生产商是否应该在土地应用前测试固体牛粪和牛粪堆肥?
介绍
爱达荷州的乳业很发达，牛奶产量在全国排名第三. In 2019, 该州437家奶牛场有约586家,2000头奶牛(爱达荷州奶牛场协会2019年)，产出15头,6.31亿磅牛奶，占美国牛奶产量的8%.
在爱达荷州，多产的牛奶生产每年产生大量的牛粪. 根据畜禽环境学习社区汇编的数据(2019年), 一头体重1磅的成熟奶牛,400磅每天可以产生大约120磅的粪便和尿液, 平均排泄固体含量约12%. 因为粪肥是一种天然的优质肥料来源, 我们仔细研究了它作为固体肥料和粪肥堆肥的特性.
取决于畜群大小和场地设置(开放场地), 自由栏仓, 或者两者的结合), 爱达荷州的奶牛场采用不同的粪便处理方法，如冲洗, 真空卡车, 刮刀系统, 等. 通常，这种处理会产生两种不同的粪便流:液体粪便和固体粪便. 我们的调查对象是固体肥料, 哪个指的是露天堆场, 畜栏差点崩溃, 沉降盆固体, 倾斜筛分固体, centrifuge-separated固体, 泻湖污泥. 这些固体通常是堆肥或储存，直到它们在秋天或春天应用到农田.
牛粪和牛粪堆肥含有有益于土壤和作物的营养和有机成分. 这些副产品, 当用作土壤改良剂时, 改善土壤的物理性质, 化学, 通过提供必需的营养物质，如氮(N), 磷(P), 钾(K), 它们增加了促进土壤养分循环所必需的微生物数量.
法规和良好的管理要求生产者以与作物养分需求相匹配的速度向田地施用肥料. 这种节奏确保了他们的田地将实现肥料养分混合所带来的最大优势，同时也将肥料施用对环境的负面影响降至最低. 通过合理利用和监测粪肥养分, 奶牛场和农作物生产者都从牛粪中受益.
这项研究
客观的
本研究的目的是对固体牛粪和牛粪堆肥的营养成分进行调查，以便更好地了解牛粪和牛粪堆肥的肥料价值. 更重要的是, 本出版物旨在表明:(1)由于动物饮食和粪便处理和储存方法的不同，奶牛粪便堆肥和储存的奶牛粪便中的营养成分在奶牛中有所不同;(2)在土地施用前进行粪便取样和营养分析是重要的, 这样生产者就可以更好地利用肥料的营养成分，从而潜在地减少商业肥料的使用.
材料、方法和结果
我们选择了14家商业奶牛场，规模从300家到8家不等,在5月14日至6月6日期间，有1000多只大熊猫前往爱达荷州南部，并拜访了它们, 2018, 收集粪肥堆肥或储存的粪肥样本. 在每个奶牛场，我们从堆肥或粪肥库存中收集了至少三个样本. 每个样本都含有从堆肥堆或粪肥储存的三个不同位置收集的材料的混合物. 我们立即将收集到的样品送到商业实验室分析其性质(表1和表2)。.
