季节对成乳母牛产粪量及粪N、P、Cu、Zn等污染物排放量的影响

张振伟，庞伟英，周玉香，张巧娥，闫 宏＊

经济的高速发展与农业结构的不断调整，促进了畜牧业生产规模的不断扩大和集约程度的不断提高，但由于规划、管理和技术滞后等原因，导致有相当一部分养殖废弃物未能得到充分地利用，而是作为污染物被排入到环境中［1－3］。据对银川周边的一个存栏量800头左右的奶牛养殖场进行调查得出，每年奶牛场粪产生量0.38万t，尿产生量0.27万t，如不及时地对这些废弃物进行处理，其内所含的污染物势必会对环境造成巨大的危害。因此，本文对成乳母牛在不同季节的产粪量及粪中污染物的成分与含量进行了测定与分析，旨在寻出季节与污染物成分、含量间的规律性，以便为控制与治理奶牛场污染提供科学的理论依据与数据基础。

1 材料与方法

1.1 试验地点与时间

试验地点在宁夏银川某奶牛养殖场内。试验时间从2008年8月至2011年10月，分春、夏、秋、冬四季进行，每个季节连续采样5d，保证3d数据有效［4］。

1.2 试验动物的选择

选择健康状况良好、胎次与产奶量相近的中国荷斯坦成乳母牛5只作为试验对象。

1.3 试验动物的饲养管理

试验牛采用栓系式舍饲饲养，饲料饲喂与防疫与奶牛场其他成乳母牛同步进行。试验牛每日饲喂3次，挤奶3次，自由饮水。试验期间记录每天每头试验牛的粪排放量。

1.4 样品的采集与处理

试验开始后，收集每天每头试验牛的全部粪样，称量，记录，并算出每天每头试验牛的产粪量。将粪样充分混匀后，采集粪样约500g，分为2份：其中一份粪样约300g，移至自封袋中，不进行任何处理，置于－20℃冷冻保存，用于粪中含水率、铜、锌、总磷、有机质的测定；一份粪样约200g放入自封袋中后，按100g粪样：20mL 4.5mol／L H2SO4进行固氮，－20℃冻存用于粪总氮的测定。

1.5 测定指标与方法

实验室粪样分析测定指标包括含水率、总氮（TN）、总磷（TP）、铜（Cu）、锌（Zn）、有机质。具体测定方法如下：

含水率的测定——采用烘干法测定；

TN的测定——采用过硫酸钾氧化－紫外分光光度法测定；

TP的测定——采用HClO4－H2SO4消煮钼锑抗比色法测定；

Cu、Zn 的 测 定——采 用 HF－HNO3－HClO4－H2SO4消煮——原子吸收法测定；

有机质的测定——采用重铬酸钾容量测定。

1.6 数据统计与分析

所得数据采用Excel2000和SPSS17.0软件包进行数据统计与方差分析，测定结果以平均数（珚X）±标准差（S）来表示［5］。

2 结果与分析

2.1 季节对成乳母牛产粪量与粪污染物含量的影响

季节对成乳母牛产粪量及粪中N、P、Cu、Zn和有机质等排放量的影响分析详见表1。

由表1可以看出，季节对成乳母牛产粪量与粪样中的含水率、有机质及N、P、Cu、Zn污染物的排放量均存在着极显著（P＜0.01）或显著（P＜0.05）的差别。其中粪样中含水率含量以春季最低，为80.36%，极显著地低于夏、秋季（P＜0.01），显著地低于冬季（P＜0.05），依次降低2.25%、2.72%和1.82%。有机质含量以春季最高，为53.14%，以夏季最低，为48.79%，差异显著（P＜0.05）。

N排泄量以春季最高，高达0.43%，极显著地高于其它各季节（P＜0.01）；与夏、秋和冬季相比，春季 N 排泄量分别高出22.86%、30.30%和34.38%。

表1 不同季节对成乳母牛产粪量及粪污染物含量的影响分析

P排泄量以夏季最高，为1.68%，以冬季最低，为0.82%，差异极显著（P＜0.01）；与春、秋和冬季比较，夏季P排泄量分别提高84.62%（P＜0.01）、63.11%（P＜0.01）和104.88%（P＜0.01）；与春、冬季比较，秋季P排泄量分别提高13.19%（P＞0.05）和25.61%（P＜0.01）。

