發(fā)酵床養(yǎng)豬過程中墊料P素和K素物質(zhì)流分析

張麗萍，盛　婧，劉紅江，陳留根，鄭建初*

（1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，南京 210014；2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院循環(huán)農(nóng)業(yè)研究中心，南京 210014）

發(fā)酵床養(yǎng)豬過程中墊料P素和K素物質(zhì)流分析

張麗萍1，2，盛婧1，2，劉紅江1，2，陳留根1，2，鄭建初1，2*

（1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，南京 210014；2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院循環(huán)農(nóng)業(yè)研究中心，南京 210014）

選取3種墊料（40%稻殼+60%菌糠、40%稻殼+60%鋸木屑、40%稻殼+60%酒糟）為研究對(duì)象，分別在育肥豬進(jìn)欄前和出欄后對(duì)墊料和表層土壤進(jìn)行采樣分析，采用物質(zhì)流分析的方法分析了一個(gè)養(yǎng)豬周期內(nèi)3種墊料TP和TK的損失途徑。結(jié)果表明：P素在發(fā)酵床養(yǎng)殖過程中主要的損失途徑為豬采食與淋溶損失，總損失量分別為（FJ：40%稻殼+60%菌糠組合）15.69 kg、（FD：40%稻殼+60%鋸木屑組合）16.61 kg、（FW：40%稻殼+60%酒糟組合）14.37 kg；而3種發(fā)酵床分別有（FJ）80.74 kg、（FD）52.48 kg、（FW）84.65 kg的總P庫(kù)存在墊料中，75%～85%的P素會(huì)滯留在墊料中，損失率均超過14%。K素的主要損失途徑也為豬采食與淋溶損失，總損失量分別為（FJ）45.95 kg、（FD）33.95 kg、（FW）63.95 kg；總庫(kù)存的K素分別為（FJ）158 kg、（FD）107 kg、（FW）136 kg，68%～78%的K素會(huì)留存在墊料中，損失率均超過22%。養(yǎng)殖過后發(fā)酵床下部表層土壤會(huì)出現(xiàn)P素和K素累積現(xiàn)象，為了防止元素通過淋溶作用滲漏損失，建議發(fā)酵床墊料厚度要超過50 cm。

磷；鉀；發(fā)酵床墊料；養(yǎng)分轉(zhuǎn)化；物質(zhì)流分析

張麗萍，盛婧，劉紅江，等.發(fā)酵床養(yǎng)豬過程中墊料P素和K素物質(zhì)流分析［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2016，35（9）：1750-1755.

ZHANG Li-ping，SHENG Jing，LIU Hong-jiang，et al.Material flows of phosphorus and potassium in deep litter of swine biobeds［J］.Journal of Agro-Environment Science，2016，35（9）：1750-1755.

發(fā)酵床養(yǎng)豬是新型環(huán)保養(yǎng)殖技術(shù)，不僅能夠減少有害氣體的排放，還能夠保留墊料中絕大多數(shù)養(yǎng)分（如P、K等）。雖然國(guó)內(nèi)目前對(duì)發(fā)酵床養(yǎng)豬研究較多，但主要集中在發(fā)酵床墊料對(duì)豬舍環(huán)境改善、生豬生產(chǎn)性能提高以及豬肉品質(zhì)等方面，關(guān)于墊料中各種成分含量的測(cè)定結(jié)果報(bào)道很少［1］。應(yīng)三成等［2］對(duì)不同使用時(shí)間和類型的生豬發(fā)酵床墊料中的22個(gè)有機(jī)和無機(jī)成分進(jìn)行了測(cè)定分析，發(fā)現(xiàn)P素和K素隨發(fā)酵床使用時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增多，同時(shí)對(duì)墊料中各種成分含量與使用時(shí)間的關(guān)系以及不同類型發(fā)酵床墊料的成分差異有了初步的認(rèn)識(shí)。郭彤等［3］也對(duì)不同使用時(shí)間和深度的發(fā)酵床墊料進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，鉀、總磷含量均顯著增加；在使用1年和2年的墊料中從上層到下層總磷、總鉀的濃度逐漸降低，而使用3年的墊料中間層總鉀的濃度是最高的。陸揚(yáng)等［4］對(duì)連續(xù)飼養(yǎng)兩批豬的發(fā)酵床墊料進(jìn)行取樣分析發(fā)現(xiàn)，總P含量顯著提高，銨態(tài)氮、亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮濃度也顯著升高。

