畜禽养殖粪肥对农田系统氮素收支影响研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0301

中国农学通报 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (5): 84-94.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0301

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畜禽养殖粪肥对农田系统氮素收支影响研究

刘玉琦¹^,²(), 刘桂华³, 张婷³, 代东明³, 张宏宇³, 薛鹏³, 张东旭⁴, 澈乐木格³, 美英¹()

¹ 内蒙古工业大学，呼和浩特 010000
² 包头九原工业园区综合事务服中心，内蒙古包头 014010
³ 通辽市农业技术推广中心，内蒙古通辽 028000
⁴ 通辽市科尔沁区农业技术推广中心，内蒙古通辽 028000

收稿日期:2024-04-29 修回日期:2025-01-02 出版日期:2025-02-15 发布日期:2025-02-11
通讯作者:
美英，女，1979年出生，内蒙古通辽人，教授，博士，主要从事农田面源污染、城市非点源污染方面的研究。通信地址：010000 呼和浩特市新城区爱民街49号，Tel：0471-6575529，E-mail：Hanmy79@163.com。
作者简介:
刘玉琦，女，1997年出生，内蒙古赤峰人，硕士研究生，主要从事农田面源污染方面的研究。通信地址：010000 呼和浩特市新城区爱民街49号，Tel：0471-6575529，E-mail：2597006090@qq.com。
基金资助:
通辽市科技计划项目“通辽市畜禽养殖粪污安全还田关键技术集成及示范推广”(TLFY2021003); 内蒙古自治区科技计划项目“农牧业废弃物联产制肥及高效还田降低入黄污染研究”(2022YFHH0089)

Research on Impact of Livestock and Poultry Manure on Nitrogen Budget in Agricultural Systems

LIU Yuqi¹^,²(), LIU Guihua³, ZHANG Ting³, DAI Dongming³, ZHANG Hongyu³, XUE Peng³, ZHANG Dongxu⁴, CHE Lemuge³, MEI Ying¹()

¹ Inner Mongolia University of Technology, Hohhot 010000
² Baotou Jiuyuan Industrial Park Comprehensive Service Center, Baotou, Inner Mongolia 014010
³ Tongliao Agricultural Technology Extension Center, Tongliao, Inner Mongolia 028000
⁴ Tongliao Horqin District Agricultural Technology Extension Center, Tongliao, Inner Mongolia 028000

Received:2024-04-29 Revised:2025-01-02 Published:2025-02-15 Online:2025-02-11

摘要/Abstract

摘要：

为研究畜禽粪肥与化肥不同比例配施对农田系统氮收支、土壤肥力变化及作物生长的影响。于2022年5—11月期间，通过大田试验，采集农田系统土壤、水体、空气及作物样本，对氮素迁移及收支进行研究。结果表明：畜禽粪肥施用明显提高了农田氮素盈余，CF0M10处理（0%化肥100%粪肥）对耕作层土壤氮含量提高了43.46%~96.64%，氮盈余量是CF10M0处理（100%化肥）的61.48倍；各试验处理总氮淋失量为施氮量的0%~0.36%；氨气挥发量占施氮量0.07%~0.18%，与化肥施用量有极显著正相关关系；CF10M0处理作物氮含量最高493.42 g/小区，是CK处理（不施肥）的2.08倍。CF7M3处理作物产量最高为13113.00 kg/hm²，增产2.63%。综上，CF7M3处理提高了作物产量及品质，对土壤肥力及理化性质有改善作用，且不造成氨气挥发、氮磷淋失等环境风险，适合在试验地区推广应用。

关键词: 畜禽粪肥, 粪肥还田, 氮收支, 土壤肥力, 作物

Abstract:

To study the effects of different proportions of livestock manure and chemical fertilizer on nitrogen budget, soil fertility and crop growth in farmland system. Field experiments were conducted from May to November 2022 to collect soil, water, air and crop samples from farmland systems to study nitrogen migration and budget. The results showed that the application of livestock and poultry manure significantly increased the nitrogen surplus in the farmland. The CF0M10 treatment (0% chemical fertilizer applied with 100% manure) increased the nitrogen content in the plough layer by 43.46% to 96.64%, and the nitrogen surplus was 61.48 times that of the CF10M0 treatment (100% chemical fertilizer). The total nitrogen leaching loss of each test treatment was 0%-0.36% of the nitrogen application rate; the amount of ammonia volatilization accounted for 0.07%-0.18% of the nitrogen application rate, and there was a significant positive correlation with the amount of chemical fertilizer application. The highest nitrogen content of crops in CF10M0 treatment was 493.42 g/plot, which was 2.08 times that of CK treatment (no fertilization). The highest crop yield of CF₇M₃ treatment was 13113.00 kg/hm², an increase of 2.63%. In summary, CF7M3 treatment increased crop yield and quality, improved soil fertility and physical and chemical properties, and did not cause environmental risks such as ammonia volatilization, nitrogen and phosphorus leaching, which was suitable for popularization and application in the experimental area.

