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第30卷第24期农业工程学报Vol.30No.24
2014年12月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringDec.2014225

覆盖及堆积高度对肉牛粪便温室气体排放的影响

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朱海生，董红敏，左福元，袁丰，饶骏
（1.西南大学荣昌校区动物科学系，重庆402460；
2.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京100081）

摘要：为了研究覆盖对不同堆积高度肉牛固体粪便温室气体（N2O、CH4和CO2）排放量的影响，试验采用静
态箱的方法研究了20和40cm堆积高度时覆盖或者不覆盖情况下肉牛粪便温室气体的排放量。结果表明，堆积

40cm的牛粪CH4的累积排放量显著高于20cm处理，而N2O和CO2累积排放量显著降低。覆盖显著增加了牛粪

N2O的排放量和40cm高度牛粪的CH4排放量，降低了40cm高度牛粪CO2的排放量，而对20cm高度牛粪CH4

和CO2排放无显著影响。根据CH4和N2O在100a尺度上相对CO2的全球增温潜势计算出综合温室效应，无覆
盖处理的20和40cm牛粪的综合温室效应分别为(101.07±6.28）和(94.67±3.29)g/kg，覆盖处理的20和40cm牛
粪的综合温室效应分别为(104.20±6.78)和(103.43±3.21)g/kg，堆积高度为40cm且无覆盖的综合温室效应最小。
关键词：粪便；温室气体；排放控制；堆积高度；覆盖
doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2014.24.027
中图分类号：X511文献标识码：A文章编号：1002-6819(2014)-24-0225-07

朱海生，董红敏，左福元，等.覆盖及堆积高度对肉牛粪便温室气体排放的影响[J].农业工程学报，2014，30(24)：
225－231.
ZhuHaisheng,DongHongmin,ZuoFuyuan,etal.Effectofcoveringongreenhousegasemissionsfrombeefcattlesolid
manurestoredatdifferentstackheights[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(Transactions
oftheCSAE),2014,30(24):225－231.(inChinesewithEnglishabstract)

的排放量也有显著影响。Li和Xin研究了不同堆积
0引言
高度的鸡粪对温室气体排放量的影响，结果表明，

畜禽养殖过程中排放的二氧化碳（CO2）、甲烷较低的堆积高度增加了单位质量鸡粪的CO2排放
[9]
（CH4）和氧化亚氮（N2O）等温室气体引起的气量，降低了CH4的排放量。此外，覆盖处理对于
候变化是人类面临的最严峻的全球环境问题。政府粪便储存过程中的氨气等恶臭气体的排放具有显
间气候变化专业委员会第4次评估报告表明，全球著的降低作用，而对温室气体的排放却存在较大的

农业排放CH4占人类活动造成的CH4排放总量的争议，陆日东等使用玉米秸秆覆盖堆积牛粪的试验
[1][14]
50%，N2O占60%。其中，畜禽粪便是最为重要结果表明，覆盖减少了牛粪N2O的排放量，而

的排放源之一，全球约有1/3的N2O和9%的生物Amon等研究发现，稻草覆盖液体猪粪的N2O排放
[2-3][4]
性CH4来源于畜禽粪便的管理和应用过程。量在不同季节表现不同。Berg等通过不同材料覆

关于畜禽粪便在储存过程中温室气体的排放，盖液体猪粪的试验结果表明，覆盖增加了CH4的排
国内外的科研人员做了一些相关研究[4-17]。研究发放量[18]。然而，陆日东等的研究却发现，不同时期
[14]
现，粪便储存过程中的堆体高度对温室气体排放有玉米秸秆覆盖牛粪对CH4排放的影响不同。
较大的影响，Dong等使用动态箱技术研究了不同堆国外的研究多数基于液体粪便的基础上，而国
积高度的猪粪储存过程中的温室气体排放量发现，内的粪便主要是以固体的形式储存，堆积高度大多不
[16]
较低的堆积高度增加了单位质量CO2和N2O的排放高于0.5m。相比于国外，国内在粪便储存过程中
[16][17]
量，然而却降低了CH4的排放量。Wang等和温室气体排放方面的研究相对较少。覆盖可减少臭
[13]
游玉波等研究结果表明，堆积高度对牛粪CH4味，实际也有应用。不同的地区由于气候条件、粪
便特性和粪便管理措施等存在一定差异，导致研究
收稿日期：2014-09-05修订日期：2014-12-14
结果不一致。为此，本试验在借鉴国内外同类研究
基金项目：中央高校基本科研业