發(fā)酵床墊料含有豐富的P素和K素，在清理后經(jīng)過處理可以作為有機(jī)肥施用在農(nóng)田、蔬菜地和果園土壤中。文獻(xiàn)報(bào)道大多關(guān)注發(fā)酵床墊料對(duì)豬舍環(huán)境的改善、育肥豬生長(zhǎng)、豬肉風(fēng)味品質(zhì)等方面的研究［5-7］，也有文獻(xiàn)報(bào)道墊料還田后對(duì)植物和農(nóng)作物的生長(zhǎng)的影響［8-10］。然而，在養(yǎng)豬前后發(fā)酵床墊料的理化性狀變化，其中的P素和K素養(yǎng)分發(fā)生了怎樣的轉(zhuǎn)化，以及養(yǎng)分的流動(dòng)過程和對(duì)周圍環(huán)境的影響，目前國(guó)內(nèi)研究較少。本研究旨在通過應(yīng)用物質(zhì)流分析的方法，探明養(yǎng)豬前后發(fā)酵床墊料內(nèi)P素和K素等營(yíng)養(yǎng)元素的物質(zhì)流向和轉(zhuǎn)化特點(diǎn)，并對(duì)該區(qū)域內(nèi)的物質(zhì)容納量做出區(qū)域生態(tài)評(píng)價(jià)，以期為循環(huán)農(nóng)業(yè)中種養(yǎng)結(jié)合下合理利用廢棄物、可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和新的視角。

1　材料與方法

1.1研究區(qū)概況

本研究中涉及的發(fā)酵床養(yǎng)豬舍位于江蘇省南京市六合區(qū)竹鎮(zhèn)鎮(zhèn)的江蘇省農(nóng)科院六合基地內(nèi)，屬亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)域，降水量較多。通過前期試驗(yàn)，發(fā)酵床豬舍已經(jīng)使用1年并養(yǎng)殖過兩批次育肥豬，是一個(gè)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。試驗(yàn)區(qū)因地制宜以節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本和適宜生豬生長(zhǎng)發(fā)育為前提，研究確定了3種較好墊料組合：稻殼+菌糠、稻殼+鋸木屑、稻殼+酒糟。選取3個(gè)不同墊料配比的豬欄：FJ（40%稻殼+60%菌糠）、FD （40%稻殼+60%鋸木屑）、FW（40%稻殼+60%酒糟）。每個(gè)豬欄面積為37 m2，存欄育肥仔豬15頭，仔豬初始體重分別為FJ 28.75±1.21 kg、FD 28.09±2.01 kg、FW 27.91±1.49 kg，每天消耗飼料量為25 kg·欄-1。床體厚度為50 cm。

表1　不同試驗(yàn)物料基本理化性狀Table 1 Physical and chemical characteristics of experimental materials

本試驗(yàn)運(yùn)行2年，共計(jì)飼養(yǎng)2批次，分別在每年的5月到9月進(jìn)行飼養(yǎng)，每次育肥豬出欄后均清理墊料，并在下次上豬前鋪設(shè)新的墊料，共計(jì)2次重復(fù)。將每一批次育肥豬入欄前設(shè)定為P0期，豬出欄后設(shè)定為P1期，養(yǎng)殖過程中始終保持自然通風(fēng)狀態(tài)。

