糞水加注后稻田水質變化情況初探

于艷杰 顧帥娣 李慧 馮晨 許建華*

（1 光明種業有限公司，上海 202171；2 上海海豐現代農業有限公司，鹽城 224153；3中墾種業股份有限公司，鹽城 224153） *為通信作者

近年來，隨著畜禽規模化養殖的快速發展，通過畜禽糞污處理和利用進行種養循環，已成為當前畜牧業發展的熱點和難點。目前，前人在豬糞、牛糞等畜禽糞污的堆肥處理技術[1]、還田利用技術及要求[2-3]、豬糞肥特性等方面進行了較多研究[4]，在畜禽糞污還田后土壤中的抗生素抗性基因、微生物、酶的活性變化和氮形態轉化特性等方面也進行了較多探討[5-8]。但是，前人的研究內容主要集中在堆肥工藝和糞水還田技術上，對于糞水還田后稻田水質變化情況的研究較少，而在環保領域，對于加注糞水后的稻田水排放有明確的標準。為此，筆者對糞水加注后稻田水質變化情況進行了研究，主要是分析水體pH、EC 值、COD、總氮含量、總磷含量和氨氮含量等水質指標的變化趨勢，以期為水稻生產上確定合適的稻田排水時間及糞水加注間隔期提供參考依據。現將相關試驗結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗設在上海躍進現代農場21隊14#南進行，試驗田塊面積為0.8 hm2，分為南北兩塊，每塊田面積為0.4 hm2。供試水稻品種為‘滬稻香軟34’，于2022 年6月11日采用機穴播方式。糞水（懸浮物含量為0.13%，pH 為8.23，EC 值為15.18 mS/cm，COD 為12 267 mg/L，總氮含量為1 555 mg/L，總磷含量為205 mg/L，氨氮含量為1 347 mg/L）由上海明珠湖肉食品有限公司提供。

1.2 取樣及檢測

試驗分2次加注糞水，即稻田先加注淺水層（加注時間為7 月1 日），待水層穩定后，用48 V 水泵均勻噴施加注糞水（加注時間為7 月2 日），每667 m2田塊共加注糞水2 000 L。

取樣日期為第2 次加注后1～9 d，分別于兩塊田的排水口設2個固定取樣點，每個點每次取樣500 mL，冷凍保存，待樣品全部取完后統一送檢。檢測指標有pH、EC 值、COD、總氮含量、總磷含量和氨氮含量等，檢測單位為上海市農業環境保護監測站，樣品檢測方法參照GB/T6920、NY/T1977 中的相關規定。

2 結果與分析

2.1 pH

pH 是氫離子濃度指數，指溶液中氫離子的總數和總物質的量的比值，本試驗中表示污水的酸堿程度（生活污水呈弱堿性，一般為7.2～7.8）。檢測結果表明，在加注糞水后，稻田水體pH在加注后的前幾天有所下降，但在加注后8 d逐步恢復到原值。見表1 和表2。

表1 南面取樣點水質指標統計分析

表2 北面取樣點水質指標統計分析

2.2 EC 值

EC 值用于來測量溶液的可溶性鹽濃度，高濃度的可溶性鹽會使植株受到損傷或導致根系死亡，EC值的測量溫度為25 ℃。檢測結果表明，在加注糞水后3 d 內，稻田水體EC 值快速下降，在加注糞水后6 d，稻田水達到三類水質標準。見圖1。

圖1 糞水加注后稻田水體EC 值變化情況

2.3 COD

COD 指化學需氧量，是衡量水樣中需要氧化的還原物質的量的化學量度，或是廢水流出物和受污染水中強氧化劑氧化的物質（通常指有機物）的氧當量，COD 數值越高，說明有機污染越嚴重。檢測結果表明，在加注糞水后2～3 d，稻田水體COD 快速下降，在加注糞水后8 d，稻田水接近五類水質標準。見圖2。

圖2 糞水加注后稻田水體COD 變化情況

2.4 總氮含量

總氮含量指水中各種形態無機氮和有機氮的總量，包括NO3-、NO2-、NH4+等無機氮以及蛋白質、氨基酸、有機胺等有機氮，表示水體受營養物質污染的程度。檢測結果表明，在加注糞水后3 d 內，稻田水體總氮含量快速下降，達到五類水質標準，在加注糞水后8 d，稻田水達到三類水質標準。見圖3。

圖3 糞水加注后稻田水體總氮含量變化情況

2.5 總磷含量

總磷含量指水樣經消解后，將各種形態的磷轉變成正磷酸鹽后測定的結果。檢測結果表明，在加注糞水后3 d 內，稻田水體總磷含量快速下降，在加注糞水后8 d，稻田水達到五類水質標準。見圖4。

圖4 糞水加注后稻田水體總磷含量變化情況

2.6 氨氮含量

氨氮含量指水樣中以游離氮NH3和銨離子NH4+形式存在的氮；畜禽糞便中含氮有機物不穩定，容易分解為氨。檢測結果表明，在加注糞水后3 d內，稻田水體中氨氮含量快速下降，達到五類水質標準，在加注糞水后8 d，稻田水達到三類水質標準。見圖5。

3 結論與討論

試驗結果表明，在加注糞水后，稻田水體pH 在加注后的前幾天有所下降，但在加注后8 d 逐步恢復到原值；同時，除COD 外，稻田水體EC 值、總氮含量、總磷含量、氨氮含量等指標，在糞水加注后48 h 內快速下降，在糞水加注后3 d，達到五類水質標準，在糞水加注后8 d，達三類水質標準；此外，在糞水加注后3 d，水體COD 下降明顯，但在糞水加注后8 d，仍與環保排放標準有一定的差距，分析其原因，可能與養殖單位的厭氧塘和氧化塘處理時間不夠或原料生熟相混有關。綜上，在本試驗條件下，糞水大量加注的時間間隔宜在10 d 左右。

圖5 糞水加注后稻田水體氨氮含量變化情況

本試驗結論僅為一年試驗所得，還需繼續進行試驗驗證。