| 特征 | 中位数 | 最低 | 最大 |
|---|---|---|---|
| 总N | 13.64 | 7.24 | 30.40 |
| 总C | 137.24 | 79.78 | 292.32 |
| C: N比率 | 10.30 | 6.60 | 14.70 |
| Nitrate-N | 0.62 | 0.01 | 3.65 |
| P2O5 | 13.25 | 6.93 | 29.91 |
| K2O | 22.44 | 8.67 | 51.50 |
| 钙 | 34.12 | 10.13 | 63.94 |
| 镁 | 12.09 | 5.90 | 20.49 |
| 硫 | 4.26 | 2.64 | 8.00 |
| 锌 | 0.11 | 0.05 | 0.40 |
| 铁 | 12.63 | 3.33 | 18.23 |
| 锰 | 0.15 | 0.05 | 0.22 |
| 铜 | 0.04 | 0.00 | 0.15 |
| 硼 | 0.01 | 0.00 | 0.07 |
| 钠 | 4.34 | 1.38 | 10.71 |
| pH | 9.30 | 7.60 | 9.90 |
| 盐为EC, mmhos/cm | 6.50 | 2.10 | 13.40 |
| 干物质 | 1436.00 | 628.00 | 1716.00 |
| 注:按到货基础报告每吨磅数. | |||
| 特征 | 中位数 | 最低 | 最大 |
|---|---|---|---|
| 总N | 11.20 | 8.80 | 25.78 |
| 总C | 170.25 | 109.57 | 323.74 |
| C: N比率 | 13.35 | 8.30 | 19.40 |
| Nitrate-N | 0.01 | 0.00 | 0.25 |
| P2O5 | 6.71 | 4.74 | 16.55 |
| K2O | 17.42 | 9.02 | 41.33 |
| 钙 | 13.99 | 8.79 | 39.15 |
| 镁 | 4.33 | 3.42 | 11.82 |
| 硫 | 2.17 | 1.41 | 6.20 |
| 锌 | 0.04 | 0.00 | 0.25 |
| 铁 | 3.23 | 0.87 | 6.12 |
| 锰 | 0.04 | 0.00 | 0.11 |
| 铜 | 0.01 | 0.00 | 0.02 |
| 硼 | 0.02 | 0.00 | 0.04 |
| 钠 | 2.93 | 1.02 | 7.69 |
| pH | 8.80 | 7.80 | 9.70 |
| 盐为EC, mmhos/cm | 10.25 | 7.40 | 15.10 |
| 干物质 | 575.00 | 370.00 | 1190.00 |
| 注:按到货基础报告每吨磅数. | |||
总氮(TN)值, 总碳(TC), 磷(报告为P2O5), 以及牛粪堆肥和储存牛粪样品中的钾(报告为K2O)如图1和2所示.
观察
对于粪肥堆肥和储存的粪肥，不同的奶牛场的营养价值差别很大. 例如, 堆肥钾浓度, 哪个被报告为K2O, site 7的堆肥量几乎是site 1的5倍. 储存粪肥, 6号场地的K2O浓度约为5号场地粪便的4倍. 在测试的其他营养素中也发现了类似的营养价值变化. 从一个较大的堆肥堆中收集的样品的营养价值即使在单一的奶牛场也会发生变化. 例如, TN, TC, P2O5, K2O浓度差异较大, 在图1中用长须表示, 在3号站点堆肥堆的三个堆肥样本中. 这些较大的营养差异表明，需要增加样品数量，以便增加堆肥堆和粪肥库存，以获得更好的营养效果.
而重要的是要考虑施多少氮与储存或堆肥肥料, 与作物对氮的需求相比，这些产品的氮含量相对较低. 由于其磷和钾的浓度相对较高，粪便产品是优良的肥料. 然而, 动物饮食的变化, 粪便处理, 储存方式导致奶牛粪便和粪便堆肥的营养成分含量不同. 使用来自bet365亚洲官网的平均作物投入成本的最新数据集, 计算了每个奶牛场堆存和堆肥粪便的肥料价值(表3和4)(Patterson et al .). 2016). 重要的是要注意，这些估值计算不包括获得储存或堆肥肥料的成本, 运输成本, 或者设备成本. 该计算根据产品替代无机肥料的能力对其进行估值.
| 乳制品网站 | 平均P2O5 堆肥肥料(磅/吨) | 干磷酸盐肥值(11-52-0)1 (美元/吨) | 液体磷酸盐值(10-34-0)2 (美元/吨) | 平均K2堆肥肥料的0(磅/吨) | 钾肥值(0-0-60)3 (美元/吨) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 9.6 | 5.09 | 6.91 | 9.5 | 4.18 |
| 2 | 9.8 | 5.19 | 7.06 | 21.4 | 9.42 |
| 3 | 22.7 | 12.03 | 16.34 | 39.1 | 17.20 |
| 4 | 15.2 | 8.06 | 10.94 | 30.3 | 13.33 |
| 5 | 17.1 | 9.06 | 12.31 | 33.9 | 14.92 |
| 6 | 12.7 | 6.73 | 9.14 | 27.3 | 12.01 |
