文章信息
- 严正娟, 陈硕, 王敏锋, 宋梓玮, 贾伟, 陈清
- YAN Zheng-juan, CHEN Shuo, WANG Min-feng, SONG Zi-wei, JIA Wei, CHEN Qing
- 不同动物粪肥的磷素形态特征及有效性分析
- Characteristics and Availability of Different Forms of Phosphorus in Animal Manures
- 农业资源与环境学报, 2015, 32(1): 31-39
- Journal of Agricultural Resources and Environment, 2014, 31(6): 513-520
- http://dx.doi.org/10.13254/j.jare.2014.0283
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文章历史
- 收稿日期:2014-10-18
在过去20多年时间里,我国畜牧业得到了迅猛 发展,规模化程度显著提高。2010年我国生猪、肉牛、 奶牛、羊、蛋鸡、肉鸡的规模化比率分别为51%、23%、 46%、22%、78%和85%[1],已经从传统的副业发展为 农业主导产业;与此同时,规模化养殖业的发展导致 了大量粪肥的产生,其总量超过768百万t(干重),含 磷(P)量为3.1 百万t [2]。畜牧业的快速发展和粪肥在 农田中的施用改变了全球磷素循环,增加了对水体环 境污染的风险。据全国第1次污染源普查公报数据显 示农业源是总氮、总磷排放的主要来源,其排放量分 别占排放总量的57%和67%,其中畜禽养殖业的总 氮和总磷排放分别占农业源的38%和56%。粪肥施 用于农田是磷素主要循环途径,长期连续大量施用粪 肥所导致的磷素在土壤的累积及其对水体的污染问 题已经成为全球关注的焦点。相对于化肥而言,在相同 磷投入下,施用粪肥对活性态磷的累积贡献更大[3, 4, 5], 而当前农田土壤中,尤其是菜田土壤中磷素过量累积 导致了极高的磷素损失风险。
粪肥中的磷素包括无机磷和有机磷,其中一部分 可溶于水,另外部分可与矿物结合或与有机体和重金 属形成复合体[6]。不同的磷素形态对作物的有效性和 环境影响不同。一般认为,无机磷能够直接被作物和 水生生物利用,具有更高的作物有效性和环境风险 性;然而近年来,有机磷在土壤有效磷供应和增加水 体污染方面受到了更多的关注[7, 8]。有研究表明,水溶 性有机磷是可以直接为作物所吸收利用的形态,即使 是难溶于水的有机磷经矿化后可持续释放出无机磷, 对作物生长也极为有利[9]。在水生环境中,短期内无机 磷是水生生物最容易利用的形态,是有效磷的主要组 成,而有机磷则是长期的有效磷源[10],对环境的影响 不容忽视。许多研究指出了粪肥中有机磷的生物有效 性[11, 12, 13]。
影响粪肥中磷素形态的因素很多,主要包括粪肥 种类、固液分离状况、清粪方式和处理方式等[6]。其中 粪肥种类是影响粪肥中磷素形态的一个关键因素,不 同粪肥由于动物消化系统以及饲料构成的差异[6, 14],可 能导致磷的含量及其形态特征存在很大的差异,进而 导致进入土壤和水体环境中后对磷素累积、转化和移 动性的影响不同,影响生物利用和环境污染。采用土 壤磷素分级方法研究有机物料中的磷素形态,有助于 研究有机物料施入土壤后对土壤磷库和作物吸磷,以 及环境风险的影响。Hedley 于1982 年通过连续添加 浸提剂,提出了一种新的土壤磷素分级方法,弥补了 传统磷素分级方法不能及时反映土壤中磷素形态动 态变化,以及不能兼顾无机磷和有机磷分组的不足,是 目前公认的较为合理的磷素分级方法[15],该方法及其 改进的方法在土壤研究中得到了广泛的研究。