规模化养猪场处理废水稻麦田利用技术研究

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1、AgriculturalCollegeYangzhouUniversityResearchonApplicationofPigSlurryfromLarge—-scalePigFarmtoRice—-wheatFieldsAThesisinCropPhysiologyandProductionPresentedbyGaoWeiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofDoctorofCropScienceDoctorofScienceMay2014高威：规模化养猪场处理废水稻麦田利用技

2、术研究规模化养猪场处理废水稻麦田利用技术研究摘要近十年来，随着农业产业结构不断优化升级以及规模化饲养技术的不断提高，我国规模化生猪养殖得到迅速地发展，导致畜禽粪便、冲洗用水的大量产生和随意排放，严重制约了畜牧业的健康持续发展。目前，国内规模化养殖场固体废弃物和废水处理技术已比较成熟，固体废弃物处理后生产的生物有机肥使用比较方便，而畜禽废水处理后因含水率高、数量大，使得其在运输和远距离施用都极不方便，从而出现了处理后的废水得不到及时利用和消纳。以循环农业理论为指导，将规模化养殖场从近城市区域转移至农区，根据农田资源条件建立养殖一农田作物生产复合系统，实现养殖粪便废

3、水资源化利用和运行费用低廉化，促进农业两大产业的耦合发展和生态经济的双赢，是我国未来规模化养殖的发展方向，也是现代农业的发展方向。由于建立规模化“养猪场一农田”循环农业系统，需要较大的环境空间和匹配的农田，需要进行统一的规划、建设和管理，这在一般农区土地分散经营的情况下很难实施。江苏农场众多，具有发展规模化养猪和建立种养结合循环系统的有利条件，有可能成为现代循环农业的发展的优势区域。稻——麦复种一年两熟是江苏主体种植模式，研究养猪场处理废水在稻麦田的施用技术是发展规模养猪场一农田种养结合循环农业的基本需要。本研究针对江苏农场人工移栽稻、机插稻和直播稻三种模式并存

4、的实际和三种种植方式水稻栽培对处理废水施用上的特殊要求，在农场规模生产条件下小麦田处理废水适合的施用时间要求，采用田间试验方法，系统研究了人工移栽稻、机插稻、直播稻和小麦田不同处理废水施用模式对稻麦养分吸收与利用、干物质生产、产量形成、品质和产品安全等的影响，明确了作物产量、废水承载量和食品安全三个目标兼顾的稻麦田处理废水施用技术，为“养猪场一农田”结合循环农业模式的推广应用提供依据。主要研究结果如下：1、规模化养猪废水在人工移栽稻田利用技术研究利用田间小区试验，以镇稻99和养猪场无害化处理的废水为供试材料，研究了养猪场处理废水替代化学氮肥模式对人工移栽稻养分、

5、干物质生产、产量及构成因子和稻米主要品质性状的影响。结果表明：(1)施用210m3．hm之废水最有利于水稻氮磷钾含量的提升，189m3．hm。2废zk+81kg·hm。2氮化肥处理籽粒中氮磷钾积累量最高。与常规施肥相比，废水与氮肥配施处理在拔节期、抽穗期、成熟期及籽粒中含氮率的增幅分别为：II扬少I,I大学博士学位论文0．2％．8．4％、3．O％．4．1％、2．9％．8．8％、0．7％．1．9％，含磷率的增幅分别为：6．6％．23．7％、1．O％．21．9％、3．5％．27．7％、2．6％．5．6％，含钾率的增幅分别为：O．2％．8．0％，1．9％．4．1％、2

6、．4％．10．2％、O．3％．1．6％；废水和氮肥配施处理在拔节期、抽穗期、成熟期及籽粒中累积吸氮量的增幅分别为：3．1％．9．2％、0．2％．11．0％、1．1％．12．7％、3．1％．7．4％；累积吸磷量的增幅分别为：3．1％．24．9％、O．3％．20．2％、3．1％．43．6％、1．8％．8．8％；累积吸钾量的增幅分别为：1．4％．10．5％、4．O％．14．1％、2．1％．17．2％、2．4％．7．2％。总体上讲，70％的替代比例有利于氮磷钾养分的吸收。(2)各生育期干物质积累与产量间呈二次曲线关系且极显著正相关。养猪场废水替代常规施氮量的40％、70

7、％和100％均可实现常规施肥的产量，其中施用189m3．hm‘2废水替代常规施氮量70％氮化肥处理的产量最高，较空白对照和常规化肥处理分别提高28．38％～49．13％和3．1％～6．6％。(3)在籽粒品质方面，与常规施氮处理相比，施用养猪废水替代氮化肥可以提高稻米籽粒的糙米率、精米率、整精米率和蛋白质含量，同时直链淀粉含量下降。其中，糙米率和整精米率均以132m3．hm。2废水+162kg·hm之氮化肥处理最高，与常规施肥相比均提高了5．9％；籽粒蛋白质含量在替代比例为40％矛U70％时，随着废水施用量的减少而降低，在100％替代氮肥时，中量废水处理的蛋白质含

8、量最高；籽粒直链淀粉含量