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(yè)有限公司，上海 202171；2 上海海豐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司，鹽城 224153；3中墾種業(yè)股份有限公司，鹽城 224153） *為通信作者

近年來，隨著畜禽規(guī)?；B(yǎng)殖的快速發(fā)展，通過畜禽糞污處理和利用進行種養(yǎng)循環(huán)，已成為當前畜牧業(yè)發(fā)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(tài)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(nèi)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(huán)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(chǎn)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(jù)?，F(xiàn)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(xiàn)代農(nóng)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(wěn)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(tǒng)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(nóng)業(yè)環(huán)境保護監(jiān)測站，樣品檢測方法參照GB/T6920、NY/T1977 中的相關規(guī)定。

2 結果與分析

2.1 pH

pH 是氫離子濃度指數(shù)，指溶液中氫離子的總數(shù)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(tǒng)計分析

表2 北面取樣點水質指標統(tǒng)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(nèi)，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(shù)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(tài)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(yǎng)物質污染的程度。檢測結果表明，在加注糞水后3 d 內(nèi)，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(jīng)消解后，將各種形態(tài)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(nèi)，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(wěn)定，容易分解為氨。檢測結果表明，在加注糞水后3 d內(nèi)，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(nèi)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(huán)保排放標準有一定的差距，分析其原因，可能與養(yǎng)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(xù)進行試驗驗證。