国外研 究者将该方法引入到了粪肥磷素的研究中,并得到了 很好的应用[16, 17]。该方法将粪肥磷分为5 组,依次采用 H2O、0.5 mol·L-1 NaHCO3、0.1 mol·L-1 NaOH、1.0 mol· L-1 HCl 提取,每个组分中又分为无机态和有机态2 个部分,最后用H2SO4-H2O2消煮提取残余态磷。
探明粪肥中的磷素形态对于正确评价粪肥对作 物的有效性及其环境效应,提出合理的粪肥管理策 略,具有非常重要的意义。因此本研究基于对典型养 殖场的调研,采用Hedley 磷分组方法,系统收集不同 粪肥样品进行分析,研究不同粪肥中磷素形态特征及 其有效性,为粪肥的合理管理、降低环境污染,提供理 论依据。 1 材料与方法 1.1 典型养殖场粪肥采集与调研
2012 年8 月,通过随机抽样选择对北京市52 个 规模化养殖场进行了粪肥样品采集。所调查的养殖场 养殖规模分别为:猪500~30 000 头,奶牛200~3 700 头,肉牛200~5 000 头,肉鸡5 000~300 000 只,蛋鸡 3 000~3 000 000 只,羊200~24 000 头。确定52 个规 模化养殖场数量,是按照中国畜牧年鉴2011 年不同 饲养规模水平,把北京市的畜禽养殖场进行分类,并 计算出每种畜禽不同饲养规模下的畜禽粪肥量及相 应的猪粪当量。在此基础上,依据占总粪肥量比重最 小的畜禽粪肥量确定北京市畜禽养殖场调研总数,并根据每种畜禽不同规模水平下粪肥的猪粪当量比例 来确定其调研的养殖场数量。再按照随机抽样方法, 确定每种畜禽不同规模水平下进行样品采集的具体 养殖场。通过对北京市典型的23 个猪场、7 个奶牛 场、4 个肉牛场、3 个肉鸡场、8 个蛋鸡场、2 个羊场和 5 个鸭场进行采样,共获取76 个固体粪肥样品,包括 48 个猪粪、7 个奶牛粪、4 个肉牛粪、3 个肉鸡粪、7 个 蛋鸡粪、2 个羊粪和5 个鸭粪。部分猪场分别获取了 育肥猪、仔猪以及母猪的3 种粪肥,而其他畜禽养殖 场取了1 个有代表性的粪肥混合样品。固体粪便的采 集采用多点取样法,直接从畜舍不同位置采集新鲜样 品,混合成1 个有代表性1 kg的样品。 1.2 样品处理与测定方法
将采集的样品带回实验室进行风干处理后,分别 过2 mm 和1 mm 筛,置于封口袋中保存,备用。有机 碳测定按照有机肥行业标准(NY 525—2002)进行,采 用重铬酸钾容量法[18]。粪肥磷分组采用修正的Hedley 磷分级方法。称取0.3 g过2 mm 筛的风干样品置于 50 mL离心管中,依次采用30 mL去离子水(H2O-P)、 0.5 mol·L-1 NaHCO3(NaHCO3-P)、0.1 mol·L-1 NaOH (NaOH-P)和1 mol·L-1 HCl(HCl-P)浸提。每一步加 入浸提液后,震荡16 h后(25 ℃,200 r·min-1),离心 (18 000 g,10 min,4 ℃),之后收集上层清液并过0.45 滋m滤膜[13, 16, 19]。各部分提取中无机磷(Pi)含量的测定 采用钼锑抗比色法测定,全磷(Pt)含量采用过硫酸铵 氧化-钼锑抗比色法测定。有机磷(Po)的含量为全磷和 无机磷的差值。HCl浸提后的土壤,采用浓H2SO4-H2O2 消化-钼锑抗比色法测定获取残余态磷(Residual-P)。 总无机磷含量为各部分无机磷的总和,总有机磷含量 为各部分有机磷之和加上残余态磷。 1.3 数据处理
