浅析粪污肥料化产物对土壤磷淋失的影响

作者:未知

  根据2010年第一次污染源普查公报显示可知,近年来随着畜牧产业数量的不断增多、规模的不断扩大,农业面源污染成为了当前对中国地表水污染的主要污染物,且根据大量调研数据,粪便作为牲畜的排泄物,倘若未能对其进行妥善处理,则不仅会导致各种生态问题的产生,与此同时也给人们的生命财产安全埋下了巨大的安全隐患,故此为从根本上规避上述问题的产生,将牲畜产生的粪污进行肥料化应用从某方面而言不仅能有效地消减粪污的闲置量,与此同时其还可作为耕种肥料,从根本上解决了磷的可持续利用问题,进而为农业产业的进一步发展奠定了良好基础。除此之外,根据相关数据调研分析可知,相较于土壤中的其它元素,磷素被吸附和固定的频率相对较高,因此不易产生损耗,但在某些特定情况下,其也会发生移动损失,例如当投入土壤中的粪肥和沼液中含有较多水溶态或有机态磷时,当遇到降雨量较大或大量灌溉的情况下,这些磷素在土壤中易发生移动,淋失风险也将增加,故此对其进行实验探究,了解磷素淋失情况是推进农业生产进一步发展的重要基础和根本前提。
  1、粪污肥料化产物对土壤磷淋失影响分析
  ①对比材料与设置
  对比材料:生物有机肥、普通有机肥、沼液、未加处理的猪场废水、小白菜。
  对比方法:选取生长情况、土质条件相同的小白菜区域,施用不同的肥料,对小白菜生长的影响及对受纳水体的污染潜力进行考察。除此之外为从根本上确保实验数据的科学性、合理性和有效性,本实验除了上述施肥种类不同外,还需设置另一组对照实验,即室内和室外的对照实验,以此来进行对比分析,从而以提高数据的代表性。
  ②对比方法
  目前来看,针对上述实验过程中进行的实验方法有两种,一种是模拟淋溶,而另一种则为室外淋溶实验。具体来看模拟淋溶的实验步骤如下,即:选择合适的UPVC管作为淋溶柱—将淋溶柱置于三脚架上—实验开始前两周不做施肥处理—实验开始后分别向其内施加不同种类的肥—模拟蔬菜生长季的需水量进行浇水—收集浇水后的淋溶液—计算磷淋失量和淋失率(磷淋失量=淋溶液体积×淋溶液中全磷含量;磷淋失率=磷淋失量/ (土壤全磷量+施磷量));而室外淋溶实验具体来看其实验步骤如下:选择和模拟淋溶的实验相同数据肥UPVC管作为淋溶柱—实验开始两周前加水至最大持水量使—两周后按等磷量施用原则将固态肥料施加到表层土壤中—空白对照组不施氮磷—撒入小白菜种子—浇水间苗—定期浇水—收集浇水后所有淋溶液用于后续分析—土样采集后风干测定速效磷含量。
  ③测定方法
  具体来看,为从根本上确保数据结果的科学性、合理性和有效性,在进行测量的过程中,不同的测量对象所选择的测量方式也不尽相同,具体来看土壤和肥料中的养分含量采用的是常规方式测定,水样及BS、WLF中总磷采用的是钼酸铵分光光度法测定,而硫酸-过氧化氢消解-钼锑抗分光光度法则通常用于植株总磷含量的测定。
  2、不同粪污肥料化产物对土壤磷的淋失影响
  根据室内土柱淋溶的大量科研数据分析可知,施用任何肥料的土壤在经过浇水作业处理后,或多或少都会导致土壤中磷淋失,综合相关数据结果分析可知,普通有机肥处理组收集的淋溶液最少,TP淋失量和淋失率也最低,但TP淋失量和淋失率与其它处理组间相比,差异并不显著,而在实验中收集的淋溶液最多的化学肥料处理组,虽然TP淋失量和淋失率也均最高,但与其它处理组的数据差异也并不明显。
  根据室外小白菜淋溶的大量相关数据调研可知,施用任何肥料的土壤在经过浇水作业处理后,也都会导致土壤中磷淋失现象的发生,但与前者不同的是,实验组中生物有机肥处理组在浇水处理过程中,其中有一半淋溶液中TP含量值最低,而对照组处理组中则也有一半,其TP含量平均值高于生物有机肥处理组, 亦有两次高于普通有机肥处理组,通过上述数据分析可知土壤本身磷的淋失远远大于各肥料处理施入的磷造成的淋失。
  3、不同粪污肥料化产物对小白菜磷吸收量的影响
  根据相关数据分析可知,二十四天后室外淋溶实验中的小白菜长势和产量呈现出不同的发展趋势,具体来看,施加化肥的小白菜其长势和产量最高,其次为猪場废水,此外长势和产量最低的则为未施加肥料的对照组。除此之外,室外淋溶实验中的小白菜除了长势和产量两者之间存在一定差距外,各组的含磷量也存在显著不同,具体来看处理过程中磷吸收量从高到低依次是化肥—猪场废水—普通有机肥—生物有机肥—沼液—未施肥处理组,通过上述分析可知粪污肥料既容易淋失也容易被植株吸收利用。
  4、粪污肥料化产物对土壤磷淋失影响的总结
  根据模拟淋溶实验和室外淋溶实验,普通有机肥、生物有机肥、未加处理的猪场废水、沼液以及未施加肥料之间的磷淋失情况不存在显著的差异和规律性,而从某方面来讲导致土壤磷淋失之间差距产生的原因,一方面是因为磷施用量,而另一方面则大多是由于土壤地质问题。除此之外,模拟淋溶实验和室外淋溶实验TP淋失量差异较大,而导致这种差异问题产生的主要原因不仅是因为室内淋溶和室外淋溶实验所用土壤存在差异,因此从某方面来讲其底肥就存在不同,而最主要的还是因为室外淋溶实验中小白菜生长过程要吸收磷素,从而对磷淋溶性质也有一定的影响。
  总而言之,伴随畜牧产业的不断发展,粪污肥料的产量呈现出逐年递增的发展趋势,从某方面来讲,为从根本上有效地解决农业面污染问题,推进农业的进一步发展,将牲畜产生的粪污进行肥料化应用是目前推进农业进一步发展,提高国民经济发展水平的重要基础和根本前提。
  (作者单位:064300 河北省唐山市迁西县农业农村局)
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