不同养猪模式温室气体排放的研究

摘要

随着畜牧生产集约化、规模化程度不断的提高，畜禽养殖过程中温室气体的排放已引起高度关注。养猪业温室气体的排放是畜禽养殖温室气体来源的主要途径之一。因此，探讨不同养猪模式温室气体排放情况和影响因素，以及了解氮素在发酵床中的转化规律具有重要的科学意义，这将有助于在实际养猪生产中通过采取合理措施减少温室气体的排放，降低对生态环境的污染风险。本研究选择南京六合发酵床和传统水泥地面养殖猪舍，通过二氧化碳平衡法研究了不同养猪模式的温室气体排放情况，并分析了发酵床温室气体排放的影响因素，为评价不同猪舍饲养环境以及控制温室气体排放提供依据;并用静态箱法同步测定发酵床猪舍氧化亚氮和氨的排放情况，分析发酵床垫料0-20 cm、20-40 cm垫料层不同氮素形态、总有机碳、C/N、含水率、pH等指标，以探讨发酵床垫料氮素转化规律，并为合理使用发酵床、减缓环境压力提供理论支撑。试验期间，主要结论如下:
　　(1)发酵床舍内CH4、 CO2、N2O的平均浓度分别1.59、893.95、1.00 mg·m-3，分别是传统猪舍的61.2％、78.6％、125.0％。
　　(2)发酵床猪舍内甲烷排放通量呈先降低后升高的趋势，试验期间单个育肥猪甲烷的平均排放通量为122.48-162.09 mg·(h·pig)-1，或折合成标准动物单位711.27-1199.75mg·(h·AU)-1，平均CH4排放通量是传统猪舍的63.6％，而平均N2O和CO2排放通量是传统猪舍10倍和1.4倍。
　　(3)在综合考虑传统养猪模式粪便堆肥和化粪池温室气体的排放情况后，发酵床每天每头猪排放的CO2当量的温室气体总量较传统养猪模式多26.3％，其中CO2是发酵床温室气体排放总量的主要贡献者，其次是N2O。
　　(4)通过对猪体重、垫料温度、垫料含水率及有机质与舍内甲烷排放量进行相关性分析，发现该试验中有机质含量是影响舍内甲烷排放量的最重要因素(r=0.949，P＜0.05)，有机质含量越高，其甲烷排放潜力越大，同时粪便的堆积也会增加甲烷的排放。
　　(5)垫料各层总氮、硝态氮、碱解氮含量呈升高趋势，而铵态氮含量呈先升高后降低，总体上呈下降趋势。试验结束时0-40cm垫料总氮、硝态氮、碱解氮、铵态氮含量分别是试验初的111.23％、144.02％、126.35％、89.0％。
　　(6)垫料N2O、NH3的排放呈先升高后降低的趋势，试验期间分别排放3.59 kg N2O、1.69kgNH3。

目录

摘要

第一章 引言

1．1 研究背景

1．1．1 温室气体

1．1．2 农业温室气体

1．1．3 养殖业温室气体排放现状

1．1．4 养猪业温室气体排放现状

1．2 育肥猪合简介

1．2．1 传统养猪简介

1．2．2 发酵床养猪简介

1．3 发酵床与传统养猪优缺点比较

1．3．1 发酵床比传统养猪的优点

1．3．2 发酵床比传统养猪的缺点

1．4 育肥猪舍温室气体产生因素

1．4．1 甲烷产生因素

1．4．2 二氧化碳产生因素

1．4．3 氧化亚氮产生因素

1．5 发酵床养猪温室气体研究现状

1．6 研究内容、目标及意义

1．6．1 研究内容

1．6．2 研究目标

1．6．3 研究意义

1．7 研究方法与技术路线

1．7．1 研究材料与方法

1．7．2 试验技术路线

第二章 发酵床温室气体采样时间及采样周期的确定

2．1 试验材料与方法

2．1．1 试验设施

2．1．2 饲养方式及管理

2．1．3 样品采集与分析

2．2 结果与分析

2．2．1 基于静态箱法-垫料温室气体采样时间的确定

2．2．2 基于二氧化碳平衡法．发酵舍温室气体采样时间的确定

2．2．3 采样周期的确定

2．3 本章小结

第三章 不同养猪模式温室气体排放情况

3．1 试验材料与方法

3．1．1 试验设施

3．1．2 饲养方式及管理

3．1．3 样品的采集与分析

3．1．4 排放通量的计算

3．2 结果与分析

3．2．1 舍内外CH4、CO2、N2O浓度变化

3．2．2 猪合内温室气体排放通量分析

3．2．3 温室气体排放总量分析

3．3 讨论

3．4 本章小结

第四章 发酵床养猪过程中甲烷的排放及其影响因素

4．1 试验材料与方法

4．1．1 试验设施

4．1．2 饲养方式及管理

4．1．3 样品的采集与分析

4．1．4 甲烷排放通量的计算

4．2 结果与分析

4．2．1 舍内空气温度、垫料温度、含水率、pH及通风量的变化

4．2．2 舍内外甲烷和二氧化碳含量的变化

4．2．3 甲烷排放通量的变化

4．2．4 甲烷排放量与影响因素的相关性

4．3 讨论

4．4 本章小结

第五章 发酵床垫料氮素转化及含氮气体排放的研究

5．1 材料与方法

5．1．1 样品采集及试验处理

5．1．2 测定方法

5．1．3 统计分析

5．2 结果与分析

5．2．1 试验前后发酵床垫料C、N变化

5．2．2 发酵床垫料含水率及pH的变化

5．2．3 氮素含量的变化

5．2．4 发酵床垫料N2O、NH3的排放

5．3 讨论

5．4 本章小结

第六章 结论

第七章 存在问题及展望

参考文献

致谢

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