采用Excel 2011 和Sigmaplot 10.0 进行数据处 理和图表制作。 2 结果与分析 2.1 全磷含量与C/P比
不同粪肥全磷含量存在较大差异,猪粪、鸡粪、鸭 粪、牛粪和羊粪中全磷的平均含量分别为22.5、13.7、 12.9、9.6 g P·kg-1和7.5 g P·kg-1(图 1)。总体而言,非 反刍动物(猪、鸡和鸭)粪肥中磷的含量高于反刍动物 (牛和羊),其中以猪粪中磷的含量最高,分别为鸡粪、 鸭粪、牛粪和羊粪的1.6、1.8、2.4 倍和3.0 倍。这种趋 势与饲料中磷的含量密切相关,一般非反刍动物饲料中磷的含量在4.0~8.0 g P·kg-1之间,而反刍动物饲 料中磷的含量在2.0~4.0 g P·kg-1之间[20, 21, 22, 23, 24]。同一动物 粪肥中磷素含量存在很大的变异性,反映出了不同养 殖场之间饲料配方的差异性,同时动物生长阶段、粪 肥处理方式等也直接影响粪肥中磷素含量[6]。同样不 同粪肥中有机碳的含量也存在很大的差异,猪粪、鸡 粪、鸭粪、牛粪和羊粪中有机碳的平均含量分别为 306、253、248、349 g C·kg-1和370 g C·kg-1。与全磷不 同,有机碳的含量以反刍动物粪肥中较高,为非反刍 动物粪肥中有机碳的含量的1.2~1.5倍。这可能与反 刍动物饲料以秸秆等粗饲料为主,而非反刍动物饲料 则以谷物为主有关。粪肥中较低的有机碳含量和高磷 含量导致低C/P比,猪粪中C/P 比平均仅为18.9,分 别为牛粪和羊粪C/P比的50%和42%。
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图 1 不同动物粪肥中全磷含量及其碳/磷比值 Figure 1 Total P contents and C/P ratio in different animal manures |
猪粪、鸡粪、鸭粪、牛粪和羊粪中无机磷的平均含量分别为15.2、8.2、4.7、6.9 g P·kg-1和4.8 g P·kg-1(图 2)。猪粪中无机磷含量最高,为其他粪肥的1.9~3.2 倍。猪粪、鸡粪、鸭粪、牛粪和羊粪中有机磷的平均含 量分别为7.3、5.6、8.0、2.7 g P·kg-1和2.8 g P·kg-1。非 反刍动物粪肥中有机磷的含量较高,为反刍动物粪肥 中有机磷含量的2.1~3.0 倍。总体而言,粪肥中有机磷 的比例较低,其中鸭粪和鸡粪中有机磷占全磷的比例 最高,平均值超过了40%,猪粪和牛粪中有机磷占全 磷的比例最低,平均值分别为33.1%和28.1%。粪肥 中有机磷的含量及其在总磷中所占的比例与动物饲 料结构以及消化系统密切相关。
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图 2 不同动物粪肥中有机磷和无机磷总量及其有机磷占全磷的比例 Figure 2 Contents of total organic and total inorganic P,and the proportion of total organic P in total P in different animal manures |
