畜牧人

標(biāo)題: 肥料營養(yǎng)管理: [打印本頁]
作者: huang080808    時間: 2007-4-27 21:29
標(biāo)題: 肥料營養(yǎng)管理:
1. 介紹

田地里大量施用糞便可能會產(chǎn)生環(huán)境問題，通過其營養(yǎng)物、沉淀物及其中的細菌等導(dǎo)致污染土壤、地下水、地表水等。將糞便作為一種廢物，田地施用也只是簡單地處置動物糞便的話，這是非常普遍的情況。



許多工業(yè)廢棄物都是“非自然”的，處理它們時必須小心。不過，可以認為糞便是動物產(chǎn)生的一種“自然”廢物。即便是“自然”物質(zhì)，超過正常的濃度也能造成環(huán)境問題。如果應(yīng)用適當(dāng)?shù)墓芾磙k法，糞便就可以作為一種營養(yǎng)源，而不是廢物。糞便作為肥料已經(jīng)使用了數(shù)千年。糞便可以改善土壤的結(jié)構(gòu)，增加耕地中的有機質(zhì)。然而，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及大規(guī)模作業(yè)導(dǎo)致了大量使用糞便的問題。

下列的工作表能夠作為規(guī)劃工具，用來計算糞便的施用率以及所需的耕地量，這種方法基于土壤測試結(jié)果和作物的營養(yǎng)需求。方法的邏輯原理是:糞便(或商業(yè)化肥)中與作物營養(yǎng)吸收平衡的營養(yǎng)輸入應(yīng)該防止對土壤和水的污染。不幸的是，就糞便而言不容易達到，因為糞便的營養(yǎng)平衡通常不能與作物的營養(yǎng)平衡相匹配。一般而言，基于一種營養(yǎng)成分施用糞便時，對于作物的需要來說，其他的營養(yǎng)成分可能被過多或過少地施用。畜牧業(yè)面臨著這樣和那樣的有關(guān)糞便管理的挑戰(zhàn)。

2. 操作指南



首先，必須確定下計劃施用糞便的田地。這些田地可以包括自己的土地、租種的土地和鄰居的土地。

       第二，必須進行土壤測試，以確定土壤的營養(yǎng)水平以及作物營養(yǎng)的需求。



選擇田地、土壤測試結(jié)果、施肥建議可以總結(jié)為工作表 #1。



第三，估算產(chǎn)生的糞便量?？梢愿鶕?jù)大體感覺來估算生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的糞便量,也可以用工作表 #2來計算產(chǎn)生量，其平均糞便產(chǎn)量見數(shù)據(jù)表#1和數(shù)據(jù)表#2。



工作表 #3用來計算糞便的營養(yǎng)成分，也能計算基于等效商業(yè)肥料營養(yǎng)成分的經(jīng)濟價值。必須強調(diào)的是：這些計算的經(jīng)濟價值不能與市場價值混淆。這僅僅是一種比較糞便和商業(yè)肥料的方法。比如，K2O的經(jīng)濟價值通常會是零，因為大部分土壤不需要額外的鉀。糞便也能增加土壤的效益，比如改善土壤的結(jié)構(gòu)，但這些效益的經(jīng)濟價值很難確定。


典型的糞便營養(yǎng)濃度列于數(shù)據(jù)表#3。這些數(shù)據(jù)可以在工作表#3中使用。糞便中的營養(yǎng)成分變化很大，數(shù)據(jù)表#3中的值只是平均值。你也許想送一些糞便樣品到實驗室去分析營養(yǎng)成分。推薦的方案是在施用于田地之前收集糞便樣品。如果進行了幾年的糞便測試，就可以得到有關(guān)的特定數(shù)據(jù)。



糞便施用比率用工作表 #5（基于氮）和工作表 #6（基于磷）來計算。如果有多于一種的糞便，可以復(fù)印這些工作表。從計劃施用的第一種糞便開始，然后是第一塊土地，依次填完工作表。如果有過剩的糞便，工作表 #7和工作表 #8用于估算還需要多少額外的土地。你也許會考慮將糞便施用于自己更多的土地，或者施用于鄰居的部分田地。



