normal and alum treated P sources. The soils were sampled from Agricultural Meteorological Station at Nanjing University of Information Science and Technology. The study intends to investigates phosphorus fixation and loss after fertilize chicken manure treated by alum. The results show that available phosphorus were increased in the studied soils when applied P increased from 0 to 400 mg/kg. Content of water soluble phosphorus was significantly lower in soils with alum treated chicken manure than normal fertilizer application, indicating that alum can contribute to the immobilization of water-soluble phosphorus and reduce the risk of loss of phosphorus. Furthermore, the reduction extent of the water-soluble phosphorus is varied with the type of fertilizer. The order was as follows: Inner Mongolia’s poultry litter (87.2%) gt;Hebei’s poultry litter (78.9%)gt;KH₂PO₄(39.8%). Alum addition is less efficient for inorganic phosphorus, but relatively high efficiency for poultry litter. This may be related to the feeding food of chickens, house-hold chicken was mainly feed by grain, which contain high content of organic phosphorus mainly phytic acid. Intensive raised chicken was usually feed by crush grain and growth promoters, often adding a certain amount of inorganic phosphorus. The relationship between available phosphorus and water soluble phosphorus can be fitted by straight line with R²gt;0.84. The formula showed that under same available phosphorus alum-treatment have lower water soluble phosphorus.

Key words: aluminum; soil; pH; water-soluble phosphorus; available phosphorus

引言

磷和氮能够促进藻类以及其他浮游生物的迅速生长，最终引起水体富营养化，磷被公认是引起水体富营养化的主导因素^[1-3]。水体富营养化后，水体中含氧量降低，使得鱼类以及其他水生动物大量死亡，人类可利用水量也逐渐减少，引起种种环境风险。过量施用磷肥以及集约化养殖对环境的磷污染主要表现在下面的两个方面：一方面是过量施用矿质磷肥和畜禽类便到农田中导致磷素在土壤中累积，土壤中的磷含量达到饱和或过剩后，磷素通过径流、渗漏和淋洗等途径进入水体导致水体富营养化；二是不合理的管理方式导致畜禽粪便直接排放到湖泊、河流中，造成水体磷污染^[4]。另外随着农村向城镇的较快发展，农用地面积逐步减少，能容纳畜禽粪便的面积越来越少，畜禽粪便集聚在农用地周围，使得磷素富积，加剧了环境污染。畜禽粪便后的土壤中径流磷浓度非常高^[5]。在牧场，大多数的磷在径流水中以水溶性形式存在^[6]。这加速富营养化过程，因为水溶性的P(以下称为“WSP”)是最容易被藻类吸收的^[7]。

随着畜禽养殖规模日渐增加，我国畜牧养殖业规模和集约化程度的不断扩大，畜禽类粪便的产生量逐年增加，据有关学者研究得知，一个饲养10万只鸡的工厂化肉鸡场，日产鸡粪可达10吨，年产鸡粪3600多吨。据联合国粮农组织20 世纪80 年代估测，全世界仅鸡粪每年总量就达460亿吨^{[ 8-9]}，在集约化养殖模式下，鸡粪总磷浓度的平均值为13.4 g P /kg，意味着全世界养鸡场每年有6.16亿吨磷产生。有研究表明畜禽粪便中易溶态磷占约70%以上，而鸡粪中易溶态磷占74%^{[ 10-11]}。养殖制度的改变和饲料添加剂广泛使用，使我国畜禽粪便中磷的含量与上世纪九十年代相比发生了显著变化，鸡粪中的P₂O₅平均含量增加了65.7% ^[12]，由此可知由畜禽养殖业带来的磷污染环境风险越来越严重^[13]。

我国施用有机肥历史悠久，1965年以前，有机肥是我国给农作物施肥的主要来源，其中畜禽类便占比重较大，占总施肥量的99.9%。随着我国化肥工产业的发展，有机肥占农业施肥的比重逐年递减，1980年下降到49%，1981年后化学肥料施用量首次超过50%，进入21 世纪，化肥施用量约占全球总施用量的1 /3^[14]。大多数耕作者都选择了能快速提高土壤肥力的化肥，将有机肥置之不顾，他们往往只注重肥料养分的投入，作物产量，而忽视了土壤中养分资源的变化，从而导致资源浪费、增加农业投入成本和生态环境污染等一系列负面效应。从1950—1995 年间，约有400×106 t 磷净残留在农田土壤中，其中有3%~20%的比例进入地表水^[15]。

向鸡粪中加铝处理在国内研究并不多，具有一定创新性，我国在农家肥引起的磷素流失方面的课题研究较少，在研究农家肥对作物增产方面研究较多，而在农家肥利用率方面研究较少，若长期下去，随着我国畜牧业规模扩大，家禽粪便对我国水土富营养化的影响将不断扩张。国外已经有研究表明在家禽粪便中的可溶性磷水平可以使用铝、钙、或铁修订来实现降低，使施的磷以化合物存在家禽粪便中，减少磷素径流，其对处理养殖场畜禽粪便磷素流失有了很大的帮助。国外有研究表明铝添加到家禽粪便中可以减少99%的氨排放，并以铵根离子存在鸡粪中，可以减少食源性疾病病原体的来源，在粪便施肥邻域，重金属和雌激素径流也显著性降低^[16-17]。由此可知铝处理对提升畜禽粪便的肥力和家禽养殖生产中有很好的促进作用。

本文主要研究铝处理鸡粪施肥到土壤中后磷素固定和流失的影响，本研究课题考虑到生活中的实际问题，在这些实际问题中，解决生活问题，凝练科学问题。我国是一个多元化国家，存在多种养殖方式，不同养殖方式带来的磷污染也存在差异。本次研究选取我国较普遍的两种养殖方式，集养鸡和散养鸡。主要通过铝处理不同肥料来比较铝处理在减少磷素流失效应。在环境方面可以降低磷素引起污染环境，在农业方面，可以提升有机肥长期有效性，促进作物生长，这是农业废弃物资源化和无害化的措施。对于养殖业、农业和环境方面都具有极其重要意义。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：17286字

相关图片展示：