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《西南大学》 2010年
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农家堆肥系统中氮磷的环境行为研究

乔俊婧  
【摘要】: 规模化集约化养殖已成为我国畜牧业稳定发展的主力军,但绝大多数畜禽粪便没有被作为资源合理利用,而是随意丢弃或者排放到环境中变为污染源,对生态环境造成了极大的影响。此外,秸秆在我国产生的有机固体农业废弃物中比例较大,当前农村很多农民为图省事,把每年产生的大量过剩秸秆就地焚烧,这不仅造成了严重的资源浪费,也对环境造成了诸多负面影响,这两者成为当前农村面源污染的主要来源,是防治造成水体富营养化的重要突破点。农家堆肥化处理技术由于取材方便,堆制地点不受限制,既可改善农村生活环境,又可降低农业生产成本,已成为解决我国农村面源污染的主要方法之一。 目前国内外对堆肥研究大部分集中在堆料自身氮磷的迁移转化,而对地表径流和地下渗流氮磷迁移转化研究较少。为了进一步完善堆肥过程对环境效应的影响,本试验采用不同的农家堆肥系统,评价无覆盖处理、棚膜覆盖处理、秸秆覆盖处理、土覆盖处理的模式下氮磷的迁移转化及其环境效应,重点探讨氮的淋溶与径流流失以及微生物数量和种类的变化,进一步完善农家堆肥系统中径流氮磷的环境行为研究,为堆肥过程中减少农田污染提供理论依据。主要研究结果如下: 历时120d的堆肥结束时,棚膜覆盖处理地表径流总氮为6.00μg/mL,铵态氮为1.71μg/mL,硝态氮为0.15μg/mL,总磷为0.45μg/mL,可溶性磷为0.04μg/mL,因此,棚膜覆盖处理在减少地表径流的氮磷损失方面可作为农家堆肥推荐模式。 模拟重庆酸雨(pH4.7)对农家堆肥系统在60d、90d、120d时分别进行淋溶,得出棚膜覆盖处理与土覆盖处理地下渗流氮磷的损失率最低,二者均可作为农家堆肥防止地下渗流损失的推荐模式。 农家堆肥系统堆肥后堆置地土壤的各项指标均有所增加,其中,对土壤施肥作用最显著的是棚膜覆盖处理及土覆盖处理,棚膜覆盖处理对土壤总氮的增加量为469.19μg/g,对堆置地上层土铵态氮的增加量为19.85μg/g,硝态氮的增加量为5.41μg/g;总磷上层土的增加量为106.25μg/g,可溶性磷的增加量为5.19μg/g。堆肥后土壤的pH、电导率、有机质、速效钾均呈现大幅增加的趋势,但堆置地土壤含水量下降,铵态氮上层土增加量最显著,硝态氮下层土增加最显著。总磷上层土的增加量最显著,因此,棚膜覆盖和覆盖可作为农家堆肥施肥的推荐模式。 随着堆肥进程的进行,堆料总氮呈现先下降再上升的趋势、铵态氮先上升再下降、硝态氮一直下降,并且最后趋于稳定。整个堆肥过程中,细菌数量呈现低-高-低状态,放线菌数量其次,变化趋势与细菌相似,真菌总体呈现上升趋势。纤维素酶活和脲酶活性均呈现先上升再逐渐下降的趋势。至堆肥结束时,四种堆肥模式中棚膜覆盖处理各项指标优于其他处理,可作为农家堆肥推荐模式。 论文最后指出,在后续的研究进程中,应进一步对地表径流和地下渗流氮、磷的研究进行早期的分析,更好的为减少农家堆肥径流氮磷损失提供依据。另一方面,由于时间原因,只选取了对于堆肥最为重要的纤维素酶活性和脲酶活性进行研究,而对其它酶没有进行相关研究,需要进一步完善,以提高堆肥质量。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S141.4

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