畜禽粪肥中抗生素残留对土壤微生物及抗性基因的影响分析研究进展

简述了施用集约化养殖的畜禽粪肥对农田土壤造成不利影响的抗生素残留水平和种类,并结合抗生素检测方法的发展对国内外农田土壤抗生素残留现状进行分析。探究了抗生素对土壤微生物菌群的影响,揭示了抗生素抗性基因(ARGs)对农田土壤的潜在风险。最后展望了未来应深入了解土壤微生物和ARGs之间的作用机理,从而为管控抗生素的负面环境影响提供科技支撑。

松嫩平原黑土区畜禽粪肥质量评价

明确松嫩平原黑土区畜禽粪肥品质差异,可为其质量提升及合理施用提供理论依据。本研究于黑龙江省松嫩平原黑土区采集猪粪、牛粪、羊粪和鸡粪4种堆肥样品67个,通过测定不同种类畜禽粪肥技术指标、限量指标及有机组分含量,建立畜禽粪肥质量综合得分模型,从而对其质量进行评价。结果表明:(1)猪粪肥、牛粪肥、羊粪肥和鸡粪肥的平均种子发芽指数(GI)分别为44.1%、57.0%、51.9%和41.4%,均接近或大于50%的畜禽粪肥无害化要求,但小于有机肥NY/T525-2021标准70%的要求;(2)4种畜禽粪肥中,牛粪肥各项指标都更接近于NY/T525-2021标准要求,且牛粪肥中较活跃的有机组分可溶性有机质(DOM)、可提取腐殖酸(HE)、胡敏酸(HA)、富里酸(FA)含量均高于其他3种;(3)在畜禽粪肥质量评价综合得分模型中,牛粪肥获得最高得分0.834,其它粪肥得分依次为:羊粪肥0.761、猪粪肥0.732、鸡粪肥0.508。总体来看,4种畜禽粪肥的腐熟度仍需进一步提高,其综合质量排序为:牛粪肥>羊粪肥>猪粪肥>鸡粪肥。

畜禽粪肥与化肥配施对春小麦产量和养分吸收利用的影响

为了解不同畜禽粪肥在春小麦生产上的应用效果,通过盆栽试验,在氮磷钾养分等量的情况下,比较分析了施用猪粪、牛粪、鸡粪和羊粪后春小麦产量和养分吸收利用的差异。结果表明,4种畜禽粪肥与化肥配施均能提高春小麦产量,促进养分吸收,提高肥料利用效率,培肥土壤,尤其以鸡粪与化肥配施效果最好。相比单施化肥处理,鸡粪与化肥配施处理的籽粒和秸秆产量分别提高13.43%和8.20%,籽粒和秸秆中的氮、磷和钾含量分别提高0.73%、9.74%、6.98%和2.86%、4.00%、9.19%,氮、磷和钾的累积量分别提高了14.27%、22.81%、22.81%和11.48%、11.11%、18.07%;氮素收获指数、氮肥农学效率、氮肥吸收利用效率、氮肥偏生产力和氮肥生理利用效率分别提高0.48%、52.77%、42.51%、13.46%和33.71%;磷素收获指数、磷肥农学效率、磷肥吸收利用效率、磷肥偏生产力和磷肥生理利用效率分别提高2.42%、52.77%、62.00%、13.47%和25.82%;钾素收获指数、钾肥农学效率、钾肥吸收利用效率、钾肥偏生产力和钾肥生理利用效率分别提高2.45%、52.77%、55.72%、13.47%和29.11%。土壤中有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量分别提高5.75%、10.94%、22.26%、1.95%、9.42%、26.85%和28.43%。