1.2樣品采集與分析

1.2.1墊料采集

鑒于豬的生活習(xí)性，每個(gè)欄區(qū)劃分4個(gè)采樣區(qū)：飲水區(qū)、重排便區(qū)、輕排便區(qū)、活動(dòng)區(qū)（采用多點(diǎn)測(cè)量并通過不規(guī)則多邊形計(jì)算確定各個(gè)區(qū)域的面積）；按照墊料層厚度，每個(gè)小區(qū)域分層取樣（0～20 cm、20～50 cm），墊料下部表層土壤取樣厚度為0～10 cm，所有樣品制成混合樣，每個(gè)欄區(qū)4個(gè)重復(fù)，分別在第0 d與第150 d取樣。混合樣風(fēng)干后過100目篩用于測(cè)定總磷（TP）和總鉀（TK）。

1.2.2樣品分析

風(fēng)干樣品經(jīng)過消煮后，其中TP用流動(dòng)分析儀（SKALAR San++）測(cè)定，TK用火焰分光光度計(jì)（PHILES Fl-6480）測(cè)定。

1.3分析評(píng)價(jià)方法

1.3.1物質(zhì)流模型建立

應(yīng)用物質(zhì)流分析的方法分析發(fā)酵床養(yǎng)豬前后P素和K素的轉(zhuǎn)化與損失，能夠較全面地反映2種元素在各個(gè)階段的含量變化，模型見圖l。物質(zhì)流總量遵循質(zhì)量守恒定律，其公式為：物質(zhì)的輸入量（inputs）=物質(zhì)的輸出量（outputs）+庫(kù)存凈增量（NAS）［11-13］。

鑒于豬舍主要是生物質(zhì)資源在流動(dòng)，數(shù)據(jù)收集和整理分析時(shí)重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面：（1）系統(tǒng)邊界以一個(gè)養(yǎng)殖周期計(jì)，即5個(gè)月；（2）選取的3個(gè)豬欄養(yǎng)殖規(guī)模較小，存欄量為15頭·欄-1，共計(jì)45頭；（3）結(jié)合豬舍的特點(diǎn)，以整個(gè)養(yǎng)殖階段為研究對(duì)象；（4）其他隱藏流暫不予考慮。

元素P、K的MFA（物質(zhì)流分析）公式如下所示：

為了利于豬群翻拱地面，發(fā)酵床養(yǎng)豬在飼養(yǎng)過程中的飼料喂食量為普通養(yǎng)豬的80%～90%［14］，因此豬群需要從墊料中拱食以攝入其余所需的10%～20%食物。在本試驗(yàn)中飼料投喂量為普通養(yǎng)豬的90%，因此豬群采食的10%的墊料作為發(fā)酵床系統(tǒng)的P和K元素輸出。

圖1　發(fā)酵床養(yǎng)殖過程中各營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)示意圖Figure 1 Chart of nutrient cycling in bio-bed during breeding period

1.3.2數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用SPSS17.0和Excel2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，文中所列數(shù)據(jù)均為兩次試驗(yàn)重復(fù)的平均值。

2　結(jié)果與分析

2.1發(fā)酵床養(yǎng)豬P素物質(zhì)流分析

2.1.1P素輸入分析

根據(jù)3種發(fā)酵床墊料測(cè)定分析數(shù)據(jù)，得出養(yǎng)殖階段P素輸入總量（表2）。每個(gè)發(fā)酵床投入的墊料量不同，每個(gè)發(fā)酵床輸入的P素總量也不同。除去墊料本身所含P量，發(fā)酵床在養(yǎng)殖階段的P素外源輸入主要為豬糞尿排放。因此養(yǎng)殖階段發(fā)酵床總P輸入量=初始?jí)|料含P量+豬糞尿含P量。在整個(gè)養(yǎng)殖階段，3種發(fā)酵床墊料FJ、FD、FW輸入的總P量分別為96.44、69.09、99.14 kg。

表2　不同墊料組合發(fā)酵床養(yǎng)殖過程中P素輸入量Table 2 Total inputs of P in three bio-beds during breeding period

