生活污泥濃度對(duì)作物種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的影響

嚴(yán)中琪，林 林，張琪曉，吳國(guó)泉

(浙江省舟山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 舟山 316000)

近年來(lái)，海島地區(qū)污水處理廠生產(chǎn)的生活污泥產(chǎn)量急劇增加，生活污泥的大量堆積已成為亟待解決的問(wèn)題。生活污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)及氮、磷、鉀、微量元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過(guò)人工處理后可用來(lái)提高土壤肥力、改善土壤物理性質(zhì)、增加土壤保水能力;同時(shí)，生活污泥中也含有重金屬、病原菌、寄生蟲(chóng)卵等有毒有害物質(zhì)。因此，將生活污泥無(wú)害化、減量化、資源化利用是生活污泥有效利用的重要環(huán)節(jié)。本試驗(yàn)研究不同濃度的生活污泥對(duì)作物種子及其幼苗生長(zhǎng)的影響，以便為生活污泥在農(nóng)業(yè)上合理利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試作物種子為黃瓜、青菜，購(gòu)自舟山市種子店。

土壤為菜園土，生活污泥來(lái)自定海生活污水處理廠。土壤樣品用5點(diǎn)取樣法取回后，置于室內(nèi)通風(fēng)處，在土壤半干時(shí)，將大塊土壤敲碎，風(fēng)干備用。污泥采回后在陰涼通風(fēng)處風(fēng)干，磨碎，過(guò)1 mm篩，用密實(shí)袋裝好備用。供試土壤與污泥的理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 供試土壤與生活污泥的理化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 種子發(fā)芽試驗(yàn)

發(fā)芽試驗(yàn)設(shè)16個(gè)處理:100%污泥，70%污泥+30%土壤，65%污泥+35%土壤，60%污泥+40%土壤，55%污泥+45%土壤，50%污泥+50%土壤，45%污泥+55%土壤，40%污泥+60%土壤，35%污泥+65%土壤，30%污泥+70%土壤，25%污泥+75%土壤，20%污泥+80%土壤，15%污泥+85%土壤，10%污泥+90%土壤，5%污泥+95%土壤，以100%土壤作為對(duì)照 (CK)。重復(fù)3次。

將黃瓜、青菜種子分別在0.05%的高錳酸鉀溶液中浸泡1 h，用蒸餾水沖洗3次，再用濾紙將種子表面水分吸干。

取總量為1 g的試驗(yàn)基質(zhì)，裝入內(nèi)徑15 cm的培養(yǎng)皿中，加入10 mL蒸餾水拌勻，表面覆蓋2層大小適中的濾紙，使其濕潤(rùn)，再分別均勻放置消毒過(guò)的50粒黃瓜種子或100粒青菜種子，將培養(yǎng)皿放于26℃的無(wú)光照培養(yǎng)箱，每隔24 h觀察記錄種子發(fā)芽數(shù)，發(fā)芽以芽長(zhǎng)達(dá)到種子長(zhǎng)度的1/2為標(biāo)準(zhǔn)，并計(jì)算其發(fā)芽率。發(fā)芽記數(shù)96 h。

1.2.2 苗期試驗(yàn)

苗期試驗(yàn)設(shè)7個(gè)處理:100%污泥，75%污泥+25%土壤，60%污泥+40%土壤，45%污泥+55%土壤，30%污泥+70%土壤，15%污泥+85%土壤，以100%土壤為對(duì)照 (CK)。

試驗(yàn)采用盆栽法，盆中裝入不同處理的基質(zhì)，厚度為20 cm，均勻播種100粒青菜種子，露天培養(yǎng)，正常水肥管理。苗期生長(zhǎng)至20 d取樣，分別測(cè)量根長(zhǎng)、根重及地上部分重。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)黃瓜種子發(fā)芽率的影響

從圖1可見(jiàn)，黃瓜種子在24 h時(shí)發(fā)芽率受生活污泥的影響非常明顯，隨著生活污泥濃度的增加，黃瓜種子發(fā)芽率明顯下降。黃瓜種子在48 h后，基本都發(fā)芽，沒(méi)有觀察到生活污泥抑制黃瓜種子發(fā)芽的現(xiàn)象。生活污泥濃度在20%～45%時(shí)，黃瓜種子的發(fā)芽率略高于對(duì)照。說(shuō)明不同濃度的生活污泥只對(duì)黃瓜種子的發(fā)芽速度存在影響，對(duì)其發(fā)芽率沒(méi)有影響，適當(dāng)濃度的生活污泥還對(duì)其發(fā)芽率存在促進(jìn)作用。

