规模化养殖场沼液-草地系统消纳模式的研究

随着畜禽养殖业规模化发展，畜禽养殖废弃物科学消纳凡是不仅涉及环境防疫卫生和环境保护，还影响了畜牧业的持续健康发展。我国天然草地物质循环输出远大于输入，草原退化压力日起增加，利用草地生态系统消纳规模畜禽养殖业沼液，可以缓解规模养殖带来的环境压力，增强草地生态系统的服务功能，提高种养循环的资源化利用效率和经济效益。

（1）草地生产量限值分析：研究松嫩草地典型草甸湿地扁秆藨草草地植物群落数量特征以及不同密度下扁秆藨草的生物量差异，确定该类型草地的生物量上限值；

（2）对草地土壤养分含量及肥力等级评价；

（3）研究建立扁秆藨草植物养分需求量效应函数模型：包括氮（N）肥效应函数模型建立、 磷（P）肥效应函数，核算植物养分需求量；

（4）测算消纳沼液草地施肥量：包括氮素施用量上限 、磷素施用量上限；

    （5）核算沼液养分就地利用量

随着畜禽养殖业规模化发展，畜禽粪尿和冲洗用水过度集中并大量无序排放，不仅严重污染临近水体和周边环境，还直接影响畜禽养殖的防疫卫生，制约畜牧业的持续健康发展^[1]。采用沼液消纳提高对沼液的利用率、缓解养殖带来的环境压力、推动种养循环的资源化利用效率和经济效益具有重要意义。

在以往的研究中，针对草原消纳规模化养殖场沼液的配套面积计算方法的相关研究比较匮乏，也未形成相匹配的草原于消纳计算体系。因此，在草原消纳沼液的承载范围内，对草原消纳沼液的最大消纳量开展系统的研究，建立相应的估算模式，为解决规模化养殖当前的排放问题提供新的思路^[2]。

我国对于土壤消纳的研究多倾向于农田，由于带来直接的经济效益，甚至可以做到消纳不出院。但是根据我国畜牧业处于稳步上升的趋势，近年来，随着生活水平的逐步提高，人们对畜产品的需求也日益加大，由此推动了草原周边畜禽养殖业的迅猛发展。这一产业在为草原人民提供畜禽产品的同时，也造成了一定程度的污染，严重威胁到的生态环境。畜禽养殖废水属于高有机物浓度、高氮、磷含量和高有害微生物数量的“三高”废液^[3]，带来的环境压力仍需寻找新的解决方案。国外相关机构也一直致力于沼液消纳的研究，在黑麦草厌氧消化、水藻消纳和以及农田系统、人工草地系统消纳方面的取得了较多的成果^[4，5]。扁秆藨草(Scirpus planiculmisFr. Schmidt)，是松嫩草原低湿类草地的优势物种，具有适应性强、根系发达等特点;除可做畜禽饲料，还可以促进生活污水，养殖废水等多种污水的净化，具有很好的环境、生态和经济效应^[6]。

[1]  李平, 高立洪, 蒋滔, 等. 规模化养殖场沼液-农田系统消纳配套技术研究[J]. 西南农业学报, 2014, (01): 220-224.

[2]  李雪雪. 农田消纳规模化养殖场沼液的配套面积估算模式研究[D]. 河南大学, 2019.

[3]  尹亚丽, 邢学峰, 唐华, 等. 多花黑麦草草地对奶牛场沼液养分消纳能力的研究[J]. 草业学报, 2013, 22(05): 333-338.

[4]  Liu X, Fu C, Jing Q, et al. Algae Removal of Nitrogen and Phosphorus from Biogas Slurry Coupled with the Nutritional Value of Algae[J]. International Journal of Agriculture and Biology, 2018, 20(6):1442-1446.

[5]  Vasmara C, Cianchetta S, Marchetti R, et al. Biogas production from wheat straw pre-treated with ligninolytic fungi and co-digestion with pig slurry[J]. Environmental Engineering & Management Journal, 2015, 14(7): 1751-1760.

[6]  卜鹏图. 湿地植物对土壤入渗特征与持水能力影响研究[J]. 辽宁林业科技, 2021, 306(02): 13-16.

1.以规模养殖为基础，拓展畜牧业废弃物的利用途径，形成北方寒地低湿地草甸特色的新型草牧业协调发展模式；

2.研究了扁秆藨草为优势种的草原利用利用沼液的限值；

拟解决的关键问题

（1）建立生态安全的现代草原畜牧业循环发展模式，为经济、生态协调发展提供新模式；

（2）明确扁秆藨草植物的营养元素函数方程系数；

1 2023年6-7月：收集资料，查阅沼液消纳相关文献，设计实验方案；

2 2023年8-12月：确定草地群落数量特征和最大产量限值、评估畜禽养殖场沼液释放安全性，建立扁秆藨草天然草原消纳沼液的数学模型；

3 2024年3-6：依据反馈意见，调整模型精度，优化参数设置，撰写论文和结题报告。