城市污泥發(fā)酵物在堤壩護(hù)坡植被恢復(fù)工程中的應(yīng)用

劉洪濤,袁彬鴻, 饒會祥, 吳金棟

(1. 中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,北京 100101;2. 北京國農(nóng)環(huán)科生態(tài)工程技術(shù)有限公司,北京 100094;3. 安徽省霍邱縣水務(wù)局,安徽 霍邱 237400;4. 合肥科順科貿(mào)有限公司,安徽 合肥 230000)

城市污泥是一種良好的綠化應(yīng)用替代基質(zhì),具有諸多優(yōu)點,如改善基質(zhì)理化性質(zhì),促進(jìn)生物量的增加,使養(yǎng)分釋放規(guī)律貼合植物需求[1-2]。從以往的試驗結(jié)果看,污泥經(jīng)好氧發(fā)酵處理后,作為草坪基質(zhì),不僅可提高草坪草的生長指標(biāo),還具有改善基質(zhì)土壤孔隙性、速效養(yǎng)分比等效應(yīng)[3-4]。堤壩護(hù)坡是目前植被恢復(fù)應(yīng)用最多的水工工程,水位線以上的護(hù)坡在后期栽植恢復(fù)植物后可有效固定護(hù)坡材料,并對涵養(yǎng)水土有一定效果。本研究將污泥發(fā)酵物替代堤壩護(hù)坡坪床內(nèi)的基質(zhì)土或有機(jī)肥,探索在滿足供應(yīng)恢復(fù)植物養(yǎng)分需求的前提下,污泥發(fā)酵物應(yīng)用于堤壩護(hù)坡工程的效應(yīng)和推廣潛力。

1 材料和方法

試驗地點為安徽省霍邱縣城西湖堤壩護(hù)坡工程。該堤壩護(hù)坡工程高程23 m水位以上采用植草型堤壩護(hù)墊進(jìn)行植被恢復(fù),土壤為潮土,植被恢復(fù)植物類型為高羊茅,播種量25 g/m2。污泥發(fā)酵物、坡面土壤及對照有機(jī)肥的基本理化性質(zhì)見表1。

表1 污泥發(fā)酵物、坡面土壤及對照有機(jī)肥基本理化性質(zhì)

在施工現(xiàn)場取樣,分別于植被的分蘗期、抽穗期和成坪期統(tǒng)計植物高羊茅的分蘗數(shù)和單株鮮質(zhì)量,并測定基質(zhì)酸堿度、持水孔隙率等指標(biāo),測定方法參照《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)常規(guī)分析方法》。在施工現(xiàn)場開展4組試驗,每組設(shè)10個平行小區(qū),每個小區(qū)面積50 m2。在堤壩坡面基床表層(即最佳摻入深度[5])摻入污泥發(fā)酵物,摻入比例有兩種:高比例10 t/hm2、正常比例5 t/hm2;按等養(yǎng)分輸入量原則設(shè)置普通有機(jī)肥(雞糞)和不施肥兩種試驗對照組。

2 結(jié)果與討論

高羊茅的單株鮮質(zhì)量和分蘗數(shù)可作為反映草坪草總體和葉片生物量的評價指標(biāo)。從試驗結(jié)果來看(表2),高比例摻入污泥發(fā)酵物試驗組的高羊茅單株鮮質(zhì)量顯著高于其他3組試驗的高羊茅單株鮮質(zhì)量(P<0.05);從具體部位來看,高羊茅地上部和根部的鮮質(zhì)量均高于其他3組(數(shù)據(jù)未顯示),這說明污泥發(fā)酵物對高羊茅的地上和地下部位均有明顯的促進(jìn)作用。其他3個試驗組的高羊茅單株鮮質(zhì)量無顯著差異。而高羊茅分蘗數(shù)指標(biāo)上,正常比例摻入污泥發(fā)酵物的處理組與高比例摻入污泥發(fā)酵物的處理組基本持平,但摻入污泥發(fā)酵物處理組的高羊茅分蘗數(shù)指標(biāo)顯著高于普通有機(jī)肥組和不施肥對照組。這說明,提高污泥發(fā)酵物的施用量,對增加護(hù)坡植物高羊茅的生物量有一定促進(jìn)效應(yīng)。

表2 污泥發(fā)酵物對護(hù)坡植物生物量指標(biāo)的影響

注:數(shù)據(jù)后標(biāo)注不同字母，表示同一列數(shù)據(jù)間存在顯著差異(P<0.05) 。

護(hù)坡工程體表面因在硬化部分使用水泥造成基質(zhì)土壤酸堿度有所升高(pH達(dá)到9.6),這對植被恢復(fù)造成了不利影響。污泥發(fā)酵物是一種弱酸性基質(zhì)材料,將其應(yīng)用于堤壩護(hù)坡對緩解基質(zhì)土壤酸堿度起到較好的效果(表3)。污泥發(fā)酵物高用量和正常用量處理組的pH值顯著低于普通有機(jī)肥組和不施肥對照組。在持水孔隙率指標(biāo)上,污泥發(fā)酵物高用量組顯著高于污泥發(fā)酵物正常用量組,與有機(jī)肥處理組和不施肥對照組差異不顯著,表明提高污泥發(fā)酵物的摻入比例,可適當(dāng)增加基質(zhì)持水孔隙率,但增幅不大。持水孔隙率變化不大,在一定程度上也保證了足夠的通氣孔隙,有利于植物根部的呼吸代謝[1]。

表3 污泥發(fā)酵物對護(hù)坡基質(zhì)酸堿度和持水孔隙率的影響

注:數(shù)據(jù)后標(biāo)注不同字母，表示同一列數(shù)據(jù)間存在顯著差異(P<0.05)。

3 結(jié) 論

從示范應(yīng)用效果來看,將污泥發(fā)酵物作為基質(zhì)添加物能顯著提高堤壩護(hù)坡高羊茅的生物量,對因護(hù)坡硬面使用水泥造成的土壤酸堿度有較好的緩沖調(diào)節(jié)作用,同時對基質(zhì)持水性也有一定的改善效果。將污泥發(fā)酵物作為堤壩護(hù)坡工程的植被恢復(fù)基質(zhì),具有良好的應(yīng)用潛力與前景。

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