施用畜禽粪肥对土壤呼吸和玉米产量的影响及其增效分析

为研究增施畜禽粪肥对土壤培肥和玉米增产的效果,试验以不同畜禽粪肥种类为主区,施肥水平为副区的二因素裂区设计,测定了土壤呼吸速率、土壤有机质含量、玉米生物学性状及产量等指标。结果表明,增施不同种类和数量畜禽粪肥,可有效提高土壤呼吸速率、土壤有机质含量、玉米年产量和收益:当鸡粪施用量为30.0 m^3/hm^2时,土壤呼吸速率、土壤有机质含量、玉米产量和年收益均较高,分别达6.0μmol/(m^2·s),6.786 3 g/kg,11 147.1 kg/hm^2和10 719.2元/hm^2;当羊粪施用量为60.0 m^3/hm^2时,土壤呼吸速率、土壤有机质含量、玉米产量和年收益均较高,分别为5.6μmol/(m^2·s),6.785 0 g/kg,11 095.5 kg/hm^2和9 816.0元/hm^2;当猪粪施用量为60.0 m^3/hm^2时,土壤呼吸速率、土壤有机质含量、玉米产量和年收益均较高,分别为5.3μmol/(m^2·s),6.783 3 g/kg,10 692.75 kg/hm^2和9 210.5元/hm^2;当牛粪施肥量为90.0 m^3/hm^2时,土壤呼吸速率、土壤有机质含量、玉米产量和年收益均较高,分别为4.6μmol/(m^2·s),6.780 0 g/kg,10 691.15 kg/hm^2和8 607.3元/hm^2。综上所述,从土壤培肥、玉米增产效果及经济效益来看,各种粪肥肥效由高到低的顺序依次为鸡粪>羊粪>猪粪>牛粪,适宜施肥量分别是鸡粪30.0 m^3/hm^2、羊粪和猪粪为60.0 m^3/hm^2、牛粪90 m^3/hm^2。因此,研究不同畜禽粪肥肥效及适宜施肥量对改善土壤肥力、提高玉米产量和增加农民收入具有重要意义。

畜禽粪肥施加对嘉兴水稻土总磷、有机磷和有效磷分布的影响

以浙江嘉兴水稻土为例,讨论不同粪肥施加年限对水稻土总磷、有机磷和有效磷的影响,阐明粪肥施加影响下磷的积累和流失规律。结果表明:①磷素是比较容易在土壤中积累的,且主要积累在土体上部。随着施肥年限的增加,磷逐渐从表层往下层迁移。施肥10 a,磷能迁移到的深度为40 cm左右。②表层土壤有机磷也随施肥年限的增加而增加,从0 a的212 mg.kg-1增加到10 a的248 mg.kg-1,且土壤有机磷积累与土壤有机质密切相关。③随施肥年限增加,有效磷也增加,主要积累在土壤表层。④研究地区土壤磷水平高,已经超过了磷素向水体释放的环境警戒值,粪肥施加不仅增加土壤磷素的积累,同时有利于磷素的迁移,因而磷素向水体释放的风险加大。

不同畜禽粪肥与化肥配施下黑土中Zn含量及形态变化特征

通过培养实验并采用改进的BCR连续提取法研究了不同畜禽粪肥与化肥配施作用下黑土中Zn含量及形态在3年内动态变化特征。研究结果显示:不同畜禽粪肥与化肥配施增加了土壤中Zn总量和土壤各形态Zn含量,其中猪粪与化肥配施处理Zn总量为单施化肥处理的1.69倍,各形态Zn含量平均增幅达238.9%;不同畜禽粪肥与化肥配施还导致了Zn由生物有效性低的可氧化态和残渣态向生物有效性高的酸可提取态和可还原态转化,转化程度依次为猪粪与化肥配施>鸡粪与化肥配施>牛粪与化肥配施、单施化肥。在对影响Zn形态转化因素进行相关分析时发现:不论施肥与否,土壤中酸可提取态和可还原态Zn均与pH值、有机质含量呈显著负相关关系,而可氧化态和残渣态Zn与pH值、有机质含量呈显著正相关关系。此外,不同畜禽粪肥与化肥配施使得土壤中残渣态Zn与pH值间正相关性增强,而对各形态Zn与有机质含量间相关性影响不大。本研究条件下,畜禽粪肥与化肥配施造成了Zn在土壤中积累,提高了Zn的生物有效性,因而增加了土壤Zn污染风险;而不同粪肥间以猪粪与化肥配施对Zn污染影响最为显著,牛粪与化肥配施则与单施化肥差别不大。