Key words: livestock and poultry manure, manure returning, nitrogen budget, soil fertility, crops

刘玉琦, 刘桂华, 张婷, 代东明, 张宏宇, 薛鹏, 张东旭, 澈乐木格, 美英. 畜禽养殖粪肥对农田系统氮素收支影响研究[J]. 中国农学通报, 2025, 41(5): 84-94.

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图/表 13

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养分	含量
总氮/%	0.80
有机质/%	15.3
总磷（P₂O₅计）/%	0.3
总钾含量（K₂O计）/%	1.01
pH	7.61

养分	含量
总氮/%	0.80
有机质/%	15.3
总磷（P₂O₅计）/%	0.3
总钾含量（K₂O计）/%	1.01
pH	7.61

序号	处理	施肥比例/%		施肥量/(kg/小区)				施氮量/(kg/小区)
序号	处理	化肥	粪肥	基施肥	追肥		粪肥	施氮量/(kg/小区)
1	CK	0	0	0.00	0	0	0.00	0.00
2	CF0M10	0	100	0.00	0	0	126.89	1.01
3	CF1M9	10	90	0.12	0.04	0.06	114.20	0.96
4	CF2M8	20	80	0.23	0.07	0.12	101.51	0.90
5	CF3M7	30	70	0.35	0.11	0.19	88.82	0.84
6	CF4M6	40	60	0.47	0.14	0.25	76.13	0.79
7	CF5M5	50	50	0.58	0.18	0.31	63.44	0.73
8	CF6M4	60	40	0.70	0.21	0.37	50.76	0.67
9	CF7M3	70	30	0.82	0.25	0.44	38.07	0.62
10	CF8M2	80	20	0.94	0.28	0.50	25.38	0.56
11	CF10M0	100	0	1.17	0.35	0.62	0.00	0.45

序号	处理	施肥比例/%		施肥量/(kg/小区)				施氮量/(kg/小区)
序号	处理	化肥	粪肥	基施肥	追肥		粪肥	施氮量/(kg/小区)
1	CK	0	0	0.00	0	0	0.00	0.00
2	CF0M10	0	100	0.00	0	0	126.89	1.01
3	CF1M9	10	90	0.12	0.04	0.06	114.20	0.96
4	CF2M8	20	80	0.23	0.07	0.12	101.51	0.90
5	CF3M7	30	70	0.35	0.11	0.19	88.82	0.84
6	CF4M6	40	60	0.47	0.14	0.25	76.13	0.79
7	CF5M5	50	50	0.58	0.18	0.31	63.44	0.73
8	CF6M4	60	40	0.70	0.21	0.37	50.76	0.67
9	CF7M3	70	30	0.82	0.25	0.44	38.07	0.62
10	CF8M2	80	20	0.94	0.28	0.50	25.38	0.56
11	CF10M0	100	0	1.17	0.35	0.62	0.00	0.45

序号	试验处理	氮输入				总输入	氮输出				总输出	盈余
序号	试验处理	生物固氮	种子携氮	大气沉降	肥料施氮	总输入	氨气挥发	淋失	植株吸收	反硝化脱氮	总输出	盈余
1	CK	39	67.34	38.69	0	145.03	0.65	1.13	237.77	87.46	327.01	-181.98
2	CF0M10	39	67.34	38.69	1010	1155.03	0.72	2.32	249.94	87.46	340.44	814.59
3	CF1M9	39	67.34	38.69	960	1105.03	0.75	0.88	374.34	87.46	463.43	641.601
4	CF2M8	39	67.34	38.69	900	1045.03	0.79	1.25	318.33	87.46	407.82	637.21
5	CF3M7	39	67.34	38.69	840	985.03	0.8	2.64	310.21	87.46	401.11	583.92
6	CF4M6	39	67.34	38.69	790	935.03	0.75	0.00	248.79	87.46	337.00	598.03
7	CF5M5	39	67.34	38.69	730	875.03	0.78	1.89	318.19	87.46	408.32	466.71
8	CF6M4	39	67.34	38.69	670	815.03	0.8	1.81	312.51	87.46	402.58	412.45
9	CF7M3	39	67.34	38.69	620	765.03	0.91	1.77	400.13	87.46	490.27	274.76
10	CF8M2	39	67.34	38.69	560	705.03	0.84	2.57	443.93	87.46	534.80	170.23
11	CF10M0	39	67.34	38.69	450	595.03	0.83	0.07	493.42	87.46	581.78	13.25

畜禽养殖粪肥对农田系统氮素收支影响研究

Research on Impact of Livestock and Poultry Manure on Nitrogen Budget in Agricultural Systems

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