除了確定植物可用營養(yǎng)的常規(guī)土壤測試之外，還可考慮測試土壤種的總有機質(zhì)、總氮、總磷和鹽分。這對于已經(jīng)大量重復(fù)施用糞便的田地就特別重要。這種類型的土壤測試每3到5年才需要一次，用來檢測土壤的變化，警示潛在的問題。

有用的單位換算
單位                                              換算為                                   乘以
千克 (kg)
磅 (lb)
2.205
公噸 (t)
千克
1000
美噸 (tn)
磅
2000
公噸                                              美噸
1.1025
公頃 (ha)
英畝 (A)
2.471
公噸/公頃                                     美噸/英畝
0.4461
美噸/英畝                                     公噸/公頃
2.242
千克/公頃                                     磅/英畝
0.892
磅/英畝                                         千克/公頃
1.121
比值%
磅/美噸
20
比值%
千克/公噸
10




3. 土地選擇



在工作表 #1中列出你希望施用糞便的田地。選擇田地時有幾個因素非常重要，這些因素包括：從前的糞便施用量，地形（流失關(guān)系）、土壤質(zhì)地（滲漏關(guān)系）、水位深度（滲漏關(guān)系）、種植作物、與糞便來源的距離、地表水的位置、灌溉系統(tǒng)及擁有者等。

你也許會發(fā)現(xiàn)，在完成肥料管理計劃后，按照計算的比率還需要另外的田地來調(diào)節(jié)肥料，你可以選用自己的其它還未考慮施用糞便的田地，或者安排在鄰居的田地中施用糞便。

4. 土壤測試和施肥建議



土壤測試是糞便營養(yǎng)管理的一個綜合部分。為了有效地將土壤測試作為一種管理工具，必須取得有代表性的土壤樣品。在每塊田地的15至20個采樣點上收集0-15cm、15-30cm和30-60cm的土壤樣品。分別采集具有明顯田地變化特征的土樣（這種變化的例 子可能包括地形和土壤特性），將同一深度的樣品混合，盡快去掉大約1磅的土壤和暴 露于空氣中而干燥的土壤，將樣品送到實驗室分析。除了土壤測試結(jié)果外，還有其它幾個因素用來作出最終的施用肥料建議。這些因素包括土壤、氣候類型、土壤濕度、作物種類、目標(biāo)產(chǎn)量、作物和肥料的價格，以及作物系統(tǒng)是灌溉地還是旱地。

       土壤樣品至少必須分析可用氮、可用磷、電導(dǎo)率。電導(dǎo)率被用作土壤中累計鹽的一項指標(biāo)。在得到土壤測試結(jié)果和施肥建議后，將這些結(jié)果輸進工作表 #1。



更詳細的土壤測試和施肥建議的信息可以從阿爾伯特農(nóng)業(yè)食品和鄉(xiāng)村開發(fā)公司信息部獲得：




阿爾伯特施肥指南 (Agdex 541-1)
            國際互聯(lián)網(wǎng)主頁： http://www.agric.gov.ab.ca/agdex/500/4100001.html



怎樣從土壤測試報告中獲益最多 (Agdex 533)



灌溉谷物和油料作物的施肥
(Agdex 100/541-1)
            國際互聯(lián)網(wǎng)主頁： http://www.agric.gov.ab.ca/agdex/500/54100001.html



土壤采樣指南 (Agdex 533-4)



國際互聯(lián)網(wǎng)主頁： http://www.agric.gov.ab.ca/agdex/500/4100001j.html
              土壤或作物專家

5.糞便的總產(chǎn)量



有兩種方法確定可用于田地固體糞便的施用量。第一種方法是收集自己的數(shù)據(jù)，記錄裝載糞便的卡車數(shù)量，稱量其中幾輛車或所有車輛的裝載量。這種方法可以很好地估算總糞便產(chǎn)生量。糞便施用是基于濕重的，因此稱出幾輛車的裝載量就很重要，因為糞便水分的含量和畜舍的鋪墊物每年都不同。通過記錄裝車的數(shù)量和每車的糞便重量，就可以精確地校準(zhǔn)糞便施用方法。

