本文關(guān)鍵詞：我國(guó)畜禽糞便磷組分與土壤磷養(yǎng)分資源管理策略，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于我國(guó)畜牧業(yè)養(yǎng)殖規(guī)模和集約化程度的不斷提高,以及飼養(yǎng)制度的改變和飼料添加劑的廣泛使用,導(dǎo)致我國(guó)畜禽糞便中磷的含量以及組成與上世紀(jì)九十年代相比發(fā)生了顯著變化。當(dāng)前,國(guó)內(nèi)還沒有對(duì)畜禽糞便磷素進(jìn)行過系統(tǒng)的研究,對(duì)集約化養(yǎng)殖模式下不同畜禽糞便中磷組分的差異依然知之甚少。本文在比較分析各種畜禽糞便磷分級(jí)方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,選用連續(xù)提取法、兩步提取-核磁共振法定量分析了我國(guó)不同畜禽糞便磷含量及組分構(gòu)成、不同生育期畜禽糞便磷組分的差異以及飼料磷對(duì)糞便磷的影響。另外,由于磷肥施入土壤后發(fā)生了系列的物理化學(xué)過程進(jìn)而影響其對(duì)作物的有效性,而這些過程又受到土壤類型、土壤酸堿度、畜禽糞便磷施用方式以及氣候條件等因素的影響。本文通過長(zhǎng)期定位試驗(yàn)站的歷史數(shù)據(jù)分析和土壤室內(nèi)培養(yǎng)相結(jié)合的方法,測(cè)定了我國(guó)不同類型土壤磷的培肥和環(huán)境閾值以及土壤磷素培肥速率。同時(shí),根據(jù)磷素在土壤中的理化性質(zhì),劃分了我國(guó)土壤磷肥管理區(qū)域,基于全國(guó)測(cè)土配方施肥項(xiàng)目“3414”試驗(yàn)的數(shù)據(jù),明確了相應(yīng)區(qū)域當(dāng)前的土壤磷素狀況。根據(jù)上述研究結(jié)果構(gòu)建和完善了我國(guó)土壤磷素管理模型,并采用情景分析的方法分析預(yù)測(cè)了2030年我國(guó)不同生態(tài)區(qū)域土壤在不同管理措施下的磷肥需求量、土壤磷素狀況以及潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。取得的主要結(jié)果如下： 1)畜禽飼料磷含量是影響糞便磷含量的主要因素,二者之間存在很好的正相關(guān)性。因此可以把優(yōu)化飼料磷作為畜禽糞便管理的主要措施之一 2)畜禽糞便中易溶態(tài)磷占約70%以上。在集約化養(yǎng)殖模式下,豬糞的總磷濃度平均值為14.9gPkg-1；雞糞總磷濃度的平均值為13.4g P kg-1；牛糞總磷濃度的平均值為5.8g P kg-1。散養(yǎng)模式下,牛糞總磷濃度的平均值為4.1g P kg-1。畜禽糞便磷含量變異范圍較大。易溶態(tài)磷占集約化養(yǎng)殖模式下豬糞總磷的73%,雞糞總磷的74%,牛糞總磷的79%,散養(yǎng)模式下牛糞總磷的78%。 3)特定生育期畜禽糞便的測(cè)定表明：妊娠或哺乳期母豬糞中總磷的含量為31.9gPk-1,130天的蛋雞糞中總磷的含量為13.5g P kg-1以及10-12個(gè)月未產(chǎn)奶牛糞中總磷的含量為7.1g P kg-1。豬糞中48%的磷組分,牛糞中87%的磷組分和雞糞中69%的磷組分為易溶態(tài)的(去離子水和碳酸氫鈉提取)。畜禽糞便中的磷組分主要包括正磷酸鹽類、焦磷酸鹽類、正磷酸單酯類和正磷酸二酯類,其中正磷酸鹽類占的比例最高。根據(jù)畜禽糞便中各個(gè)磷組分所占的比例以及活性的高低,等量的畜禽糞便施用于耕地中潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)由高到低依次是豬糞雞糞牛糞。 