青贮玉米生产中施用液态粪肥的环境评估-论文.pdf

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1、2014年第4期水土保持应用技术9矗辇誊青贮玉米生产中施用液态粪肥的环境评估张琛(沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁沈阳110168)中图分类号：S157．41文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1673—5366．2014．04．04摘要：在美国，随着青贮玉米生产增加，牛粪发酵后用作肥料的数量也在增多，其对环境的影响越来越引起人们的关注。从2oo7—2009年，在美国明尼苏达州中心西部农场面积约65hm的2块地上种植青贮玉米，2007年在其中一块青贮玉米收割地上种植黑麦。秋施液态粪肥全N、全P

2、含量每年分别为410kg／hm和98kg／hm。土壤中的NO3一N和速效磷累积未在研究作物中出现，但是地下排水中NO一N和可溶性磷(DRP)含量年平均分别为52kg／(hm·a)和O．8kg／(hm·a)。在地下土层15cm处，未种黑麦的土壤有机c含量不变，种植黑麦的土壤有机C含量增加15％，其增加的15％中包含肥料中的c物质。与冬季休闲地相比较，黑麦地春季土壤NO一N下降46％，地上覆盖度平均增加4倍。未种黑麦土壤NO一N地下流失53mg／L，种植黑麦地土壤NO一N地下流失39mg／L，而DRP未受影响。黑麦地

3、上干物质量是2t／hm，玉米干物质量是2．7t／hm，种过黑麦比冬季休闲地的玉米干物质量低16％，其降低原因是由于地下NO，一N和DRP浓度高引起的，可以通过选择水土保持技术来加以补偿。一般来说，冬季黑麦作为覆盖作物的环境效益超过单一种植青贮玉米，但同时也增加了经济风险。关键词：玉米；覆盖作物；牛粪；肥料；地下排水在美国，随着青贮玉米生产和液态牛粪肥料量西区流域排水直接流到邻近的沼泽地。的增加，大规模奶牛养殖已成趋势。冬季黑麦作为灌溉枢纽于2008年10月安装，2009年5月投覆盖物是环境影响降到最低的一种技术方

4、法。采用入使用。在2009年5月22日和8月22Et，东西两青贮玉米和高肥引发的环境问题已得到公认。本文区流域灌溉水分别为63．57mm。N和P的肥料施主要研究美国明尼苏达州中心西部农场土地环境影用量分别是14．2kg／hm。响的数量指标，如土化性质、场外养分运移、人为排1．2农艺管理水土壤上施用牛粪肥料青贮玉米产量，评估冬季黑玉米种植时间分别在2007年5月3日、2008年麦作为覆盖作物的环境效益。5月22日和2009年5月8日进行。收获13期分别在2007年8月28日、2008年9月18日和2009年91材料

5、与方法月29日。2007年测定玉米干物质(DM)平均产量。测定每地块上收获的作物总产量后，取样两次共51．1试验地概况个约1．5kg的样本以测定DM产量。2008年和本研究于2Oo6年9月—2o09年10月，在明尼2009年，每块地两次取3个样本以测定玉米DM产苏达州一处65hm的私人养牛场进行。奶牛长期量。西区黑麦DM测定在2007年11月19日冬季圈养，采用冲洗系统清理牛粪，贮存的粪肥以备秋季休闲前进行，取10个0．25Ill样本。玉米和黑麦样施用。研究地分为东西两区，传统的牛粪肥料是在本烘干是在65℃下48

6、h条件下，研碎过滤后留取秋季施用，在青贮玉米连续生产5—10a，前4a的<1mm颗粒备用。苜蓿种植中没有施过肥。在2006-2007年与在明尼苏达州，每年秋施液态肥料已作为通用2008-2009年研究地的作物管理相似，但在2007—的肥料施用方法，其有助于春季适时耕种。2006年2008年，黑麦种植在西区。lO月1Ft，2007年8月28日，2008年11月4日分土壤由富含CaCO，的冰碛物组成，黏壤土。具别施用15000、14000和109000lMhm以满足N有中西部大草原坑洼土的性质。地形位置较高，排的需求

7、。根据农场主个人实验室的肥料分析报告数水良好。东区流域排水流到相邻地块的排水系统，据，2006年、2007年和2008年全N用量分别是44510水土保持应用技术2014年第4期kg／hm、438kg／hm和346kg／hm，P用量分别是区照片2O张。在西区，l0张照片各取自冬季黑麦92、125和76kg／hm；肥料C追加是12t_／hm。每种植前的耕作地和免耕地上。利用照片细分为100年用圆盘耙耕地，施肥深度为23～30cm。个网格的样点软件，目测每样点的地被覆盖度。1．3土样秋季土样采集在青贮玉米收割后施肥前进

8、行，土壤、产量和地被覆盖数据应用统计学分析2006-2009年，每年约在9月进行一次。春季土样系统(SAS)中的单变量程序进行正态分布检验，采集分别在2007年5月14日、2008年6月9日和土壤中的NO一N和P数据采用非正态检验。为2009年5月29日进行。秋季土样采集49个点，春了进一步统计分析，数据采用对数转化法。玉米季土样选择16个点采集。春、秋两季土样采集深度青