知道儲糞池的大小和形狀，就可以準(zhǔn)確地確定液體糞便的量。

第二種方法是利用由安全經(jīng)濟處理動物糞便實踐規(guī)則 （1995）提供的平均值。 實踐 規(guī)則中糞便產(chǎn)生的部分因素見數(shù)據(jù)表#1和數(shù)據(jù)表#2。



磷或五氧化二磷
                  
怎樣表示磷的濃度和比率是個經(jīng)常引起混淆的問題，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的計算錯誤。不管是總磷或者可用磷，磷的含量通常被按元素磷（P）來表示。比如，土壤測試實驗室會給你每英畝多少磅磷的植物可用磷的結(jié)果（lbs.P/ac）。不幸的是，商業(yè)肥料的磷肥施用率建議都是按照五 氧化二磷給出的（P2O5 ）。例如， 11-48-0 化肥含 48% 的P2O5， 或者是每100千克化肥中有 48千克P2O5 。實際的磷（P）含量大約是每100千克化肥中有21千克磷。P 和 P2O5的換算因子為：

P x
2.291
=
P2O5
P2O5
x
0.436
=
P



注釋:





事實參考:




每頭小牛每天產(chǎn)生5.9千克廢棄物，包括尿和糞。




10,000頭飼育廠每天產(chǎn)生59公噸廢棄物。



糞便肥料中含有尿、糞、廢水、雨水、畜舍的鋪墊物和土。


6. 糞便的營養(yǎng)成分



糞便不同于商業(yè)肥料，其營養(yǎng)成分變化非常大。收集方法、儲存系統(tǒng)、動物種類、飼料的供應(yīng)方式、氣候、水分含量以及畜舍的鋪墊物均能影響糞便的營養(yǎng)成分。因此例行分析糞便的營養(yǎng)成分就非常必要。

糞便采樣和分析


與土壤采樣相同，取得具有代表性的樣品是分析的關(guān)鍵。用鏟或叉在不同地點的糞堆或包裝物內(nèi)（或運輸車內(nèi)）收集樣品?？紤]鋪墊物和水分的可以看出的變化，采樣和收集幾種不同的樣品之前攪動液體糞便處理系統(tǒng)，將不同地點采集的各個樣品放在一起并且充分混合。保持樣品冷藏并在24小時內(nèi)送到實驗室。在施肥之前收集樣品，才能有時間計算出合適的施肥比例。你也許想與當(dāng)?shù)氐纳虡I(yè)實驗室聯(lián)系，詢問從收集樣品到分析結(jié)果的完整周期。樣品至少要分析水分含量（固體糞便）、總氮(N)、總磷(P)、總鉀(K)和氨氮(NH4-N)。



業(yè)主可以通過分析若干年的糞便樣品建立糞便營養(yǎng)成分的數(shù)據(jù)庫。然而，如果糞便分析結(jié)果不能在施肥前得到，而你也沒有以前樣品的分析值，那么可以用一般書本上的值估算糞便中的營養(yǎng)成分，見數(shù)據(jù)表#3。值得注意的是，書本上的值是許多來源的平均值，而農(nóng)場的實際值變化很大。

糞便中營養(yǎng)的可用性


一般而言，商業(yè)肥料中的所有營養(yǎng)成分在施用時均是對植物有用的，然而，大部分的總氮和總磷在施肥時都不會馬上對植物有用。（參考下面的解釋“什么是作物氮”）    他們必須先被土壤微生物轉(zhuǎn)化為可以利用的形式，這就需要時間。在施肥的第一年只有一部分的總營養(yǎng)物成為可用的肥料。通常在施肥的第一年大約35%的總氮變成可用的氮。相應(yīng)的一小部分在以后幾年中變成有用的氮，4到5年以后，只有很少的一部分氮從剩余的肥料中釋放出來。但是至少40%到50%的總磷在施肥的第一年就變成可用的磷，在 施肥的3年以內(nèi)幾乎所有的磷都變成了可用的磷。

     利用工作表 #3來總結(jié)糞便的分析結(jié)果以及計算作物氮。

7. 確定施肥率



施用氮和磷通常需要有合適的量。有時侯也會需要其它的營養(yǎng)成分如硫和微量營養(yǎng)素。標(biāo)明和保證營養(yǎng)成分的商業(yè)肥料可以滿足這些需要。商業(yè)肥料混合、不同的施肥方法和施肥時間安排可以達到推薦的營養(yǎng)平衡。

什么是作物氮?