4)三種不同類型土壤的全磷(Total-P)與速效磷(Olsen-P)拐點(diǎn)值分別為：哈爾濱中性土壤Total-P0.44g P kg-1, Olsen-P21.4mg P kg-1;楊凌鈣質(zhì)土壤[otal-P1.32g P kg-1, Olsen-P71.8mg P kg-1;祁陽(yáng)酸性土壤Total-P0.51g P kg-1, Olsen-P4.6mg P kg-1,. Olsen-P與氯化鈣提取態(tài)的磷(CaCl2-P)拐點(diǎn)值分別為：哈爾濱中性土壤Olsen-P51.6mg P kg-1, CaCl2-P0.61mg P kg-1;楊凌鈣質(zhì)土壤Olsen-P39.9mg P kg-1, CaCl2-P0.87mg P kg-1;祁陽(yáng)酸性土壤Olsen-P90.2mg P kg-1, CaCl2-P0.39mgPkg-1。三種不同類型土壤Olsen-P和土壤磷飽和度(PSR)之間存在顯著的線性相關(guān)性。土壤單位Olsen-P的增加量導(dǎo)致的PSR的增加值由大到小依次為哈爾濱祁陽(yáng)楊凌。PSR與CaCl2-P拐點(diǎn)值分別為：哈爾濱中性土壤PSR0.081, CaCl2-P1.43mg P kg-1;楊凌鈣質(zhì)土壤PSR0.026mg P kg-1, CaCl2-P0.85mg P kg-1;祁陽(yáng)酸性土壤PSR0.12mg P kg-1, CaCl2-P1.86mg P kg-1,土壤磷素表觀平衡與土壤Olsen-P的變化值之間存在顯著的線性相關(guān)性。有機(jī)無(wú)機(jī)肥料配施提高土壤Olsen-P的速率高于單施無(wú)機(jī)肥的培肥速率。在中性土壤上前者是后者的1.04倍,鈣質(zhì)土壤上是1.88倍,酸性土壤上是1.31倍。 5)根據(jù)我國(guó)土壤酸堿度以及不同區(qū)域環(huán)境氣候的差異,將我國(guó)耕地劃分為五個(gè)不同的磷肥管理區(qū)域：東北區(qū)、華北區(qū)、西北區(qū)、長(zhǎng)江中下游區(qū)和南方區(qū)。我國(guó)不同磷肥管理區(qū)土壤磷素含量以及潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)不同。我國(guó)東北區(qū)14.9%、華北區(qū)46.8%、長(zhǎng)江中下游區(qū)67.5%、西北區(qū)69.3%和南方區(qū)91.5%的耕地土壤磷含量低于作物產(chǎn)量最佳時(shí)的水平,東北區(qū)6.8%、華北區(qū)5.1%、長(zhǎng)江中下游區(qū)0.3%、西北區(qū)7.2%和南方區(qū)2.1%的耕地土壤存在較大的磷素流失風(fēng)險(xiǎn)。情景分析結(jié)果表明,2030年我國(guó)將面臨嚴(yán)峻的磷肥管理壓力,包括磷礦資源短缺、畜禽糞便磷肥流失以及環(huán)境污染等,目前的磷肥管理措施是不可持續(xù)的,未來需要合理的施肥技術(shù)以及政府政策調(diào)整。
【關(guān)鍵詞】：畜禽糞便磷 磷分級(jí) 臨界值 磷肥管理區(qū)域 土壤磷流失
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S141;S158
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-30
• 1.1 研究背景與目的10-11
• 1.2 研究綜述11-27
• 1.2.1 畜禽糞便磷的挑戰(zhàn)11-13
• 1.2.2 畜禽糞便磷分析方法綜述13-22
• 1.2.3 土壤磷素環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)22-27
• 1.3 問題提出27-28
• 1.4 研究?jī)?nèi)容28
• 1.5 研究思路和技術(shù)路線28-30
• 第二章 飼料磷及畜禽糞便磷組分30-46
• 2.1 前言30
• 2.2 材料與方法30-34
• 2.2.1 材料30-32
• 2.2.2 方法32-34
• 2.3 結(jié)果34-41
• 2.3.1 畜禽糞便pH值34-35