施用畜禽粪肥对旱地玉米生产力的影响

针对北方旱作农业区化肥滥用、畜禽粪肥施用量不明的现状,通过连续2 a的有机肥培肥试验,研究了不同梯度水平下施用畜禽粪肥对旱地玉米水分利用效率、生物学性状、光合生理特性以及产量的影响。结果表明,施用畜禽粪肥与对照相比,能显著提高作物水分利用效率25.80%～43.36%;可使作物增产25.59%～39.15%;对促进作物生长,延长作物的高光合持续期,减少作物的秃尖程度有显著作用。

畜禽粪肥对土壤和农产品重金属残留的影响

我国畜牧业每年产生的大量粪尿被用作肥料,其中的重金属会对土壤构成污染,危害农产品安全,进而危害人类健康。本文介绍了畜禽粪肥施用对农业土壤中重金属累积以及对蔬菜等农产品中重金属残留影响的国内外研究情况,提出畜禽粪肥中重金属残留对土壤和农产品安全的影响评估、畜禽粪肥中重金属残留源头控制技术、畜禽粪肥的安全施用规范和评估体系建设等是当前亟待解决的问题。

不同畜禽粪肥对土壤培肥及玉米增产效应的影响

为了探索不同畜禽粪肥对土壤培肥及玉米增产的作用,通过不同种类和数量的畜禽粪肥对土壤呼吸速率、玉米产量和水分利用效率产生的影响进行分析。结果表明,鸡粪和羊粪处理的土壤呼吸速率较高,分别为4.13,3.85μmol(/m2.s),猪粪和牛粪处理的较低,分别为3.73,3.46μmol(/m2.s);鸡粪和羊粪处理的增产效应达到35%以上,猪粪和牛粪处理的增产效应达到25%以上,均为T3处理产量最高(折合干物质量为20 230.0 kg/hm2);不同粪肥处理的水分利用效率随着施用量的增大而增大,水分利用效率最大的是鸡粪T3处理,为31.07kg(/hm2.mm);施入不同畜禽粪肥后可增加玉米产量、提高土壤呼吸速率和水分利用效率,而且效应由高到低的顺序:鸡粪>猪粪>羊粪>牛粪。这可为不同等级的农田培肥土壤提供理论依据。

不同畜禽粪肥作基肥对沿海盐碱地甜高粱生育性状及青贮品质的影响

为了推进畜禽养殖粪肥资源化利用,选择江苏沿海地区常见的3种畜禽粪肥进行研究,设置羊粪、猪粪、鸡粪、常规肥、空白对照等5个处理进行甜高粱种植试验,研究其对甜高粱生育性状及饲用品质的影响。结果表明,羊粪、猪粪基肥与鸡粪基肥提高了甜高粱的叶片数、茎质量以及单株鲜质量。羊粪、鸡粪基肥处理组的甜高粱青贮pH值显著低于常规组;3种粪肥处理的甜高粱粗脂肪含量与常规组均无显著差异。综合考虑,建议在江苏沿海地区用鸡粪和羊粪有机肥替代常规肥进行甜高粱生产。