施肥期間并非所有的總氮均可被作物吸收。糞便中的氮有作物不能吸收的有機氮和作物可以吸收的非有機氮組成。作物可以吸收的氮包括硝酸鹽 (NO3-)和氨 (NH4+)。有機氮可以通過土壤微生物的腐爛分 解過程而被作物吸收。這個過程被叫作礦化。如果糞便施肥期在秋天的生長季，礦化出現(xiàn)在冰凍期以前。礦化會增加作物可以吸收的氮，但是其它過程如揮發(fā)（氣體損失）和滲漏（通過土壤滲向土壤下部）可能導(dǎo)致根部區(qū)域的氮的損失。揮發(fā)對糞便來說是很重要的，因為糞便中的大部分有機氮以尿素的方式存在，它很快會轉(zhuǎn)為氨(NH3)而揮發(fā)到大氣中。硝酸鹽在土壤中非常容易溶解，并且不穩(wěn)定，容易滲漏。生長季作物吸收的潛在可用非有機氮的凈量，在考慮增加的氮量（礦化）和減少的氮量（揮發(fā)和滲漏）后，就是作物氮。






由于糞便是幾種營養(yǎng)成分和其它化合物的混合，以施用糞便的方法來精確滿足作物兩種或更多營養(yǎng)的要求是非常困難的。通常當(dāng)基于一種營養(yǎng)需求施用糞便時，其它的營養(yǎng)成分可能被過多或過少地施用。如果糞便被施用來滿足氮的需求，磷和鉀可能會超過作物的需求。在土壤的肥性方面，糞便趨于氮較低，磷和鉀較高。過量的磷和鉀會產(chǎn)生問題嗎？這取決于土壤狀況。土壤具有很高的保持磷和鉀的能力，高水平的磷和鉀的含量通常不會對作物的生長產(chǎn)生負面影響。然而，很高的磷含量可能會導(dǎo)致營養(yǎng)的不平衡，可能抑制作物的生長。土壤磷的含量水平在施用糞便的幾年后可以積累。關(guān)于高含量磷對作物生長的影響，阿爾伯特對此類信息所知有限。作為一般的指南，如果表層土壤6英寸內(nèi)的磷含量超過每英畝300—400磅的可用磷（每英畝690—915 磅 P2O5），就必須注 意考慮停止施用糞便。

     如果基于磷的需求來施用糞便，那么通常必須施用商業(yè)肥料來滿足氮的需求。



下列的工作表被用來確定糞便的施用率，首先基于氮（工作表 #5），然后基于磷（工作表 #6）。
商業(yè)肥料與糞便
下面是商業(yè)肥料營養(yǎng)成分的袋標(biāo)格式氮磷鉀 N - P2O5 - K2O。例如： 11-51-0 肥料 (磷酸氨) 含有 11 % 的氮（N） 、 51 %磷（ P2O5）。 換句話說，每施用100千克的11-51-0 肥料，就施用了11千克的氮和51千克的磷 。

                                    尿素化肥
46 - 0 – 0
                                    硝酸氨化肥
34 - 0 – 0
                                    無水氨化肥
82 - 0 – 0
                                    磷酸氨化肥
11 - 51 – 0

按上面的形式，典型的肉牛糞便含有氮磷鉀 N, P2O5, and K2O。

                                    濕糞便
1.0 - 0.5 - 0.8
                                    干糞便
1.8 - 0.9 - 1.5




糞便中的氮                                       
糞便中的氮大約一半以尿素的形式存在。尿素很快會轉(zhuǎn)為氨(NH3)，它會揮發(fā)到大氣中。糞便中差不多50%的氮在田地施肥之前已經(jīng)損失到大氣中。糞便中氮的損失幾乎不能避免。
如果施肥后糞便不能很快地粘合在一起，土地中也會出現(xiàn)明顯的氣體損失。下面的數(shù)據(jù)顯示了在糞便施用4天后不粘合在一起和立即粘合在一起的氮損失的比較。

