西北地區(qū)育成母牛糞尿中N、P、Cu、Zn產(chǎn)污系數(shù)的對比分析

張振偉，龐偉英，周玉香，張巧娥，閆 宏

（1.寧夏中衛(wèi)山羊選育場，中衛(wèi) 755006；2.寧夏賀蘭縣農(nóng)牧漁局；3.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，銀川 750021）

西北地區(qū)育成母牛糞尿中N、P、Cu、Zn產(chǎn)污系數(shù)的對比分析

張振偉1，龐偉英2，周玉香3，張巧娥3，閆 宏3

（1.寧夏中衛(wèi)山羊選育場，中衛(wèi) 755006；2.寧夏賀蘭縣農(nóng)牧漁局；3.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，銀川 750021）

選擇5頭健康狀況良好、體重相似、出生日期相近的中國荷斯坦育成母牛作為試驗對象，采用全收糞尿法研究育成母牛在一年四季中N、P、Cu、Zn產(chǎn)污系數(shù)的變化情況及規(guī)律。結(jié)果表明：育成母牛N、P、Cu、Zn各種污染物的產(chǎn)污系數(shù)均受季節(jié)因素的顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）影響；N、P、Cu產(chǎn)污系數(shù)在一年四季中的變化規(guī)律一致，均以夏季最高，冬季最低，隨季節(jié)的變化呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢；Zn產(chǎn)污系數(shù)則以春季最高，冬季最低，隨季節(jié)的變化呈現(xiàn)降低趨勢。

育成母牛；產(chǎn)污系數(shù)；季節(jié)

經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，促進(jìn)了畜牧業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和集約程度的不斷提高，但由于規(guī)劃、管理和技術(shù)滯后等原因，導(dǎo)致有相當(dāng)一部分養(yǎng)殖廢棄物未得到充分利用，而是作為污染物被排入到環(huán)境中［1-3］。據(jù)對寧夏銀川周邊的一個存欄量800頭左右的奶牛養(yǎng)殖場進(jìn)行調(diào)查得知，每年奶牛場產(chǎn)糞0.38萬t，產(chǎn)尿0.27萬t，如不及時對這些廢棄物進(jìn)行處理，其所含的污染物勢必會對環(huán)境造成巨大危害。

污染物產(chǎn)生系數(shù)（又稱產(chǎn)污系數(shù)）是指在正常生產(chǎn)和管理條件下，1 d內(nèi)單個畜禽或生產(chǎn)單位畜產(chǎn)品所產(chǎn)生的糞、尿、化學(xué)需氧量（COD）、全氮（TN）、全磷（TP）、銅（Cu）、鋅（Zn）等原始污染物量，是反映畜禽養(yǎng)殖場污染物產(chǎn)生狀況的一個重要指標(biāo)［1-2］。本文以N、P、Cu、Zn的產(chǎn)生量為研究對象，選擇健康狀況良好、體重相似、出生日期相近的中國荷斯坦育成母牛作為試驗對象，采用全收糞尿法來研究育成母牛在一年四季中N、P、Cu、Zn產(chǎn)污系數(shù)的變化規(guī)律，以便為控制與治理奶牛場污染提供科學(xué)的理論依據(jù)與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與時間

試驗地點為寧夏銀川某奶牛養(yǎng)殖場。試驗時間從2007年10月至2008年8月，分春、夏、秋、冬四季進(jìn)行，每個季節(jié)連續(xù)采樣5 d，保證3 d數(shù)據(jù)有效［4］。

1.2 動物

5頭健康狀況良好、體重相似、出生日期相近的中國荷斯坦育成母牛。

1.3 動物的飼養(yǎng)管理

試驗牛采用栓系式舍飼飼養(yǎng)，飼料飼喂、防疫與奶牛場其他成乳母牛同步進(jìn)行。每日飼喂3次，自由飲水。試驗期間每天記錄每頭試驗牛的糞尿排放量。

1.4 樣品采集與處理

試驗開始后，每天收集每頭牛的全部糞尿，稱量，記錄，并算出每頭牛每天的產(chǎn)尿量與產(chǎn)糞量。將尿液充分混勻后，采集尿液約200 mL，分為2份：其中一份尿液約100 mL，移至100 mL塑料廣口瓶中，不進(jìn)行任何處理，置于-20℃冷凍保存，用于尿液銅、鋅、總磷的測定；另一份尿液約100 mL，倒入潔凈的塑料廣口瓶內(nèi)，加入1 mL 10%H2SO4和2滴甲苯，混合均勻后，置于-20℃冷凍保存，以備尿總氮的測定；將糞樣充分混勻后，采集糞

樣約500 g，分為2份：其中一份糞樣約300 g，移至自封袋中，不進(jìn)行任何處理，置于-20℃冷凍保存，用于糞中銅、鋅、總磷的測定；另一份糞樣約200 g放入自封袋中后，按100 g糞樣加1 mL 10%H2SO4進(jìn)行固氮，-20℃凍存用于糞總氮的測定。