2.1.2P素轉(zhuǎn)化與損失

在發(fā)酵床養(yǎng)豬過程中，P素轉(zhuǎn)化或者損失的途徑主要有2種：一部分經(jīng)由豬的采食轉(zhuǎn)化為豬身組成成分，一部分通過淋溶作用滲漏到發(fā)酵床下部表層土壤中。圖2表明，養(yǎng)殖過后豬群采食墊料損失的P素總量分別為FJ8.57 kg、FD5.83 kg、FW8.84 kg，占P素總損失量的35%～62%；經(jīng)淋溶作用滲漏到墊料下部表層土壤中的P素總量分別為FJ6.17 kg、FD10.13 kg、FW4.55 kg，在 P素總損失中所占比例分別為FJ39.32%、FD60.99%、FW31.66%，可見FD中P的淋溶損失最大。

從表3可看出，養(yǎng)豬結(jié)束后3種發(fā)酵床的總P凈庫(kù)存分別為（FJ）80.74 kg、（FD）52.48 kg、（FW）84.65 kg，下降幅度分別為16.27%、24.04%、14.49%；養(yǎng)殖過后3種發(fā)酵床墊料的總損失分別為（FJ）15.69 kg、（FD）16.61 kg、（FW）14.37 kg。

2.2發(fā)酵床養(yǎng)豬K素物質(zhì)流分析

2.2.1K素輸入分析

根據(jù)3種發(fā)酵床墊料測(cè)定分析數(shù)據(jù)，得出養(yǎng)殖階段K素輸入總量（表4）。與P素輸入相同，每個(gè)發(fā)酵床投入的墊料量不同，每個(gè)發(fā)酵床輸入的K素總量也不同。除去墊料本身所含K量，發(fā)酵床在養(yǎng)殖階段的K素外源輸入主要為豬糞尿排放。因此養(yǎng)殖階段發(fā)酵床總K輸入量=墊料含K量+豬糞尿含K量。在整個(gè)養(yǎng)殖階段，3種發(fā)酵床墊料FJ、FD、FW輸入的總K量分別為204、141、200 kg。

圖2　兩種途徑的P素轉(zhuǎn)化量Figure 2 Two paths of P transformation during feeding period

表3　養(yǎng)豬結(jié)束后墊料的P素凈庫(kù)存和總損失量Table 3 Total inventory and total loss of P in bio-bed litter at end of feeding

2.2.2K素轉(zhuǎn)化與損失

與P元素相同，在發(fā)酵床養(yǎng)豬過程中，K素轉(zhuǎn)化或者損失的途徑主要有2種：一部分經(jīng)由豬的采食轉(zhuǎn)化為豬身組成成分，一部分通過淋溶作用滲漏到發(fā)酵床下部表層土壤中。圖3表明，養(yǎng)殖過后豬群采食墊料損失的K素總量分別為FJ18.60 kg、FD12.30 kg、FW18.20 kg，占K素總損失量的28%～40%；經(jīng)淋溶作用滲漏到墊料下部表層土壤中的K素總量分別為FJ25.19 kg、FD20.32 kg、FW43.38 kg，在K素總損失中所占比例分別為FJ54.82%、FD59.85%、FW67.83%，F(xiàn)J 對(duì)K素的吸納效果最好。

從表5可看出，養(yǎng)豬結(jié)束后3種發(fā)酵床的總K凈庫(kù)存分別為（FJ）158 kg、（FD）107kg、（FW）136kg，下降幅度分別為22.53%、24.09%、31.98%，F(xiàn)W損失的K素最多；養(yǎng)殖過后3種發(fā)酵床墊料的總損失分別為（FJ）45.86 kg、（FD）33.93 kg、（FW）63.56 kg。