水浸提磷(H2O-P),主要包括溶于水的无机磷, 也包括部分的有机磷,是活性最强的磷素形态[13, 19, 25]。 不同粪肥中H2O-P的平均含量为1.8~4.9 g P·kg-1,占到总磷含量的22.8%~34.0%(图 3 和图 4)。其中猪粪 和鸡粪中H2O-P 的含量最高,平均值分别为4.8 g P· kg-1 和4.6 g P·kg-1,羊粪中H2O-P 的含量最低,平均 值为1.8 g P·kg-1;H2O-P 占总磷的比例则以鸡粪和牛 粪较高,猪粪最低。采用0.5 mol·L-1 NaHCO3提取的 磷(NaHCO3-P)是被吸附在矿物表面的这部分磷,无 机磷部分对于作物吸收是有效的,有机磷部分易于矿 化,短期内也能被植物利用,是活性较强的磷素形 态[13, 19, 25]。猪粪中NaHCO3-P 的含量最高,平均值达到4.6 g P·kg-1,为其他动物粪肥NaHCO3-P 的含量 的1.5~3.0 倍。除去猪粪,其他粪肥中NaHCO3-P 的 含量,表现为反刍动物粪肥(平均值2.5~3.1 g P·kg-1) 高于非反刍动物粪肥(平均值1.5~2.2 g P·kg-1)。 NaHCO3-P 占总磷的比例也表现为反刍动物粪肥(平 均值32.8%)高于非反刍动物粪肥(平均值19.4%)。 H2O-P 和NaHCO3-P 是植物和水生生物可利用,为不 稳定态磷,其施入土壤后具有更高的因淋洗或径流引 起富营养化的风险[16]。猪粪中不稳定态磷的含量最 高,平均值达到9.5 g P·kg-1,其次为鸡粪和牛粪,鸭粪 和羊粪中最低。不稳定态磷占全磷的比例则表现为 反刍动物粪肥(平均值60.6%)高于非反刍动物粪肥 (平均值44.0%)。
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图 3 采用Hedley 磷分组方法测定的不同动物粪肥各组分中磷的含量 Figure 3 Contents of P at different fractions in different animal manures measured by Hedley sequential P extraction method |
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图 4 不同动物粪肥中不同磷素组分占总磷的比例 Figure 4 Proportion of different P fractions in total P in different animal manures |
采用0.1 mol·L-1 NaOH提取的磷(NaOH-P),主要 是以化学吸附作用吸附于铁铝氧化合物,为中稳定态 磷,且以有机磷的比例更高[13, 19, 25]。NaOH-P 的含量及 其在总磷中所占的比例较低。猪粪、鸡粪、鸭粪、牛粪 和羊粪中NaOH-P的平均含量分别为2.7、1.3、2.1、1.7 g P·kg-1和1.4 g P·kg-1,为粪肥中总磷含量的12.8%、 10.0%、18.0%、18.0%和18.7%。
采用1.0 mol·L-1 HCl 提取的磷(HCl-P),是与钙 结合形成的稳定矿物,为高稳定态磷,此部分磷含量 及其比例以非反刍动物粪肥明显高于反刍动物。猪 粪、鸡粪和鸭粪中HCl-P的平均含量分别为8.1、5.0 g P·kg-1 和5.4 g P·kg-1,分别为总磷含量的33.6%、 35.7%和40.8%;牛粪和羊粪中HCl-P 的平均含量分 别为1.6 g P·kg-1和0.8 g P·kg-1,分别为总磷含量的 16.1%和10.5%。采用H4SO2-H2O2消煮提取的残余态 磷(Residual-P),为最稳定的有机磷部分[13, 19, 25]。相对 与其他组分,动物粪肥中Residual-P 的含量及其占总 磷的比例最低。猪粪、鸡粪、鸭粪、牛粪和羊粪中 Residual-P 的平均含量分别为2.3、0.6、0.9、0.5 g P· kg-1和1.0 g P·kg-1,为粪肥中总磷含量的10.2%、3.9%、 6.0%、4.8%和13.4%。
