Lisa M. Durso

1 USDA, ARS, AMRU, 121 Keim Hall, UNL-East Campus, Lincoln, Nebraska 68583

efectele

John E. Gilley

1 USDA, ARS, AMRU, 121 Keim Hall, UNL-East Campus, Lincoln, Nebraska 68583

David B. Marx

3 Departamentul de Statistică, 340 Harding Hall, Universitatea din Nebraska, Lincoln, Nebraska 68583

Bryan L. Woodbury

2 USDA, ARS, Centrul de Cercetare a Animalelor din Carne, State Spur 18D, Clay Center, Nebraska 68933

Abstract

Gunoiul de grajd de la bovine hrănite cu diete de porumb sau dietele de porumb a fost aplicat pe câmpuri, iar câmpurile au fost supuse testelor de simulare a precipitațiilor. Gunoiul de grajd a fost adăugat la trei rate pe parcelele de prelucrare și fără prelucrare. Au fost identificate corelațiile dintre transportul microbian și caracteristicile de scurgere. Rezultatele indică faptul că dieta afectează fagii, dar nu transportul bacterian din câmpurile modificate de gunoi de grajd.

În timp ce variațiile caracteristicilor fizice, chimice și microbiologice ale gunoiului de grajd de la animale hrănite cu diete diferite sunt bine documentate, se știe puțin despre modul în care aceste diferențe influențează transportul microorganismelor purtate de gunoi de grajd odată ce gunoiul este aplicat pe uscat. Am efectuat experimente pentru a măsura transportul bacterian și fagic în scurgeri de pe câmpuri modificate cu gunoi de grajd de la animale hrănite fie cu porțiuni, fie cu 40% rații de cereale umede ale distilatorilor. Deoarece procesul de distilare concentrează fosforul în produsul secundar, am examinat parcelele de câmp folosind cerințele de aplicare a fosforului de 1, 2 și 4 ani pentru porumb, atât în ​​condiții de cultivare, cât și fără prelucrare.

Treizeci și șase de parcele de 0,75 x 1,5 m au fost stabilite pe un sol argilos limos Aksarben (fin, smectitic, mesic tipic Argiudoll) conținând 11% nisip, 54% nămol, 35% argilă și 18,5 g kg -1 de C organic în cei 15 cm superiori ai probei de profil a solului. Parcele au fost delimitate cu borduri din tablă, iar scurgerea a fost colectată într-un jgheab situat în partea de jos a fiecărei parcele. Câmpul a fost recoltat folosind o rotație a sorgului-soia-grâu de iarnă sub gestionare fără prelucrare și a fost plantat cu sorg în anul precedent. Tratamentele experimentale au inclus trei replici fiecare, în zile separate, pentru următorii factori: tipul de gunoi de grajd, rata de aplicare a gunoiului de grajd și prelucrarea pe disc cu o singură trecere într-un design aleatoriu complet. Au fost, de asemenea, stabilite șase loturi de control (trei terenuri cultivate și trei terenuri fără prelucrare) pe care nu s-a aplicat gunoi de grajd. Caracteristicile gunoiului de grajd au fost măsurate pentru a determina cantitățile adecvate de aplicare. Întrucât gunoiul de grajd a fost aplicat pentru a îndeplini cerințele de fosfor de porumb, s-a adăugat îngrășământ suplimentar anorganic N la ratele necesare pentru a îndeplini cerințele anuale de creștere a culturilor.

Procedurile de simulare a precipitațiilor din cadrul Proiectului Național de Cercetare a Fosforului au fost folosite pentru a aplica precipitațiile pe parcele împerecheate, așa cum s-a descris anterior (6, 12). Pe scurt, apa de irigații a fost utilizată pentru a simula ploaia folosind un simulator portabil de precipitații (12). Precipitațiile au fost aplicate timp de 30 de minute la o intensitate de 70 mm h -1. Scurgerea din fiecare parcela a fost pompată într-un container mare de depozitare. La finalizarea fiecărei probe, întregul volum de apă a fost bine amestecat și au fost luate submostre pentru analiză. Toate probele microbiene au fost plasate imediat pe gheață și transportate la laborator în decurs de 2 ore pentru analiză imediată. Au fost efectuate două teste suplimentare de simulare a precipitațiilor cu aceeași durată și intensitate la intervale de aproximativ 24 de ore. Analizele nutrienților au fost efectuate așa cum s-a descris anterior (4) și au inclus măsurători ale fosforului dizolvat, fosforului total, NO3-N și NH4-N, azotului total, pH-ului și conductivității electrice. Analizele bacteriologice au inclus enumerarea coliformelor totale, a bacteriilor E. coli și a enterococilor utilizând sistemul Quanti-Tray aprobat de EPA (IDEXX Laboratories, Westbrook, ME), cuantificarea fagilor somatici (14) și izolarea E Shiga-toxigenic natural coli O157, O111 și O26 tulpini (3) din probele de scurgere și gunoiul de grajd sursă.

Analiza statistică a fost efectuată utilizând procedura de analiză a varianței (ANOVA) în software-ul SAS (SAS Institute, 2003), iar testul diferenței mai puțin semnificative (LSD) a fost utilizat pentru a identifica diferențe semnificative între tratamentele experimentale. Un nivel de probabilitate al bacteriilor E. coli și enterococi) (Tabelul 1). Coeficienții de corelație pentru constituenții microbieni și caracteristicile de scurgere sunt prezentați în tabelul 2. Toți cei patru parametri microbieni măsurați s-au dovedit a fi corelați semnificativ cu NH4-N. Numărul total de coliformi și E. coli au fost, de asemenea, corelate cu nivelurile de fosfor dizolvat, particulat și total. Juhna și colab. (9) au raportat că concentrațiile de fosfor afectează supraviețuirea E. coli în apa potabilă, dar este puțin probabil ca același mecanism să se aplice în acest sistem.

tabelul 1.

Efectele dietei animale, rata de aplicare a dejecțiilor și prelucrarea solului asupra transportului microbian