• 2.3.2 畜禽飼料磷含量比較分析35-36
• 2.3.3 兩步法比較分析畜禽糞便磷含量36-38
• 2.3.4 化學(xué)連續(xù)提取法分析畜禽糞便磷含量38-41
• 2.4 討論41-45
• 2.4.1 飼料磷和畜禽糞便磷41-44
• 2.4.2 兩步法和化學(xué)連續(xù)提取法44-45
• 2.5 小結(jié)45-46
• 第三章 不同生育期畜禽糞便磷組分特征46-60
• 3.1 前言46-47
• 3.2 材料與方法47-48
• 3.2.1 材料47
• 3.2.2 方法47-48
• 3.3 結(jié)果48-57
• 3.3.1 三種畜禽糞便分析結(jié)果48-54
• 3.3.2 其他畜禽糞便磷組分比較分析54-57
• 3.4 討論57-59
• 3.5 小結(jié)59-60
• 第四章 我國(guó)三種類型土壤磷素培肥、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和承載力評(píng)估60-72
• 4.1 前言60-61
• 4.2 材料與方法61-64
• 4.2.1 試驗(yàn)站簡(jiǎn)介和土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)61-62
• 4.2.2 土壤樣品的采集和分析62
• 4.2.3 土壤PSR和SPSC計(jì)算方法62-63
• 4.2.4 土壤磷表觀平衡和土壤Olsen-P變化值相關(guān)性分析63
• 4.2.5 數(shù)據(jù)分析63-64
• 4.3 結(jié)果64-69
• 4.3.1 土壤Olsen-P和土壤Total P的相關(guān)性64-65
• 4.3.2 土壤Olsen-P和CaCl_2-P的相關(guān)性65-66
• 4.3.3 土壤Olsen-P和PSR的相關(guān)性66
• 4.3.4 土壤CaCl_2-P和PSR的相關(guān)性66-67
• 4.3.5 土壤磷素累積對(duì)Olsen-P的影響67-69
• 4.3.6 三種不同類型土壤的SPSC評(píng)估69
• 4.4 討論69-71
• 4.5 小結(jié)71-72
• 第五章 我國(guó)土壤磷肥管理及情景分析72-89
• 5.1 前言72-76
• 5.2 材料與方法76-79
• 5.2.1 不同土壤磷肥管理區(qū)域的劃分76-77
• 5.2.2 確定不同土壤磷肥管理區(qū)域作物磷需求和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的閾值77
• 5.2.3 土壤磷狀況的分析：“3414”試驗(yàn)數(shù)據(jù)77-78
• 5.2.4 土壤磷狀況情景分析預(yù)測(cè)78-79
• 5.3 結(jié)果79-85
• 5.3.1 五大區(qū)域的劃分結(jié)果79
• 5.3.2 我國(guó)當(dāng)前土壤磷素狀況79-82
• 5.3.3 2030年我國(guó)磷肥狀況情景分析82-85
• 5.4 討論85-87
• 5.5 小結(jié)87-89
• 第六章 綜合討論、結(jié)論與展望89-98
• 6.1 綜合討論89-95
• 6.1.1 問題1-磷礦資源短缺90-91
• 6.1.2 問題2-土壤磷素累積91-93
• 6.1.3 問題3-環(huán)境污染93-95
• 6.2 主要結(jié)論95-96
• 6.3 研究特色96
• 6.4 展望96-98
• 參考文獻(xiàn)98-113
• 致謝113-115
• 作者簡(jiǎn)歷115-116

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：我國(guó)畜禽糞便磷組分與土壤磷養(yǎng)分資源管理策略，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：407550