从磷组分分布的数据来看,非反刍动物中HCl-P 占到了总磷的40%左右,而反刍动物中HCl-P 的含 量低于总磷的16%;但是反刍动物粪肥中不稳定态磷 (H2O-P 和NaHCO3-P)的含量约为总磷含量的60%, 高于非反刍动物(图 4)。从无机磷组分来看,非反刍动 物粪肥中不稳定态磷无机磷的含量超过了无机磷总 量的50%,而反刍动物粪肥中超过70%的无机磷为 不稳定态磷;粪肥中NaOH-Pi 占总无机磷比例较低, 反刍动物为12%,非反刍动物为5%~10%;不同粪肥 中HCl-Pi 占总无机磷比例差异很大,以猪粪中最高, 占到总无机磷的33.7%,其次为鸡鸭粪,而牛羊粪中 HCl-Pi 的含量仅为总无机磷的8.8%~11.7%。从有机 磷的组分来看,粪肥中不稳定态有机磷占总有机磷的 比例差异不明显,在18.5%~23.0%之间;NaOH-Po 占 总有机磷的比例,反刍动物粪肥为30.1%~32.7%,非 反刍动物为16.7%~21.2%;HCl-Po 占总有机磷的比 例,反刍动物粪肥为13.2%~27.8%,非反刍动物为 33.4%~50.4%;Residual-P 占总有机磷的比例则以猪 粪和羊粪中最高超过了30%,其他粪肥为9.4%~16.7%。 3 讨论 3.1 粪肥中磷素含量及其影响因素
本研究中猪粪、鸡粪、牛粪、羊粪中全磷含量范围 分别为13.2~34.3、9.3~16.7、7.2~14.0 g P·kg-1 和7.5~ 7.6 g P·kg-1。Pagliari[6]汇总不同研究中的结果表明,猪 粪、鸡粪、牛粪、羊粪中全磷含量范围分别为3.9~ 48.7、8.6~30.4、2.5~18.3 g P·kg-1和7.2~10.7 g P·kg-1。 由此可以看出,不同的研究中对粪肥中磷素含量的报 道差异很大。但是总体规律是非反刍动物粪肥中磷素 含量高于反刍动物[13, 16]。Pagliari 等[13]的研究表明,非 反刍动物粪肥全磷含量平均为21.3 g P·kg-1,是反刍动 物(平均7.1 g P·kg-1)的3 倍,非反刍动物粪肥无机磷 含量比反刍动物粪肥高3~5 倍,有机磷含量是反刍动 物粪肥的3.5 倍。本研究的结果也表明,非反刍动物 粪肥中全磷的含量和有机磷含量分别为反刍动物粪 肥中全磷和有机磷含量的1.7~3.0倍和2.1~3.0倍;然 而除猪粪中无机磷的含量显著高于反刍动物粪肥中 无机磷的含量外,鸡鸭粪中无机磷的含量与反刍动物 相比,并没有较大的差异。就不同磷组分而言,本研究 中的结果显示,反刍动物粪肥中H2O-P、NaHCO3-P、 NaOH-P、HCl-P 和Residual-P 分别占总磷的28%、 33%、18%、15%和6%;非反刍动物粪肥中H2O-P、 NaHCO3-P、NaOH-P、HCl-P 和Residual-P 分别为总 磷的25%、19%、13%、34%和9%。这一结果与Pagliari 等[13]的研究结果相似,其研究表明,反刍动物粪肥中 H2O-P、NaHCO3-P、NaOH-P、HCl-P 和Residual-P 分 别占总磷的36%、36%、13%、8%和7%;非反刍动物粪肥 中H2O-P、NaHCO3-P、NaOH-P、HCl-P 和Residual-P 分别为总磷的34%、17%、5%、41%和3%。而Dou 等[16] 的研究结果表明,牛粪中H2O-P、NaHCO3-P、NaOH-P、 HCl-P 和Residual-P 分别占总磷的70%、14%、6%、5%和5%;鸡粪中H2O-P、NaHCO3-P、NaOH-P、HCl-P 和Residual-P 分别为总磷的49%、19%、5%、25%和 2%。