Cu排泄量以春季最高，为55.26μg／g，极显著地高于其他各季节（P＜0.01），依次高出70.94%、68.73%和35.54%；与夏、秋季相比，冬季Cu排泄量分别提高26.11%（P＜0.05）和24.49%（P＜0.05）。

Zn排泄量以春季最高，为200.51μg／g，极显著地高于秋、冬季（P＜0.01），显著高于夏季（P＜0.05），分别提高8.90%、36.72%和40.71%。

产粪量以秋季最高，为34.08kg，以冬季最低，为14.99kg，差异极显著（P＜0.01）；与春、夏和冬季相比，秋季产粪量分别高出46.77%（P＜0.05）、11.23%（P＞0.05）和127.35%（P＜0.01）；与冬季比较，春、夏季产粪量分别提高54.90%（P＜0.05）和104.40%（P＜0.01）。

3 讨论

1）季节对成乳母牛产粪量与粪样中的含水率、有机质及N、P、Cu、Zn污染物的排放量均存在着极显著（P＜0.01）或显著（P＜0.05）的差别，即成乳母牛在一年中不同季节的产粪量与粪样中含水率及各种污染物的排放量均不同。据尤克强等（2007）报道，每头成乳母牛每天产粪量在30～35kg之间［6，7］。据王会群（2010）发现，泌乳母牛粪样全磷含量在0.29%～0.53%之间［8］。据史鹏飞（2009）报道，成乳母牛产粪量及N、P、Cu、Zn污染物排泄量随季节变化有明显地不同，这与本研究所得结果相似；其粪样含水率在78.09%～79.09%之间（年含水率为78.54%），N排放量在1.87%～2.42%之间（N年排放量为2.05%），P排放量在1.91%～2.54%之间（P年排放量为2.10%），Cu排放量在34.27～52.97μg／g之间（Cu年排放量为47.44 μg／g），Zn排放量在266.53～383.10μg／g之间（Zn年排放量为298.50μg／g），有机质含量在53.53%～56.73%（年有机质含量为55.42%）；除粪样含水率外，其他粪样指标排泄量均高于本研究所测得结果，造成这种现象的原因可能与试验动物品种及饲粮营养水平的不同有关［9］。

2）粪样中N、Cu、Zn和有机质的排放量均以春季最高，随季节的变化呈现出降低趋势；产粪量与粪样含水率均以秋季最高，随季节的变化呈现出先升高后降低的趋势；P含量以夏季最高，冬季最低。因此，可根据不同季节产粪量及粪中污染物排泄规律来研究配置符合成乳母牛的均衡饲料配方，从而达到既满足成乳母牛的生产需要，又能最大限度地降低污染物排放量，减少奶牛场污染的目的。

［1］王 诚，张 印，蔺海朝，等.猪粪尿中 N、P、Cu、Zn排放量的测定与分析［J］.家畜生态学报，2011，32（4）：81－84.

［2］李纪周.天津市规模化畜禽养殖场粪污治理及资源化利用调查研究［D］.中国农业科学院，2011.

［3］庞凤梅，李 鹏，李玉浸，等.天津市畜禽粪便年排放量估算及控制对策研究［J］.农业环境与发展，2008，25（3）：82－86.

［4］李 艳，朱继红，张振伟，等.不同生长阶段牛排粪量与尿液pH 值昼夜变化的研究［J］.畜牧与兽医，2009，41（10）：43－44.

［5］明道绪，王钦德，耿社民，等.生物统计附试验设计（第三版）［M］.北京：中国农业出版社，2001.

［6］王新谋.家畜粪便学［M］.上海交大出版社，1998：266.

［7］尤克强，高玉平.奶牛场粪污生产生物有机肥的工艺技术［J］.中国乳业，2007，28（4）：57－58.

［8］王会群.奶牛集约化生产体系中磷素平衡及其环境效应［D］.河南农业大学，2010.

［9］史鹏飞.规模化奶牛场产污系数和排污系数测定研究［D］.河南农业大学，2009.