                                    不粘合                                    固體
21%損失
                                    不粘合                                    液體
27%損失
                                    立即粘合                                固體
5% 損失
                                    立即粘合                                液體
5% 損失

大部分施用的糞便氮被轉(zhuǎn)化成植物可以吸收的氮，主要是轉(zhuǎn)化為NO3-。 硝酸鹽是水溶性的，在土壤中非常不穩(wěn)定。過量施用糞便和化肥中的氮可能污染地下水和地表水。



數(shù)據(jù)表#1：
固體糞便產(chǎn)生量
(每頭動物或者注釋)
牲畜類型

噸/年
肉牛

開闊地

2.4

肉牛

鋪墊地

3.6

奶牛

約束畜欄

27.3

家禽每

100 蛋禽

2.1

家禽每

100 養(yǎng)殖裝置

1.2

家禽每

100 種禽

2.9

家禽每

100 母火雞

5.8

家禽每

100 公火雞

6.6

家禽每

100 火雞蛋雞

4.7


選自安全經(jīng)濟處理動物糞便實踐規(guī)則（1995）附件B-2，阿爾伯特農(nóng)業(yè)食品和鄉(xiāng)村發(fā)展部（1995），AGDEX 400/27-2




數(shù)據(jù)表#2:
液體糞便產(chǎn)生量
(每頭動物或者注釋).
牲畜種類

加侖/年

噸/年

母豬

分娩育成

5272

26.4

母豬

斷奶

1622

8.1

公豬

飼養(yǎng)

568

2.8

奶牛

自由牛舍

7300

36.5

奶牛

約束畜欄

6489

32.4

肉牛

封閉式

1460

7.3

家禽

100 蛋禽

1810

9.1


選自安全經(jīng)濟處理動物糞便實踐規(guī)則（1995）附件B-1，阿爾伯特農(nóng)業(yè)食品和鄉(xiāng)村發(fā)展部（1995），AGDEX 400/27-2




數(shù)據(jù)表 #3:
各種牲畜的糞便營養(yǎng)成分*, **
牲畜類型

水分
(%)

總氮
(磅/噸)

可用氮
(磅/噸)

作物氮
(磅/噸)

磷P2O5
(磅/噸)

鉀K2O
(磅/噸)

肉牛

空地

50

17

4.4

5.1

11

16

肉牛

鋪墊地

65

13

5.0

4.4

4.0

9

肉牛

封閉

92

9

3.9

3.3

4.0

10

奶牛

自由舍

92

9

4.1

3.7

4.0

10

奶牛

栓欄

80

11

4.6

4.2

4.0

10

公豬

分娩-育成

96

7

3.2

3.0

5.0

4

公豬

斷奶

96

7

3.2

3.0

5.0

4

公豬

飼養(yǎng)

96

7

3.2

3.0

5.0

4

雞

蛋禽 (固)

60

32

25

22

56

20

雞

蛋禽 (液)

90

19

15

13

34

12

雞

烤雞

35

37

25

21

30

20

雞

種雞

35

39

26

23

60

20

火雞

母雞

35

37

25

21

30

20

火雞

公雞

35

37

25

21

30

20

火雞

烤雞

35

37

25

21

30

20


*選自安全經(jīng)濟處理動物糞便實踐規(guī)則（1995）附件A-1，阿爾伯特農(nóng)業(yè)食品和鄉(xiāng)村發(fā)展部AGDEX 400/27-2。
**基于許多來源的平均值，實際上農(nóng)場的值可能變化很大。
總氮： 包括非有機氮（硝酸鹽和氨氮）和有機氮。沒有進一步的微生物礦化為可用氮（非有機氮）的，有機氮部分不能為植物所吸收。
可用氮： 這是總氮的一部分，以非有機氮（硝酸鹽和氨）的方式，在施肥時作物可以吸收，也稱為非有機氮或礦物氮。
作物氮：可用氮加上生長季礦化的有機氮，再減去生長季揮發(fā)的氮。
磷 P2O5:
糞便中等效的磷，因為磷以非有機磷和有機磷的方式存在。
鉀K2O: 每噸糞便中的碳酸鉀，單位：磅









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