动物粪肥中磷的含量及其组分受多因素影响,包 括动物种类、生长阶段、饲料构成、清粪方式和粪肥 储藏方式等[6, 26]。动物种类不同,其饲料组成和消化能 力存在很大的差异。饲料配方,一般包括粗饲料、能量 饲料、蛋白质饲料、矿物质饲料、常规饲料添加剂5 大 类。一般对于牛羊等反刍动物,基本都采用上述5 大类饲料[27, 28],对于鸡鸭饲料配方,基本不包括粗饲 料[29, 30, 31],以谷物为主,其中富含植酸,而与此同时鸡鸭 等非反刍动物消化系统缺乏植酸酶导致对饲料中 磷的消化和吸收效率偏低,排出的粪肥中磷含量较 高[14, 32, 33],且有机磷含量及其占全磷的比例相对高,而 不稳定态磷在总磷中所占的比例低于反刍动物。尽管 猪也是非反刍动物,但是其后肠能够消化植酸[34],进 而导致了相对低的有机磷/全磷比。一些研究也报道 了通过改变饲料组成改变粪肥中磷素含量和组成。低 植酸含量玉米粒饲喂的猪产生的粪肥比饲喂传统玉 米粒的猪粪肥含磷量低,含磷量分别为20 g P·kg-1和 34 g P·kg-1 [35];饲料中添加铁铝比钙更易降低奶牛粪 肥中磷的溶解性[36]。不同的动物生长阶段影响粪肥中 磷的含量,以猪为例,本研究的结果显示不同生长期 猪所排出的粪肥中磷的含量为:母猪>肥猪>仔猪(数 据未给出)。同一种动物粪肥中,非常大的变异性反应 出了不同养殖场中饲料配方的差异。粪肥的固体和液 体部分中磷含量也存在很大的差别。Pagliari 等[13]的研 究表明,猪粪中液体部分磷的含量是固体部分的2 倍。不同清粪方式下产生的废水含磷量也不同,水泡 粪的废水含磷量是干清粪下的废水含磷量的3倍。此 外,不同的采样方式也影响粪肥中磷含量及其组分, 本研究中的粪肥样品均为直接从畜舍采集的新鲜样 品,而已有的报道中的一些分析样品为储藏一段时间 后的样品,不同的储藏方式和时间均可能影响粪肥中 磷的含量和组分。 3.2 粪肥中磷素形态及其农学和环境效应
粪肥中含有丰富的磷素养分,且以无机磷为主, 进入土壤溶液后,能够被作物直接吸收利用。Steven原 son[37]的研究结果表明,施入土壤的有机物料的C/P 比,影响有机磷的矿化,净固定和矿化发生的C/P 比 分别为大于300 和小于200。而粪肥中C/P比一般都 低于50,因此施入土壤后粪肥的有机磷部分也极易 矿化释放。并且,粪肥中磷不稳定态磷(H2O-P+ NaHCO3-P)的组分超过了总磷的40%,反刍动物更超 过60%的磷组分为不稳定态磷,具有很高的活性。而 即便是高稳定性的HCl-P,在有充分水分的情况,也 能溶于水[13]。Studnicka 等[38]的研究表明,粪肥和水的 比例由1:100 增加到1:1 000,显著提高了水溶性的比 例。就目前我国而言,大约1/3 的粪肥磷进入了设施 菜地中[39],而大水漫灌是目前使用的主要灌溉方式, 每次灌溉量为60~70mm[40],每季灌水总量大约为1 000 mm[41],这种灌溉方式无疑会进一步促进粪肥中磷的 溶解。最近的一些研究已经表明,相比与化肥而言,粪 肥磷具有同等甚至更高的作物有效性[42, 43, 44]。因此,粪肥 可以被作为主要的磷源,部分或者完全取代化肥磷。 而对于不同粪肥而言,由于其磷含量和组分的差异, 因此在粪肥施用策略方面应有所不同。非反刍动物粪 肥中磷的含量为反刍动物粪肥中磷含量的1.7~3.0 倍,因此在施用量上应该有所不同。在等量粪肥磷投 入情况下,反刍动物粪肥中不稳定态磷的比例更高, 在施用初期可能具有更高的有效性,但是非反刍动物 粪肥更易矿化分解的特征导致其可以很快释放活性 磷。尽管就作物生长的整个生育期而言,粪肥磷和化 肥磷的有效性差不多,但是有研究指出粪肥施用后的 前一个月其有效性低于化肥磷[45],而这种效应在非反 刍动物粪肥施用后的一个月,可能表现更明显。因此, 在等量粪肥磷投入情况下,相对于反刍动物粪肥,非 反刍动物粪肥的施用,更需要注意作物生长前期的根 层调控,以提高磷的有效性。