2.3P素和K素在土壤中的累積

豬糞便對(duì)土壤和水體的污染除了N元素外主要為P污染。一方面，豬飼料中含有部分不溶性蛋白及抗?fàn)I養(yǎng)因子，同時(shí)還含有以植酸磷形式存在于豬飼料中的P素，這些含氮和含磷物質(zhì)未經(jīng)消化就隨糞便排出體外，滯留在糞便中；鉀（K）雖然是動(dòng)物機(jī)體中僅少于鈣（Ca）和磷（P）的第三大礦物元素，但仍會(huì)有大量的K素隨糞尿排出體外［16］。P、K隨糞便排出體外后會(huì)累積在墊料中，上面的研究結(jié)果表明這2種元素會(huì)因淋溶作用滲漏到床體下部表層土壤中。經(jīng)過對(duì)床體下部表層土壤采樣分析，發(fā)現(xiàn)飼養(yǎng)過兩批次豬之后，墊料下部表層土壤（0～10 cm）會(huì)出現(xiàn)P素和K素的累積（表6），并且3種土壤P素和K素的含量均具有顯著性差異。經(jīng)過2個(gè)養(yǎng)殖周期后，F(xiàn)D下部表層土壤總P含量最高，為27.73 kg，F(xiàn)W下部土壤總K含量最高，為135.46 kg。表層土壤中，F(xiàn)J的TP含量和FD的TK含量均最低。

表4　不同墊料組合發(fā)酵床養(yǎng)殖過程中K素輸入量Table 4 Total K inputs in three biobed during breeding period

圖3　兩種途徑的K素轉(zhuǎn)化量Table 3 Two paths of K transformation during feeding period

對(duì)發(fā)酵床床體下部表層土壤在養(yǎng)豬前后的TP和TK增量與超背景值比率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)所選3種發(fā)酵床墊料下部表層土壤的TP和TK不論是增量還是超背景值比率，每?jī)烧咧g都具有顯著性差異。在TP的增量和超背景值比率方面，F(xiàn)J兩項(xiàng)都最低，分別為15.68 kg和4.26；FD的TP增量和超背景值比率最大，分別為26.33 kg和19.99；FW的兩項(xiàng)均居中。而在TK的增量和超背景值比率方面，F(xiàn)D兩項(xiàng)都最低，分別為40.46 kg和1.62，F(xiàn)W兩項(xiàng)都最高，分別為86.98 kg和2.79，F(xiàn)J兩項(xiàng)均居中（表7）。

表5　養(yǎng)豬結(jié)束后墊料的K素凈庫(kù)存和總損失量Table 5 Total inventory and total loss of K in bio-bed litter at end of feeding

表6　發(fā)酵床墊料養(yǎng)豬前后床體下部表層土壤TP與TK含量Table 6 Total P and K content in surface soil under bio-bed litter before and after pig-rearing

表7　養(yǎng)殖兩批次育肥豬后3種墊料下部表層土壤TP與TK增量Table 7 Total P and K increments in surface soil under bio-bed litters after two seasons of pig-rearing

3　討論

目前在我國(guó)關(guān)于養(yǎng)豬前后發(fā)酵床墊料養(yǎng)分轉(zhuǎn)化與損失的研究報(bào)道比較少，而應(yīng)用物質(zhì)流分析的方法研究發(fā)酵床墊料養(yǎng)分轉(zhuǎn)化與流動(dòng)的報(bào)道更是少之又少。

通過研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵床墊料中的P素的損失途徑主要有兩種，分別是豬采食損失與淋溶損失，留存在墊料中的 TP分別是總P輸入的 FJ 83.73%、FD 75.96%、FW 85.51%，總損失分別是總P輸入的FJ 16.40%、FD 24.66%、FW 14.59%，養(yǎng)殖1批次豬后發(fā)酵床墊料的P素?fù)p失率不超過25%；3種墊料中TP含量均超過6 g·kg-1，符合有機(jī)肥國(guó)家含量標(biāo)準(zhǔn)［17］。