1.5 測定指標(biāo)與方法

尿樣與糞樣的總氮（TN）、總磷（TP）、銅（Cu）、鋅（Zn）。具體測定方法如下：

TP采用HClO4-H2SO4消煮鉬銻抗比色法測定；Cu、Zn采用原子吸收法測定；TN采用紫外分光光度法測定。

1.6 產(chǎn)污系數(shù)的計算［1-2，5］

產(chǎn)污系數(shù)計算公式：FPi，j=QFi×CFi，j+QUi×CUi，j

式中：FPi，j為奶牛第i生產(chǎn)階段第j種污染物的產(chǎn)污系數(shù)，單位為g／（頭·d）；

QFi為奶牛第i生產(chǎn)階段糞產(chǎn)量，單位為kg/（頭·d）；

CFi，j為奶牛第i生產(chǎn)階段糞便中含第j種污染物的含量，單位為mg/kg；

QUi為奶牛第i生產(chǎn)階段尿液產(chǎn)量，單位為L/（頭·d）；

CUi，j為奶牛第i生產(chǎn)階段尿液中第j種污染物的含量，單位為mg/L。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用EXCEL2000和SPSS17.0軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與方差分析，測定結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差來表示［6］。

2 結(jié)果與分析

2.1 育成母牛四季N、P、Cu、Zn產(chǎn)污系數(shù)對比分析

由表1可知，育成母牛階段的奶牛在一年四季中N、P、Cu、Zn各種污染物的產(chǎn)污系數(shù)均存在著顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）差異。其中N產(chǎn)污系數(shù)以夏季最高，高達(dá)141.21 g/d，以春季最低。P產(chǎn)污系數(shù)以夏季最高，為248.51 g/d，極顯著高于其他各季節(jié)（P<0.01）；與春、秋和冬季相比，夏季P產(chǎn)污系數(shù)分別提高170.15%、152.50%和438.37%；春、秋季P產(chǎn)污系數(shù)又分別比冬季提高99.29%（P<0.01）和113.21%（P<0.01）。

Cu產(chǎn)污系數(shù)以夏季最高，其次依次為春、秋和冬季，其中除春季與夏季、秋季與冬季間差異不顯著（P>0.05）外，其他各季節(jié)間差異均達(dá)極顯著水平（P<0.01）。Zn產(chǎn)污系數(shù)以冬季最低，為926.21 mg/d，極顯著低于其他各季節(jié)（P<0.01）；與春、夏和秋季比較，冬季Zn產(chǎn)污系數(shù)分別降低51.53%、46.56%和42.88%。

表1 育成母牛階段四季產(chǎn)污系數(shù)的比較

3 小結(jié)與討論

1）育成母牛在一年四季中N、P、Cu、Zn污染物的產(chǎn)污系數(shù)均存在顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）差異。據(jù)史鵬飛［5］在規(guī)?；膛霎a(chǎn)污系數(shù)和排污系數(shù)的測定研究中發(fā)現(xiàn)，育成牛N、P、Zn產(chǎn)污系數(shù)隨季節(jié)變化而有明顯變化，這與本研究所得結(jié)果相似；其育成奶牛的年均產(chǎn)污系數(shù)分別為N 126.02 g/（頭·d），P 60.94 g/（頭·d），Cu 0.143 g/（頭·d），Zn 0.953 g/（頭·d）；除N產(chǎn)污系數(shù)外，其他污染物產(chǎn)污系數(shù)均低于本研究所測結(jié)果，造成這種現(xiàn)象的原因可能與試驗動物品種、飼糧營養(yǎng)水平、產(chǎn)尿量及產(chǎn)糞量的不同有關(guān)。

2）育成母牛N、P、Cu產(chǎn)污系數(shù)在一年四季中的變化規(guī)律一致，均以夏季最高，冬季最低，隨季節(jié)變化呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢；Zn產(chǎn)污系數(shù)則以春季最高，冬季最低，隨季節(jié)變化呈降低趨勢。這表明育成母牛在一年四季中對營養(yǎng)物質(zhì)的需要量與利用率不同，若一年中提供飼料的營養(yǎng)水平始終保持不變，不僅會使飼料造成浪費，飼養(yǎng)成本大大提高，而且還會使污染物產(chǎn)量增加，進(jìn)一步加大環(huán)境污染。

［1］王誠，張印，藺海朝，等.豬糞尿中N、P、Cu、Zn排放量的測定與分析［J］.家畜生態(tài)學(xué)報，2011，32（4）：81-84.

［2］李紀(jì)周.天津市規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場糞污治理及資源化利用調(diào)查研究［D］.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2011.

［3］龐鳳梅，李鵬，李玉浸，等.天津市畜禽糞便年排放量估算及控制對策研究［J］.農(nóng)業(yè)與發(fā)展，2008（3）：82-86.

［4］李艷，朱繼紅，張振偉，等.不同生長階段牛排糞量與尿液pH值晝夜變化的研究［J］.畜牧與獸醫(yī)，2009，41（10）：43-44.

［5］史鵬飛.規(guī)?；膛霎a(chǎn)污系數(shù)和排污系數(shù)測定研究［D］.鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

［6］明道緒，王欽德，耿社民，等.生物統(tǒng)計附試驗設(shè)計［M］.3版.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2001.

S851.2

A

2095-3887（2014）02-0068-02

10.3969/j.issn.2095-3887.2014.02.022

2013-11-25

張振偉（1981-），男，碩士，主要從事中衛(wèi)山羊品種保護(hù)工作。

閆宏（1957-），女，教授。研究方向：家畜環(huán)境衛(wèi)生。