动物粪肥含有巨大的磷素资源,如能合理循环利 用,将节约大量的化肥资源;然而粪肥直接排放和 不合理的农田施用所引起的磷素环境问题已成为 目前亟待解决的问题。许多研究已经表明了粪肥施 用在土壤磷素累积的作用[46, 47, 48]。相同磷投入下,相对于 化肥而言,粪肥对于磷的累积,尤其是活性态磷的累 积贡献更大[3, 4, 5]。Li 等[49]的研究表明,粪肥投入导致的 土壤Olsen-P增量为相等磷投入量化肥的3倍。大量磷 的累积导致了极大的磷素损失风险。农田生态系统 中,磷的损失包括淋洗和地表损失(土壤侵蚀和地表 径流)两大类,据报道一般淋洗的损失仅占总损失的 10%,但是通过淋洗损失的磷素形态主要为可溶性 磷,水生生物更容易利用[50],因此,这部分磷一旦进入 水体其环境风险更大。在高磷固定土壤上,与无机磷 相比,有机磷被土壤无机矿物的固定程度低,在土壤 中具有更大的移动性,是土壤剖面磷素运移的主要形 态[51, 52, 53],这种差别在低磷固定(高饱和度)土壤中减小[54]。NaHCO3-P 和H2O-P 为不稳定态磷,容易通 过淋洗等途径损失[17, 55]。反刍动物粪肥中含有更高 的不稳定态磷,因此施入土壤后具有非常高的通过径 流和淋洗损失风险。而非反刍动物粪肥中更高的有机 磷含量,可能促进有机磷在土壤剖面的移动;同时极 易矿化分解的特征导致其可以很快释放活性磷。因 此,长期而言,在等粪肥磷投入情况下,两者的环境风 险差异不大;而在等粪肥用量情况下,非反刍动物粪 肥中更高的磷素含量会导致更高的环境风险。 4 结论
(1)不同粪肥全磷含量存在较大差异,猪粪、鸡粪、 鸭粪、牛粪和羊粪的平均含量分别为22.5、13.7、12.9、 9.6 g P·kg-1和7.5 g P·kg-1,其中有机磷占总磷的比例 分别为33.1%、41.5%、66.4%、28.1%和36.8%。非反刍 动物粪肥中全磷的含量和有机磷含量分别为反刍动 物粪肥中全磷和有机磷含量的1.7~3.0 倍和2.1~3.0 倍,鸡鸭粪中有机磷占全磷的比例较高。
(2)非反刍动物粪肥C/P 比(19~29)明显低于反 刍动物粪肥C/P比(38~45),磷素更易矿化。 (3)反刍动物粪便中H2O-P、NaHCO3-P、NaOH-P、 HCl-P和残余态磷分别为总磷的27.8%、32.8%、18.1%、 15.2%和6.1%;而非反刍动物粪肥中的各磷素组分的 比例分别为24.6%、19.4%、12.7%、34.4%和8.9%;两 者主要在NaHCO3-P 和HCl-P组分存在差异。
(4)综上所述,反刍动物粪肥中活性磷(H2O-P 和 NaHCO3-P)的比例更高,超过总磷的60%,而非反刍 动物粪肥更易矿化分解的特征导致其可以很快释放 活性磷,两者均具有很高的的磷素有效性。因此,长期 而言,在等粪肥磷投入情况下,两者的环境风险差异 不大;而在等粪肥用量情况下,非反刍动物粪肥中更 高的磷素含量会导致更高的环境风险。
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