不同形态猪粪储用过程的气态氮损失特征

作者：耿宇聪; 张涛; 王洪媛^*; 李俊改; 翟丽梅; 杨波; 刘宏斌

来源：农业环境科学学报, 2021, 40(08): 1818-1828.

• 猪粪
• 氮素利用率
• 氨挥发
• 氧化亚氮排放
• 气态氮损失

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。

• 单位
  中国农业科学院农业资源与农业区划研究所