不同种植密度及不同畜禽粪肥作基肥对饲用甜高粱农艺性状及糖分的影响

[目的]研究不同种植密度及不同畜禽粪肥作基肥对饲用甜高粱农艺性状及糖分含量的影响。[方法]以辽甜甜高粱为试验材料,采用双因素随机区组设计,设置5个处理组:空白组、常规组、鸡粪组、猪粪组及羊粪组,每个处理组设3个行距:45、50、55 cm;常规组施肥150 kg/hm^(2)尿素,鸡粪组、猪粪组及羊粪组各施15 t/hm^(2)作基肥,空白组不施肥。收获期每小区取样5株甜高粱,测定并比较不同种植密度以及不同畜禽粪肥作基肥条件下甜高粱的农艺性状指标以及糖分含量。[结果]鸡粪作基肥时,不同种植密度的甜高粱农艺性状及糖分含量差异不显著(P>0.05);羊粪作基肥时,株距45 cm的株高、叶长、茎重、茎秆长及糖分含量极显著(P<0.01)高于株距55 cm,叶面积和单株鲜重显著(P<0.05)高于株距55 cm;猪粪作基肥时,株距45 cm的叶长和叶绿素含量显著(P<0.05)高于株距55 cm。甜高粱株距为45 cm时,羊粪组的株高、叶片数、茎秆长极显著(P<0.01)高于鸡粪组,羊粪组的叶面积显著(P<0.05)高于鸡粪组和猪粪组;甜高粱株距为50 cm时,羊粪组的枯叶数极显著(P<0.01)高于其余处理组;甜高粱株距为55 cm时,不同基肥处理组之间株高、叶长、叶片数、茎粗、茎重、茎秆长、节数、单株鲜重及糖分含量差异不显著(P>0.05)。[结论]种植密度为株距45 cm时,对甜高粱的农艺性状及糖分含量影响最显著;羊粪作为基肥时,甜高粱的农艺性状最佳,糖分含量最高。

不同畜禽粪肥养鱼效果的研究

利用畜禽粪肥养鱼是我国池塘养鱼的传统特色。近几年国内外学者Schroeder(1978；1980)、陈其羽(1982)、雷衍之(1983)、何志辉等(1983)，对施肥鱼池生态因子的变化及其鱼产量作了研究。

畜禽粪肥和秸秆还田对玉米根际微生物群落结构的影响

畜禽粪肥和秸秆作为有机物质能够提高土壤微生物丰度和多样性,改善土壤颗粒结构,提高作物产量。以玉米根际微生物为研究对象探索畜禽粪肥和秸秆还田对其群落结构的影响。应用Illumina Miseq技术对两种处理(LM组:畜禽粪肥;SR组:秸秆还田)的玉米根际菌群的16S rDNA的V4-V5可变区进行高通量测序。结果表明:(1)SR组的Shannon指数、Simpson指数、Chao1指数与LM组差异不明显(P>0.05),二者均具有较高的菌群丰度;(2)在门水平,主要菌门构成相似,厚壁菌门(Firmicutes)和绿弯菌门(Chloroflexi)的相对丰度SR组高于LM组(P<0.01),变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度LM组高于SR组(P<0.01);(3)在属水平,主要菌属构成相似,芽胞杆菌属(Bacillus spp.)的相对丰度SR组高于LM组(P<0.01);(4)根际微生物群落的功能预测分析,其主要富集于碳、氨基酸、辅酶和维生素、萜类和聚酮化合物等物质代谢通路。上述结果显示,在施用畜禽粪肥与秸秆还田条件下,玉米根际微生物群落结构具有相似性,仅部分菌属的占比存在差异,但对玉米产量的影响差异不明显(P>0.05),表明秸秆连续还田达到施用畜禽粪肥同样的效果。

不同畜禽粪肥对农田栽参土壤养分及腐殖物质组成的影响

为提高农田人参产出量,通过田间定位施用畜禽粪肥,研究黑土增施猪粪、鹿粪、鸡粪、牛粪180 d后对农田栽参土壤养分和腐殖物质组成的影响。研究结果表明,黑土施入畜禽粪肥后,土壤全氮、全磷、速效钾含量分别较对照提高114.47%~185.53%、38.36%~180.82%、28.30%~347.35%;土壤有机碳、可提取腐殖物质分别增加20.43%~80.34%、20.06%~80.32%;可提取腐殖物质的色调系数、E465/E665比值均较对照提高。与对照比较,牛粪处理土壤有机碳、胡敏酸、富里酸、胡敏素分别增加了80.32%、46.23%、116.58%、113.95%,猪粪处理土壤中碱解氮、有效磷、速效钾分别增加了100.34%、429.25%、347.35%。畜禽粪肥的添加为农田栽参土壤补充了养分,促进了腐殖物质的形成,增强了腐殖物质的活性和有效性,施入牛粪对于土壤有机碳增加和腐殖物质形成的贡献最大,而猪粪能全面为植物提供氮、磷、钾养分。

