測畝儀協助驗證畜禽場糞便與農田面積畝數的匹配量
來源： http://www.yoshikomatsuura.com/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】 在進行畜牧業的同時，我們可以進行生態種植，利用畜牧業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分測定儀為你進行驗證畜禽場糞便與農田面積畝數的匹配量。
集約化畜禽場產生的富含氮磷養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，許多歐美發達國家，如美國、荷蘭、德國和丹麥等，都建立了基于氮磷養分管理的畜禽場糞便還田匹配農田面積的規定。我國也以畜禽糞便氮含量和農作物氮需求量為依據，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范的研究與制定工作。但是，由于畜禽糞便氮磷養分比例與農作物氮磷養分需求比例不一致，僅考慮氮養分，往往會造成過量磷養分的流失和環境污染問題。根據上海郊區農業面源污染綜合調查研究表明，在各種農業面源污染源中，以直接還田為主要處理方式的畜禽場糞便磷流失量最高，占農業面源污染磷流失總量的39.2%，成為上海郊區最主要的水環境污染源。為此，基于氮磷養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、上海地區三大類農作物生長氮磷需求量調查試驗數據為依據，研究分析了基于不同畜禽糞便和污水氮磷養分供給和各類農作物氮磷養分需求的單位飼養規模畜禽場固體糞和污水還田利用匹配農田面積，并根據農作物對氮磷養分吸收的木桶效應，對上海地區基于作物磷養分需求的畜禽場固體糞和污水還田環境安全匹配面積進行了探討，以期為上海和國內其它地區開展種養平衡和環境友好的畜禽生態養殖提供科學依據和參考借鑒�；A數據的來源上海地區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測分析，并對調查監測數據進行統計分析。其中，各類畜禽固體糞日產生量及其氮磷含量數據，還與國家環保總局推薦值和國內相關的文獻資料報道值進行比較分析，對差異較大的數據以本地調查數據為準;畜禽場污水日產生量及其氮磷含量數據，因各地地理氣候、飼養方式和清污方式的不同，以上海地區調查數據為準。
上海地區三大類農作物生長氮磷需求盤根據上海地區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。根據上海農科院和中國農科院對上海地區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分吸收試驗數據，結合上海郊區各類作物種植面積比例和平均復種指數值，確定上海地區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、飼養品種、方式和供給飼料不同，調查獲得的上海地區畜禽固體糞排污系數與國內文獻數據和國家環保總局制定的全國性畜禽養殖排污平均系數具有一定的差異性，其中奶牛的日排糞系數與國家制定的標準相差最大，而上海地區多家單位測定的調查測定值為30kg/d左右。
為此，在確定上海地區畜禽固體糞日產生量時，肉豬和蛋雞的日排糞系數因與國家推薦值相差不大，為了統一性采用國家環保總局公布的排泄系數外，奶牛日排糞系數則采用上海地區的調查實測值。畜禽污水的日產生量隨飼養方式、沖洗方式和季節溫度的變化等因素的影響，因此變化范圍相當大。通過對一定樣本數量的上海地區集約化畜禽養殖場污水日產生量春、夏、秋冬四季實地調查，經數理統計后，得到上海地區單位飼養規模肉豬場和奶牛場污水日產生量正態分布變化曲線，確定了在置信度為95%情況下，上海地區單位飼養規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，這與上海地區畜禽飼養采用高蛋白動物飼料的比例較高有關。根據上海農科院對上海地區24種蔬菜瓜果作物生長期內氮磷養分吸收量的試驗研究結果，結合上海地區各類蔬菜瓜果作物種植面積比例和平均復種指數，得到上海地區蔬菜瓜果作物TN年平均需求量為409.65kg/hm2，P:年平均需求量為150kg/hm2。根據上海地區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分需求和磷養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。根據氮磷養分木桶效應，最小的養分需求量決定施用量。如果施用的氮磷養分超過了作物的需求量，那么過多的氮磷養分就會流失，對環境造成污染。通過綜合
畜禽糞和污水分別滿足作物氮磷養分需求的匹配農田面積，可以看出，除了基于作物磷養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分需求的匹配農田面積外，其它基于作物磷養分需求的畜禽固體糞和污水還田利用匹配農田面積，面積儀的測量數據顯示：都明顯大于基于作物氮養分需求的匹配農田面積。因此，從環境安全角度考慮，應選擇最小養分需求量的匹配農田面積，即在畜禽固體糞和污水氮磷養分比例一定條件下，應選擇基于作物氮磷養分需求比例的最大匹配農田面積，作為單位飼養規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分過量施用引起的流失和污染環境問題。
農作物對氮磷養分吸收木桶效應為依據，從環境安全角度出發，提出了上海地區主要基于作物磷養分需求的單位飼養規模畜禽場固體糞和污水還田利用環境安全匹配農田面積，從而為上海地區基于農田環境容量的畜禽養殖宏觀承載能力確定，己和制定畜禽場糞便生態還田污染防治技術規范提供了重要的科學參考依據，并可為國內其它地區建立農牧結合、種養平衡的生態模式參考借鑒。