圖1 不同濃度生活污泥處理黃瓜種子的發(fā)芽率

2.2 對(duì)青菜種子發(fā)芽率的影響

從圖2可見(jiàn)，青菜種子在24～96 h的發(fā)芽率受生活污泥的影響非常明顯，隨著生活污泥濃度的增加，發(fā)芽率明顯降低。說(shuō)明不同濃度的生活污泥不僅對(duì)青菜種子的發(fā)芽速度存在明顯影響，而且對(duì)其發(fā)芽率也存在明顯影響。生活污泥濃度越高，抑制效果越明顯。

2.3 對(duì)青菜苗期生長(zhǎng)的影響

圖2 不同濃度生活污泥處理青菜種子的發(fā)芽率

從表2可見(jiàn)，青菜幼苗的主根長(zhǎng)、根重、地上部分重先隨著生活污泥的濃度從15%增加到30%逐漸達(dá)到最高值;當(dāng)污泥濃度再增加時(shí)，則呈逐漸下降趨勢(shì)。因生活污泥的成分復(fù)雜，不但含有大量的氮、磷等有利于植物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，也含有致病菌、重金屬、聚丙烯酰胺等物質(zhì)，對(duì)于青菜生長(zhǎng)來(lái)說(shuō)，當(dāng)生活污泥濃度在15%～30%時(shí)，土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增加，有利于青菜生長(zhǎng);但當(dāng)生活污泥濃度再增加時(shí)，生活污泥中的有害物質(zhì)對(duì)青菜生長(zhǎng)的抑制作用超過(guò)了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)青菜生長(zhǎng)的促進(jìn)作用。

表2 不同濃度生活污泥對(duì)青菜苗期生長(zhǎng)的影響

3 小結(jié)與討論

受試生活污泥、土壤的重金屬等含量都在《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》的范圍內(nèi)，pH值也相近，但污泥中的有機(jī)質(zhì)、氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量高于土壤。通過(guò)本試驗(yàn)，生活污泥只對(duì)黃瓜種子的發(fā)芽速度存在影響，對(duì)其發(fā)芽率沒(méi)有影響，適當(dāng)濃度的生活污泥還對(duì)其發(fā)芽率存在促進(jìn)作用。生活污泥對(duì)青菜種子的發(fā)芽速度和發(fā)芽率都有明顯影響;生活污泥濃度越高，抑制效果越明顯。對(duì)于青菜生長(zhǎng)來(lái)說(shuō)，當(dāng)生活污泥濃度在15%～30%時(shí)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增加，有利于青菜生長(zhǎng);但當(dāng)生活污泥濃度再增加時(shí)，生活污泥中的有害物質(zhì)對(duì)青菜生長(zhǎng)的抑制作用超過(guò)了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)青菜生長(zhǎng)的促進(jìn)作用。

生活污泥中含大量有機(jī)質(zhì)和植物必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，施用適量的污泥會(huì)提高土壤有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等養(yǎng)分的含量，提高土壤的肥力，對(duì)土壤的透水通氣、蓄水保肥性及耕作性都有良好的改善作用?？捎糜谏峙c園林綠地、礦區(qū)植被恢復(fù)、鹽堿地、高速公路綠化帶以及嚴(yán)重?cái)_動(dòng)的土地復(fù)墾與重建等方面，是一種符合海島地區(qū)實(shí)際且切實(shí)可行的再利用廢棄資源。

［1］ 周立祥，胡靄堂，戈乃玢.城市污泥土地利用研究 ［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，1999，19(2):185-193.

［2］ 莫測(cè)輝，吳啟堂，周友平，等.城市污泥對(duì)作物種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)影響的初步研究 ［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，1999(6):45-49.

［3］ GB 7173—1987土壤全氮測(cè)定法 ［S］.

［4］ GB 9837—1988土壤全磷測(cè)定法 ［S］.