而K素在發(fā)酵床養(yǎng)豬過程中的轉(zhuǎn)化途徑同樣是豬采食與淋溶兩種，總K庫(kù)存分別是總K輸入的FJ 77.47%、FD 75.91%、FW 68.02%，總K損失分別是總K輸入的FJ 22.49%、FD 24.07%、FW 31.79%，3種發(fā)酵床的TK損失率不超過32%，TK含量均超過13 g· kg-1，同樣符合有機(jī)肥國(guó)家含量標(biāo)準(zhǔn)。

已有的關(guān)于發(fā)酵床墊料養(yǎng)豬的研究表明，隨著墊料使用時(shí)間的延長(zhǎng)，墊料中的P素和K素含量會(huì)逐漸升高從而出現(xiàn)累積現(xiàn)象［2-3，18］。本研究同樣測(cè)定了發(fā)酵床下部表層土壤中的TP和TK。通過物質(zhì)流公式得知，淋溶-P（或K）=［P（或K）初始總庫(kù)存+豬糞尿含P（或K）量］-總凈庫(kù)存P（或K）量-豬采食-P（或K）量。據(jù)公式計(jì)算得出0～10 cm表層土壤中P素總量（即推導(dǎo)值）分別是FJ 7.13 kg、FD 10.78 kg、FW 5.53 kg，實(shí)測(cè)值是推導(dǎo)值的82%～94%。同樣，K素總量的計(jì)算推導(dǎo)值分別是FJ 27.40 kg、FD 21.70 kg、FW 45.80 kg，實(shí)測(cè)值均占推導(dǎo)值的93%以上，說明10 cm以下的土壤中仍會(huì)有P素和K素的滲漏。由此說明養(yǎng)殖過兩批次育肥豬后，由于淋溶作用，這部分表層土壤中的TP 和TK量具有明顯的累積現(xiàn)象。土壤的TP、TK增量和超背景值比率同樣表明了發(fā)酵床養(yǎng)殖過程中P素和K素的淋溶滲漏和在表層土壤中的累積。從土壤TP 和TK含量、增量和超背景值比率來看，F(xiàn)J（即稻殼+菌糠組合的墊料）對(duì)TP的吸納效果最好；FD（即稻殼+鋸木屑的墊料）對(duì)TK的吸納效果最好。此外，為了防止元素通過淋溶作用滲漏損失，建議發(fā)酵床墊料厚度要超過50 cm。

4　結(jié)論

物質(zhì)流分析結(jié)果表明，P素和K素在發(fā)酵床養(yǎng)豬過程中主要通過豬采食和淋溶的途徑損失。一個(gè)養(yǎng)殖周期結(jié)束后，墊料中的P素和K素含量較高，能夠作為有機(jī)肥施用于農(nóng)田。

養(yǎng)殖過程中，發(fā)酵床墊料會(huì)出現(xiàn)P素和K素累積；同時(shí)，由于發(fā)酵床墊料厚度過低造成2種元素淋溶，導(dǎo)致表層土壤出現(xiàn)P素和K素累積，持續(xù)使用會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)赝寥拉h(huán)境造成一定影響，因此發(fā)酵床厚度應(yīng)該超過50 cm。

［1］梁皓儀.“發(fā)酵床”養(yǎng)豬熱下的冷思考［J］.養(yǎng)豬，2009（4）：4-5. LIANG Hao-yi.Calm thinking on the pig rearing of"fermentation bed" system［J］.Swine Production，2009（4）：4-5.

［2］應(yīng)三成，呂學(xué)斌，何志平，等.不同使用時(shí)間和類型生豬發(fā)酵床墊料成分比較研究［J］.西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，23（4）：1279-1281.

YING San-cheng，Lü Xue-bin，HE Zhi-ping，et al.Comparative research of swine litter compounds between different utilization time and different types［J］.Southwest China Journal of Agricultural Science，2010，23（4）：1279-1281.

［3］郭彤，馬建民，趙曾元，等.不同使用時(shí)間和深度的發(fā)酵床墊料成分及重金屬沉積規(guī)律的研究［J］.中國(guó)畜牧雜志，2013，49（10）：51-55.

