季节对育成母牛产粪量及粪N、P、Cu、Zn等污染物排放量的影响

张振伟，庞伟英，周玉香，张巧娥，闫 宏*

（1.宁夏中卫山羊选育场，宁夏 中卫 755006；2.宁夏大学农学院，银川 750021；3.宁夏贺兰县农牧渔局，银川 752000）

经济的高速发展与农业结构的不断调整，促进了畜牧业生产规模的不断扩大和集约程度的不断提高，但由于规划、管理和技术滞后等原因，导致养殖废弃物未能得到充分利用，而是作为污染物被排入到环境中[1-12]。据对银川市周边的一个存栏量约800头的奶牛养殖场进行调查得出，每年奶牛场粪产生量0.38万t，尿产生量0.27万t，如不及时地对这些废弃物进行处理，其内所含的污染物势必会对环境造成巨大的危害。因此，本试验对育成母牛在不同季节的产粪量及粪中污染物的成分与含量进行了测定与分析，旨在寻出季节与污染物成分、含量间的规律，以便为控制与治理奶牛场污染提供科学的理论依据与数据基础。

1 材料与方法

1.1 试验地点与时间

试验在宁夏回族自治区银川市某奶牛养殖场内进行。试验时间为2011年10月～2012年8月，分春、夏、秋、冬四季进行，每个季节连续采样5 d，保证3 d有效数据[4]。

1.2 试验动物

选择健康状况良好、体重相似、出生日期相近的中国荷斯坦育成母牛5只。

1.3 饲养管理

试验牛采用栓系式舍饲饲养，饲料饲喂、防疫与奶牛场其他育成母牛同步进行。试验牛每日饲喂3次，自由饮水。试验期间记录每天每头试验牛的粪排放量。

1.4 样品的采集与处理

试验开始后，收集每天每头试验牛的全部粪样，称量，记录，并计算每天每头试验牛的产粪量。将粪样充分混匀后，采集粪样约500 g，分为两份：其中1份粪样约300 g，移至自封袋中，不进行任何处理，置于-20℃冷冻保存，用于粪中含水率、铜、锌、总磷、有机质的测定；另1份粪样约200 g放入自封袋中后，按粪样100 g加4.5 mol·L-1H2SO420 mL进行固氮，-20℃冻存，用于粪总氮的测定。

1.5 测定指标与方法

实验室粪样分析测定指标包括含水率、总氮（TN）、总磷（TP）、铜（Cu）、锌（Zn）、有机质。含水率的测定采用烘干法测定；TN的测定采用过硫酸钾氧化—紫外分光光度法测定；TP的测定采用HClO4-H2SO4消煮钼锑抗比色法测定；Cu、Zn的测定采用HF-HNO3-HClO4-H2SO4消煮—原子吸收法测定；有机质的测定采用重铬酸钾容量测定。

1.6 统计分析

试验数据采用Excel 2000和SPSS 17.0软件进行数据统计与方差分析，测定结果以“平均值±标准误”表示。

2 结果与分析

不同季节对育成母牛产粪量及粪污染物含量的影响分析见附表。

附表 不同季节对育成母牛产粪量及粪污染物含量的影响分析

由附表可知，季节对育成母牛产粪量与粪样中有机质及N、P、Cu、Zn污染物的排放量均存在影响。其中粪样中有机质含量以夏季最低，冬季最高，且二者差异极显著（P＜0.01）。N排泄量以夏季最高，极显著地高于秋、冬季（P＜0.01），显著高于春季（P＜0.05）；与春、秋和冬季相比，夏季N排泄量依次提高5.88%、16.13%和20.00%；与秋、冬季相比，春季N排泄量分别提高9.68%（P＞0.05）和13.33%（P＜0.05）。P排泄量以夏季最高，且极显著地高于其他各季节（P＜0.01），依次高出136.62%、118.18%和133.33%。Cu排泄量以春季最高，极显著地高于秋季（P＜0.01），显著地高于夏季（P＜0.05），高于冬季（P＞0.05），依次提高80.98%、12.06%和1.49%。Zn排泄量以春季最高，夏季最低，且二者含量差异极显著（P＜0.01）；与夏、秋和冬季比较，春季Zn排泄量分别提高25.38%（P＜0.01）、17.66%（P＜0.01）和2.22%（P＜0.01）。产粪量以冬季最低，极显著地低于其他各季节（P＜0.01），依次降低107.72%、130.47%和99.53%。

3 讨论

尤克强等报道，每头育成母牛每天产粪量为18～20.5 kg[13]。程鹏发现，北京地区育成期奶牛粪便产生量为13.85 kg·头-1·d-1，以夏季最高，与本研究所得结论相似[14]。王会群报道，育成母牛粪样全磷含量在0.24～0.44%[15]。栾冬梅等对黑龙江省规模化奶牛场育成牛和泌乳牛的产污系数和排污系数进行了测算，结果表明，每头育成牛粪便、尿液、化学需氧量（COD）、氮、磷、铜和锌的产污系 数 分 别 为 15.77、 7.23、 2 132.49、 112.82、50.28、96.04和 461.89 mg·d-1；每头泌乳牛粪便、尿液、COD、氮、磷、铜和锌的产污系数分别为 33.47、 16.34、 4 265.58、 270.88、 182.99、196.34和979.09 mg·d-1；每头育成牛COD、氮、磷、铜和锌的排 污系数分别为540.39、34.34、13.29、18.37和91.06 mg·d-1[16]。于斌等发现，鲜牛粪中N含量为12.315 g·kg-1，P含量为25.738 g·kg-1，有机质含量为327.2 g·kg-1[17]。史鹏飞报道，育成母牛产粪量及N、P、Cu、Zn污染物排泄量随季节变化有明显的不同，与本研究结果相似；其粪样含水率为77.35%～78.90%（年含水率为78.00%），N排放量为1.83～2.07%（N年排放量为1.99%），P排放量为1.10%～2.03%（P年排放量为1.68%），Cu排放量为35.02～47.56 ug·g-1（Cu年排放量为 40.35 ug· g-1），Zn排放量为 218.77～345.18 ug·g-1（Zn年排放量为259.86 ug·g-1），有机质含量为53.31%～55.53%（年有机质含量为54.31%）；除粪样含水率外，其他粪样指标排泄量均高于本研究所测得结果，造成这种现象的原因可能与试验动物品种及饲粮营养水平的不同有关[18]。

4 结论

季节对育成母牛产粪量与粪样中有机质及N、P、Cu、Zn污染物的排放量均存在着极显著或显著的差别，即育成母牛在一年中不同季节的产粪量与粪样中有机物及各种污染物的排放量均不同。产粪量与粪样中N、P含量以夏季最高，随季节的变化呈现出先升高后降低的趋势；Cu、Zn含量以春季最高，随季节的变化呈现出降低趋势；粪样含水率与有机质排放量均冬季最高。以不同季节产粪量及粪中污染物排泄规律为根据来研究配制符合成乳母牛的均衡饲料配方，不仅可达到满足成乳母牛的生产需要，又能最大限度地降低污染物排放量，从而达到减少奶牛场污染的目的。

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