农业环境科学学报

作者：耿宇聪,张涛,王洪媛,李俊改,翟丽梅,杨波,刘宏斌

单位：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 农业农村部面源污染控制重点实验室, 北京 100081,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 农业农村部面源污染控制重点实验室, 北京 100081,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 农业农村部面源污染控制重点实验室, 北京 100081,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 农业农村部面源污染控制重点实验室, 北京 100081,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 农业农村部面源污染控制重点实验室, 北京 100081,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 农业农村部面源污染控制重点实验室, 北京 100081,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 农业农村部面源污染控制重点实验室, 北京 100081

关键词：猪粪,氮素利用率,氨挥发,氧化亚氮排放,气态氮损失,

基金：国家自然科学基金项目（31972519）

为探讨不同形态猪粪短期存储和施用全过程的气态氮（N）损失特征，优化猪粪清储模式，以猪粪生浆液（PS）、固液分离液态组分（LF）、固液分离固态组分（SF）和风干猪粪（DM）为研究对象，利用原位气体采集法和盆栽试验，针对粪肥气态氮损失主要形式——NH3挥发和N2O排放，开展了不同形态猪粪存储及施用过程中的气态氮损失特征研究，并比较了4种形态猪粪施用后生菜产量和氮素利用效率（NUE）。结果表明：存储和施用全过程中，各形态猪粪的总气态氮损失达12.4%~20.9%，其中PS最高，SF最低；气态氮损失主要发生在存储/风干过程，占总气态氮损失的58.6%~76.3%。不同形态猪粪存储/施用过程的气态氮损失形态差异显著，在存储过程，LF和DM以NH3挥发为主，分别占存储过程气态氮损失的71.5%和49.8%，而PS（38.0%）和SF（31.4%）的NH3挥发占比相对较低；在施用过程，LF的气态氮损失依然以NH3挥发为主，排放系数达到9.7%，其他形态猪粪NH3挥发排放系数仅为3.3%~3.9%。SF经存储初级发酵后施用的资源化利用模式效果最优，其生菜产量（33.2 t·hm-2）及NUE最高，而等N施用下LF和PS对作物生长具有抑制作用。猪粪施用后N2O排放带来的增温潜势达2.01~4.26 t CO2e·hm-2，具有较高的温室效应。综上，猪粪的清储模式宜选择干清粪或者固液分离模式，液态部分可通过酸化等方式降低NH3挥发损失，而固态组分可在简单堆肥发酵处理后进行农田资源化利用。

来源：2021年第8期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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