GUO Tong，MA Jian-min，ZHAO Zeng-yuan，et al.Study on the composition of fermentation bed mattress materials and the deposition of heavy metals with different time and depth［J］.Chinese Journal of Animal Science，2013，49（10）：51-55.

［4］陸揚(yáng)，吳淑杭，周德平，等.發(fā)酵床養(yǎng)豬墊料的養(yǎng)分轉(zhuǎn)化與植物毒性研究［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2011，30（7）：1409-1412.

LU Yang，WU Shu-hang，ZHOU De-ping，et al.Nutrition Transformation and phytotoxicity of pig litters under Pig-on-Litter（POL）system［J］. Journal of Agro-Environment Science，2011，30（7）：1409-1412.

［5］Tam N F Y，Vrijmoed L L P.Effects of the inoculums size of commercial bacterial product and the age of sawdust bedding on pig waste decompositioninapig-on-littersystem［J］.WasteManagement，1993，11（2）：107-115.

［6］畢小艷，張彬.發(fā)酵床生態(tài)養(yǎng)殖模式在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展［J］.中國(guó)動(dòng)物保健，2010（9）：50-51.

BI Xiao-yan，ZHANG Bin.Application and research progress of ecological culture model of fermentation bed in pig production［J］.China Ani－mal Health，2010（9）：50-51.

［7］郭彤，郭秀山，馬建民，等.發(fā)酵床飼養(yǎng)模式對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、腹瀉、腸道菌群及畜舍環(huán)境的影響［J］.中國(guó)畜牧雜志，2012，48 （20）：56-60.

GUO Tong，GUO Xiu-shan，MA Jian-min.The effect of fermentation bed feeding mode on weaning piglet growth performance，diarrhea，intestinal flora and piggery environment［J］.Chinese Journal of Animal Science，2012，48（20）：56-60.

［8］黃義彬，李卿，張莉，等.發(fā)酵床墊料無害化處理技術(shù)研究［J］.貴州畜牧獸醫(yī)，2011，35（5）：3-7.

HUANG Yi-bin，LI Qing，ZHANG Li，et al.Research on the harmless treatment technology of fermentation bed padding material［J］.Guizhou Journal of Animal Husbandry&Veterinary Medicine，2011，35（5）：3-7. ［9］劉向明，豬場(chǎng)生物發(fā)酵床墊料衛(wèi)生研究［D］.武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

LIUXiang-ming.Researchonhygieneofpiggerybio-fermentationlitter［D］. Wuhan：Huazhong Agricultural University，2012.

［10］陳宏，陳玉成，楊學(xué)春.硫化鈉對(duì)土壤汞、鎘、鉛的植物可利用性的調(diào)控［J］.生態(tài)環(huán)境，2003，12（3）：285-288.

CHEN Hong，CHEN Yu-cheng，YANG Xue-chun.Regulation of phyto-availability of Hg，Cd，Pb in soil by sodium sulfide［J］.Ecology and Environment，2003，12（3）：285-288.

［11］王軍，周燕，劉金華，等.物質(zhì)流分析方法的理論及其應(yīng)用研究［J］.中國(guó)人口資源與環(huán)境，2006，16（4）：60-64.

WANG Jun，ZHOU Yan，LIU Jin-hua，et al.Study on theory and application of material flow analysis［J］.China Population Resources and Environment，2006，16（4）：60-64.

［12］沈鐳，劉曉潔.資源流研究的理論與方法探析［J］.資源科學(xué)，2006，28（3）：9-16.

SHEN Lei，LIU Xiao-jie.Discussion on theories and methods of resources flow［J］.Resources Science，2006，28（3）：9-16.

［13］Tachibana J，Hirota K，Goto N，et al.A method for regional-scale material flow and decoupling analysis：A demonstration case study of Aichi prefecture，Japan［J］.Resources，Conservation and Recycling，2008，52 （12）：1382-1390.

