随着畜牧业集约化程度的不断提高,规模化养殖场对外部饲料的依赖日益加深,由此产生的粪污养分高度富集,引发氮素流失、土壤污染和温室气体排放等一系列环境问题。传统粪污管理方式效率低下,单一减排措施易引发污染转移效应。如何通过优化粪污管理和种养结合实现养分高效循环,成为农业可持续发展的重要挑战。

针对这一难题,我校农学与生物科学学院洱海流域农业生态研究中心渠清博博士与农业农村部环境保护科研监测所、荷兰瓦赫宁根大学等单位科研人员以云南某规模奶牛养殖场为研究案例联合开展研究,探索高原湖泊流域集约化养殖场的粪污治理难题。该研究采用FarmDESIGN模型和粪污管理模型(FarmM3),系统评估了不同粪污管理技术对养殖场氮素损失、氮素利用率等环境绩效的影响。研究发现,相比传统管理方式,“固液分离+覆盖存储+优化施用”技术组合可使粪污管理链氮损失降低46~58%,氮利用率提升30%以上。结合多目标优化设计构建种养循环模式可进一步显著提升氮利用率至85%,同时有效减少氮挥发和土壤氮损失,表明通过优化粪污管理技术耦合种养循环模式显著提升集约化牧场可持续性。该研究为洱海流域农业面源污染治理提供了量化决策依据,为破解高原湖泊流域环境保护与农业发展矛盾提供了新思路。该成果以“Improved manure management moves trade-off and synergy relationships among environmental indicators in desirable directions”为题,发表在农业环境知名期刊《Agricultural Systems》(中科院1区,IF=6.1)。渠清博为论文第一作者,我校为第一完成单位,农业农村部环境保护科研监测所张克强研究员为论文通讯作者。该研究得到云南省重大专项、中国农业科学院与荷兰瓦赫宁根大学联合培养博士研究生项目、国家留学基金委等的支持。

作者:渠清博

来源: 大理大学生物科学馆