| 7 | 26.0 | 13.78 | 18.72 | 49.2 | 21.65 |
| 8 | 13.7 | 7.26 | 9.86 | 43.8 | 19.27 |
| 9 | 9.9 | 5.25 | 7.13 | 20.6 | 9.06 |
| 10 | 17.8 | 9.43 | 12.82 | 11.8 | 5.19 |
| 11 | 8.0 | 4.24 | 5.76 | 10.3 | 4.53 |
| 1假设干磷酸盐(11-52-0)的成本为0美元.53. 2假设液体磷酸盐(10-34-0)的成本为0美元.72. 3假设钾的成本(0-0-60)是0美元.44. |
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| 乳制品网站 | 平均P2O5 储存的粪肥(磅/吨) | 干磷酸盐肥值(11-52-0)1 (美元/吨) | 液体磷酸盐值(10-34-0)2 (美元/吨) | 平均K2堆肥肥料的0(磅/吨) | 钾肥值(0-0-60)3 (美元/吨) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 6.6 | 3.50 | 4.75 | 34.2 | 15.05 |
| 2 | 5.0 | 2.65 | 3.60 | 16.1 | 7.08 |
| 3 | 7.5 | 3.98 | 5.40 | 17.3 | 7.61 |
| 4 | 7.5 | 3.98 | 5.40 | 20.2 | 8.89 |
| 5 | 5.1 | 2.70 | 3.67 | 10.0 | 4.40 |
| 6 | 15.9 | 8.43 | 11.45 | 39.8 | 17.51 |
| 1假设干磷酸盐(11-52-0)的成本为0美元.53. 2假设液体磷酸盐(10-34-0)的成本为0美元.72. 3假设钾的成本(0-0-60)是0美元.44. |
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在一般情况下, 粪肥堆肥的营养价值高于储存粪肥, 电导率(EC)的TC和盐除外. 堆粪TC值中位数约为8.5%，粪肥堆肥中位TC值约为6.9%. 考虑到爱达荷州南部土壤有机质较低的事实，粪肥堆肥和储存的粪肥都是土壤很好的碳源, 范围在1之间.5%和3%.
在土地施用前确定粪肥和粪肥堆肥的养分含量，可能会节省大量肥料(表3和4)。. 例如, 假设一块地每英亩需要80磅P2O5来生产甜菜(根据土壤测试). 你的邻居, 奶牛场1, 有堆肥吗, 你们用什么来满足作物对磷的需求，增加土壤C，以达到土壤健康的目的. 通过在施用前测试堆肥，你知道你需要施用大约8.5吨/亩. 这个策略为你节省了5美元.每英亩无机肥料成本为09美元. 然而, 如果乳制品店3就在你旁边, 你只需要每英亩施3吨, 这样不仅能省下18美元.每英亩72美元的化肥成本，但也会帮助你节省运输和应用费用. 通过测试, 你也会知道施了多少硝酸氮, 这对所有作物都很重要，但对甜菜生产来说尤其重要，因为在生长季节结束时，土壤中多余的有效氮会降低收获的甜菜中的蔗糖浓度.
有机肥堆肥的干物质含量显著高于有机肥堆肥,436磅/吨)与储存的粪肥(575磅/吨)相比. 这并不奇怪，因为堆肥过程大大减少了粪便的水分和体积, 导致营养物质浓缩. 堆肥的其他好处包括更少的杂草种子和更少的病原体. 在一般情况下, 堆肥是一种实用的方法，可以克服土地施用肥料的一些障碍, 如高含水量造成的运输成本高, 营养密度低, 营养成分不均匀, 杂草种子的存在, 潜在的病原体.
Summary
由于动物饮食和粪便处理和储存方法的差异, 在不同的奶牛场中，牛粪堆肥和储存的牛粪中的营养成分是不同的. 在土地施用前对肥料和堆肥进行取样和分析是在种植系统中更好地利用肥料养分的重要策略. 这些做法还可以显著减少商业肥料的使用. 最后, 粪肥堆肥和堆放的粪肥都是有机碳的良好来源, 这对作物生产和土壤健康也有好处.
References
爱达荷奶牛场协会. 2019. 2019年行业概况. 双子瀑布，爱达荷州:爱达荷奶牛场协会. 32 p. http://static1.squarespace.com/static/5980acf9197aea5e857a81eb/t/5e8cfaa2717d2e316287dff2/1586297563288/2019+Industry+Profile_WEB.pdf. 2021年1月16日.
畜禽环境学习社区(LPELC). 2019. 液体肥料储存池、坑和罐.” http://lpelc.org/liquid-manure-storage-ponds-pits-and-tanks/#:~:text=Dairy cattle generally generate larger,content of around 12 percent. 2021年1月18日.
帕特森,P.E., K. 画家,N. 鲁霍夫和B. Eborn. 2016. 爱达荷州2015年作物投入价格摘要.bet365亚洲官网AgBiz.
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