［14］李建喜.發(fā)酵床在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用［J］.廣東畜牧獸醫(yī)科技，2010，35（3）：22-24.

LI Jian-xi.Application of fermentation bed in pig production［J］.Guangdong Journal of Animal and Veterinary Science，2010，35（3）：22-24.

［15］郭德杰，吳華山，馬艷，等.不同豬群糞、尿產(chǎn)生量的監(jiān)測(cè)［J］.江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011，27（3）：516-522.

GUO De-jie，WU Hua-shan，MA Yan，et al.Monitoring of the amount of pig manure and urine in different swineries［J］.Jiangsu Journal of A－gricultural Sciences，2011，27（3）：516-522.

［16］Danny M Hooge，李震.鉀在動(dòng)物體內(nèi)的代謝功能（下）［J］.國(guó)外畜牧科技，1996，23（1）：13-14.

Danny M Hooge，LI Zhen.Potassium metabolism in animals（lower parts）［J］.Foreign Animal Husbandry Science and Technology，1996，23（1）：13-14.

［17］中國(guó)人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部.NY 525—2012農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-有機(jī)肥料［S］.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2012.

Ministry of Agriculture of the PRC.NY 525—2012 Agriculture industry standard of the PRC-Organic fertilizer［S］.Beijing：China Agriculture Press，2012.

［18］劉向明，劉婕，張妮婭，等.豬場(chǎng)生物發(fā)酵床墊料衛(wèi)生研究［J］.環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2013，7（8）：3237-3243.

LIU Xiang-ming，LIU Jie，ZHANG Ni-ya，et al.Research on hygiene of piggerybio-fermentationlitter［J］.Chinese Journal of Environmental Engineering，2013，7（8）：3237-3243.

Material flows of phosphorus and potassium in deep litter of swine biobeds

ZHANG Li-ping1，2，SHENG Jing1，2，LIU Hong-jiang1，2，CHEN Liu-gen1，2，ZHENG Jian-chu1，2*
（1.Institute of Agricultural Resources and Environment，Jiangsu Academy of Agricultural Sciences，Nanjing 210014，China；2.Circular Agriculture Research Center，Jiangsu Academy of Agricultural Sciences，Nanjing 210014，China）

In this study，material flows of phosphorus（P）and potassium（K）in deep litter of swine bio-beds were examined using three kinds of deep litter，i.e.，40%rice husk+60%mushroom bran（FJ），40%rice husk+60%sawdust（FD），and 40%rice husk+60%vinasse（FW）. Phosphorus and K transformations in deep litters and top soils during a feeding period were determined.Results indicated that phosphorus lost mainly via leaching and pig feeding，in which the losses were 15.69，16.61 and 14.37 kg，respectively，for FJ，F(xiàn)D，and FW.Residual P were 80.74，52.48，and 84.65 kg in deep litter of FJ，F(xiàn)D and FW，respectively，which accounted for 75%～85%of total P.The rest 14%of P was lost via foraging and leaching.The K losses were 45.95，33.95，and 63.95 kg，in FJ，F(xiàn)D，and FW，respectively.The residual amount of K was 158，107 and 136 kg，respectively in FJ，F(xiàn)D and FW，indicating that more than 68%～78%of K was retained in the litter.The loss rate was over 22%due to foraging and leaching.Accumulation of P and K in top soils was found at the bottom of biobed.In order to prevent nutrient losses through leaching，the litter depth of biobed should be more than 50 cm.

phosphorus；potassium；biobed litter；nutrient transformation；material flow

X71

A

1672-2043（2016）09-1750-06doi：10.11654/jaes.2016-0093

2016-01-20

集約化農(nóng)區(qū)種養(yǎng)結(jié)合生產(chǎn)技術(shù)集成與工程示范（201203050-2）

張麗萍（1983—），女，漢族，博士，助研。目前從事的研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)資源與利用。E-mail：lp.zhang@hotmail.com

鄭建初E-mail：zhengjianchu@hotmail.com