重慶市畜禽糞便的土壤適宜負(fù)荷量及排放時(shí)空分布研究.pdf

1、西南大學(xué)博士學(xué)位論文重慶市畜禽糞便的土壤適宜負(fù)荷量及排放時(shí)空分布研究姓名：彭里申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)指導(dǎo)教師：魏世強(qiáng)20091101兩南大學(xué)博十學(xué)位論文便才合適，即土壤的畜禽糞便適宜負(fù)荷量是多少。基于此，本研究以重慶市為研究對(duì)象，根據(jù)物質(zhì)平衡原理，以滿足作物氮素需求為前提，首先將整個(gè)重慶市定為有養(yǎng)分輸入和輸出的開放系統(tǒng)。其次通過大量調(diào)查研究和資料收集等從宏觀的和微觀的方面獲得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，確定輸入和輸出的項(xiàng)目。最后，根據(jù)物

2、質(zhì)平衡原理，在重慶市范圍每年氮輸入和輸出的差值等于系統(tǒng)內(nèi)氮的凈積累。從而可以從理論上計(jì)算出每年單位面積作物的對(duì)氮需求量。這些氮假設(shè)全部來自畜禽糞便，根據(jù)畜禽糞便的含氮量，可以換算為相應(yīng)的豬糞當(dāng)量，再除以當(dāng)年的耕地面積，就可以計(jì)算出重慶市每年單位土壤面積的畜禽糞便理論負(fù)荷量，也就是重慶市單位作物滿足氮需要的土壤面積的畜禽糞便理論適宜負(fù)荷量。實(shí)際上，畜禽糞便的土壤適宜負(fù)荷量受多方面的因素影響，如農(nóng)田養(yǎng)分水平、不同的養(yǎng)分需求、不同種類畜禽糞便

3、的養(yǎng)分含量、及糞便施用的區(qū)域條件(地利用類型、土壤質(zhì)地、地形、季節(jié)、氣候、經(jīng)濟(jì)、人口等)，這些因素均是一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化量。因而畜禽糞便的適宜負(fù)荷量也是一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化量。以氮平衡為基礎(chǔ)的理論分析獲得的重慶市畜禽糞便的理論適宜負(fù)荷量是否適宜作物生長，需對(duì)這～理論值在實(shí)際中的真實(shí)性進(jìn)行檢驗(yàn)。本研究以窩筍為材料，以理論研究的適宜理論負(fù)荷量為基準(zhǔn)，根據(jù)土壤面積大小換算為相應(yīng)的豬糞量，分別增加和減少100克豬糞為不同試驗(yàn)水平，共設(shè)8個(gè)處理水平，在溫室

4、進(jìn)行盆栽實(shí)驗(yàn)。每天觀察窩筍的生長情況，種植85天時(shí)進(jìn)行收獲，分別測量窩筍的生物量，土壤和窩筍中氮磷等營養(yǎng)元素和銅、鐵等重金屬元素含量。并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得出盆栽實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。畜禽糞便施入土壤后，增加了土壤中氮、磷、鉀及金屬元素的含量，由于其中的金屬元素在土壤中易累積，長期施用畜禽糞便會(huì)產(chǎn)生金屬元素對(duì)土壤和作物污染，所以即使土壤按適宜負(fù)荷量旌用畜禽糞便，也應(yīng)控制畜禽糞便連續(xù)旌用于同一地塊的時(shí)間。本研究中以金屬元素銅為基準(zhǔn)，找出土壤中

5、銅的環(huán)境容量、土壤背景值、豬糞中銅的含量值，再通過一定的數(shù)學(xué)公式，可以算出豬糞便連續(xù)旌用于同一地塊土壤的時(shí)間。由于畜禽養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)的差異，不同區(qū)域和不同時(shí)期畜禽糞便的排放量不一致，對(duì)環(huán)境的影響不一樣，這也就產(chǎn)生了重慶市畜禽糞便的時(shí)間和空間分布差異。本研究中以重慶市2007年的39個(gè)區(qū)縣為空間區(qū)域單位，以重慶市養(yǎng)殖的主要畜禽豬、牛、家禽(雞、鴨、鵝)、羊?yàn)檠芯繉?duì)象，時(shí)間從1995年開始至2007年共13年以年為單位。根據(jù)重慶市單頭畜禽R排放糞