施用畜禽粪肥有讲究

1．猪粪：猪粪养分含量丰富．钾含量最高，氮磷含量仅次于羊粪。猪粪质地较细密，氨化细菌较多，易分解，肥效快，利于形成腐殖质，改土作用好。猪粪肥性柔和，后劲足，属温性肥料。适于各种农作物和土壤，腐熟后的猪粪可用于稻田．也可用于旱土，可作基肥使用，也可作追肥使用。

畜禽粪肥资源利用政策解读

为了深入贯彻中央1号文件精神，加快畜牧业生产方式转变，大力推进畜禽标准化养殖，农业部于2010年起启动了畜禽养殖标准化示范创建活动。截至2015年底，全国共创建3929个标准化示范场（小区），达到了畜禽良种化、养殖设施化、生产规范化、防疫制度化、粪污无害化的示范创建要求。

北京畜禽粪肥中重金属的污染风险评价

随着畜牧业集约化和规模化的发展,畜禽粪便产生量不断增加,畜禽粪肥还田利用率不断提高,但畜禽粪肥重金属污染问题日益突出。为防控畜禽粪肥的环境污染、促进养殖业废弃物安全利用和有机农产品的生产,以2012—2019年抽检的畜禽粪肥样品为主要研究对象,通过了解北京市畜禽粪肥中的Hg、As、Pb、Cr和Cd重金属含量情况,采用内梅罗综合污染指数评价法和Hakanson生态风险指数法评价其污染程度和潜在生态风险程度。结果表明,各类畜禽粪肥重金属的平均含量均在《畜禽粪便堆肥技术规范》的限量范围内,整体超标率较低;重金属综合污染指数均在安全范围内,农用还田利用不会引起严重重金属污染,但仍存在一定的潜在生态危害,尤其以羊粪中的Cd和农家堆肥中的Hg、Cd最为严重,达到强或很强生态风险污染程度。在今后畜禽粪肥的堆肥和无害化处理中,应加强管理,严防生态污染。

畜禽粪肥在草地上的应用

畜禽粪肥是有机、无污染的重要资源,草地发展和管理中施用畜禽粪肥是实现现代草牧业绿色发展的重要内容.在简述草地施用畜禽粪肥的作用和应用现状的基础上,分析畜禽粪肥在草地应用中存在的主要问题,对草地施用粪肥的前景进行展望,以期为今后畜禽粪肥在草地合理施用和应用研究提供参考.

畜禽粪肥源抗生素抗性基因的生态风险评估

抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)作为一种新型环境污染物,对全球公共卫生安全构成重大威胁。畜禽粪污是ARGs的重要储存库,畜禽粪肥源ARGs的生态风险需要重点评估。本文在介绍污染物生态风险评估框架的基础上,明确ARGs的生态风险评估框架主要包括暴露评估、危害评估和风险表征这三个阶段。其次,说明了用于ARGs生态风险评估的数据库及评估方法,指出ARGs在种养结合过程的暴露路径、ARGs水平基因转移等是畜禽粪肥源ARGs生态风险评估的关键点。最后,提出适用于种养结合模式下ARGs在“畜禽-粪肥-土壤-植物-人类”链条中的生态风险评估框架。本文可为畜禽粪肥源ARGs的环境生态风险评估提供参考。

基于农用地消纳畜禽粪肥的北京市土地承载力分析

虽然北京市畜禽养殖场正在逐步腾退,但是畜禽存栏基数较大,畜禽粪便总量仍然较大。为了明确北京市各区畜禽粪肥相对于可利用农用地的负荷能力和土地承载能力,基于供需平衡角度,从供给侧角度测算北京市各区域可供给的粪肥养分,从需求侧角度测算北京市各区域农用地所需的养分,并对供给和需求进行对比。结果表明,2018年北京市畜禽粪便总量庞大,可达330万t,有必要对其进行合理利用;当前农用地负荷畜禽粪肥情况不容乐观,应合理利用各类型农用地消纳畜禽粪肥;畜禽养殖应“以地定量”,各区域要根据定量结果与现状适当调整。