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分需求量，為了滿足農作物正常生長，不足的氮磷養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分匹配的農田面積，農作物不足的氮養分，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分含量狀況不一，對于土壤富磷地區，必須扣除土壤中的磷養分進行畜禽場固體糞和污水還田環境安全農田面積的匹配;而對于土壤缺磷地區，應考慮農田土壤對磷養分的吸收或吸附，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，許多歐美發達國家，如美國、荷蘭、德國和丹麥等，都建立了基于氮磷養分管理的畜禽場糞便還田匹配農田面積的規定。我國也以畜禽糞便氮含量和農作物氮需求量為依據，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范的研究與制定工作。但是，由于畜禽糞便氮磷養分比例與農作物氮磷養分需求比例不一致，僅考慮氮養分，往往會造成過量磷養分的流失和環境污染問題。根據上海郊區農業面源污染綜合調查研究表明，在各種農業面源污染源中，以直接還田為主要處理方式的畜禽場糞便磷流失量最高，占農業面源污染磷流失總量的39.2%，成為上海郊區最主要的水環境污染源。為此，基于氮磷養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、上海地區三大類農作物生長氮磷需求量調查試驗數據為依據，研究分析了基于不同畜禽糞便和污水氮磷養分供給和各類農作物氮磷養分需求的單位飼養規模畜禽場固體糞和污水還田利用匹配農田面積，并根據農作物對氮磷養分吸收的木桶效應，對上海地區基于作物磷養分需求的畜禽場固體糞和污水還田環境安全匹配面積進行了探討，以期為上海和國內其它地區開展種養平衡和環境友好的畜禽生態養殖提供科學依據和參考借鑒�；A數據的來源上海地區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測分析，并對調查監測數據進行統計分析。其中，各類畜禽固體糞日產生量及其氮磷含量數據，還與國家環保總局推薦值和國內相關的文獻資料報道值進行比較分析，對差異較大的數據以本地調查數據為準;畜禽場污水日產生量及其氮磷含量數據，因各地地理氣候、飼養方式和清污方式的不同，以上海地區調查數據為準。
上海地區三大類農作物生長氮磷需求盤根據上海地區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。根據上海農科院和中國農科院對上海地區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分吸收試驗數據，結合上海郊區各類作物種植面積比例和平均復種指數值，確定上海地區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、飼養品種、方式和供給飼料不同，調查獲得的上海地區畜禽固體糞排污系數與國內文獻數據和國家環保總局制定的全國性畜禽養殖排污平均系數具有一定的差異性，其中奶牛的日排糞系數與國家制定的標準相差最大，而上海地區多家單位測定的調查測定值為30kg/d左右。
為此，在確定上海地區畜禽固體糞日產生量時，肉豬和蛋雞的日排糞系數因與國家推薦值相差不大，為了統一性采用國家環保總局公布的排泄系數外，奶牛日排糞系數則采用上海地區的調查實測值。畜禽污水的日產生量隨飼養方式、沖洗方式和季節溫度的變化等因素的影響，因此變化范圍相當大。通過對一定樣本數量的上海地區集約化畜禽養殖場污水日產生量春、夏、秋冬四季實地調查，經數理統計后，得到上海地區單位飼養規模肉豬場和奶牛場污水日產生量正態分布變化曲線，確定了在置信度為95%情況下，上海地區單位飼養規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，這與上海地區畜禽飼養采用高蛋白動物飼料的比例較高有關。根據上海農科院對上海地區24種蔬菜瓜果作物生長期內氮磷養分吸收量的試驗研究結果，結合上海地區各類蔬菜瓜果作物種植面積比例和平均復種指數，得到上海地區蔬菜瓜果作物TN年平均需求量為409.65kg/hm2，P:年平均需求量為150kg/hm2。根據上海地區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分需求和磷養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。根據氮磷養分木桶效應，最小的養分需求量決定施用量。如果施用的氮磷養分超過了作物的需求量，那么過多的氮磷養分就會流失，對環境造成污染。通過綜合
畜禽糞和污水分別滿足作物氮磷養分需求的匹配農田面積，可以看出，除了基于作物磷養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分需求的匹配農田面積外，其它基于作物磷養分需求的畜禽固體糞和污水還田利用匹配農田面積，面積儀的測量數據顯示：都明顯大于基于作物氮養分需求的匹配農田面積。因此，從環境安全角度考慮，應選擇最小養分需求量的匹配農田面積，即在畜禽固體糞和污水氮磷養分比例一定條件下，應選擇基于作物氮磷養分需求比例的最大匹配農田面積，作為單位飼養規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分過量施用引起的流失和污染環境問題。
農作物對氮磷養分吸收木桶效應為依據，從環境安全角度出發，提出了上海地區主要基于作物磷養分需求的單位飼養規模畜禽場固體糞和污水還田利用環境安全匹配農田面積，從而為上海地區基于農田環境容量的畜禽養殖宏觀承載能力確定，己和制定畜禽場糞便生態還田污染防治技術規范提供了重要的科學參考依據，并可為國內其它地區建立農牧結合、種養平衡的生態模式參考借鑒。
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分需求量，為了滿足農作物正常生長，不足的氮磷養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分匹配的農田面積，農作物不足的氮養分，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分含量狀況不一，對于土壤富磷地區，必須扣除土壤中的磷養分進行畜禽場固體糞和污水還田環境安全農田面積的匹配;而對于土壤缺磷地區，應考慮農田土壤對磷養分的吸收或吸附，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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