施用污泥對小麥生物性狀及其產(chǎn)量的影響

黃　濤，車宗賢，俄勝哲，王　婷，袁金華，安　康

（1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與節(jié)水農(nóng)業(yè)研究所，甘肅　蘭州730070；2.農(nóng)業(yè)部甘肅耕地保育與農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站，甘肅　蘭州　730070）

施用污泥對小麥生物性狀及其產(chǎn)量的影響

黃濤1，2，車宗賢1，2，俄勝哲1，2，王婷1，2，袁金華1，2，安康2

（1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與節(jié)水農(nóng)業(yè)研究所，甘肅蘭州730070；2.農(nóng)業(yè)部甘肅耕地保育與農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站，甘肅蘭州730070）

摘要：在河西綠洲生態(tài)條件下，研究了污泥的施入方式及施用量對于小麥生物性狀及其產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，污泥施用量為9 000 kg/hm2、復(fù)種綠肥還田處理下的小麥籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量表現(xiàn)最好。相對于常規(guī)純施化肥處理，施入污泥處理可以改善小麥的生物性狀。

關(guān)鍵詞：污泥施入方式；污泥施用量；小麥；生物性狀

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年歐美等主要發(fā)達(dá)國家的干污泥產(chǎn)量達(dá)到1 814萬t［1］，我國2004年城市生活污水排放量為261.3億t，處理量為162億t，處理率為45.67%；2005年生活污水排放量為281.4億t，處理量為187.1億t，處理率為51.99%［2-3］。依據(jù)杭世珺等人的研究，我國的污水處理廠每年排放干污泥量大約為130萬t，以每年高于10%的速度增長［4-5］。伴隨污泥產(chǎn)量的逐年增加，不僅考驗(yàn)著污泥的運(yùn)輸能力，而且對污泥的堆積存儲與銷毀帶來巨大的壓力。如何挖掘污泥合理再利用的新方式，是現(xiàn)階段世界面臨的巨大考驗(yàn)。污泥在安全量下的有效還田應(yīng)用方式是一種合理的、具有潛力的處理方式。我們研究了污泥施入方式及施用量對小麥生物性狀及其產(chǎn)量的影響，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1　材料與方法

1.1供試材料

供試污泥來自張掖市甘州區(qū)污水處理廠，脫水污泥經(jīng)室外平地堆置，通過晾干、粉碎、過篩等處理。供試土壤及污泥的基本化學(xué)性質(zhì)見表1、表2，重金屬含量見表3。指示春小麥品種為永良4號，綠肥作物為毛苕子。

表1　供試土壤基本化學(xué)性質(zhì)

表2　供試污泥基本化學(xué)性質(zhì)

表3　供試土壤及污泥重金屬含量

1.2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院張掖節(jié)水農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站。位于東經(jīng)100°26′，北緯38°56′，海拔1 570 m，年均降水量129 mm，年蒸發(fā)量2 048 mm。試驗(yàn)共設(shè)4個處理，處理1為常規(guī)施肥（N 180 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2）；處理2為常規(guī)施肥+污泥4 500 kg/hm2；處理3為常規(guī)施肥+污泥9 000 kg/hm2；處理4為常規(guī)施肥+污泥9 000 kg/hm2+綠肥還田。每處理重復(fù)2次，小區(qū)面積15 m2（3 m×5 m），共8個小區(qū)。播種量750萬粒/hm2，行距15 cm。播前肥料全部作底肥施入，每處理的施肥量見表4。其余田間管理同當(dāng)?shù)卮筇铩?/p>

表4　大田試驗(yàn)肥料投入量　kg/hm2

2　結(jié)果與分析

2.1不同施肥處理對小麥生物性狀的影響

由表5可知，小麥株高污泥與化肥配施處理比常規(guī)施肥（純施化肥）處理平均增加1.95～6.55 cm，增長2.2%～7.5%，處理3、處理4與處理1相比差異不顯著，處理2與處理1比較差異顯著。穗長各處理間差異不顯著，污泥與化肥配施處理比純施化肥增加0.22～0.32 cm，增長2.2%～3.3%。小麥穗粒數(shù)、穗粒重各處理間差異不顯著。污泥與化肥配施能增加小麥孕穗數(shù)，但隨著污泥施用量的增加孕穗數(shù)減小，處理間差異不顯著；施用污泥后小麥孕穗數(shù)平均增加0.7～6.3個。污泥施用量為4 500 kg/hm2時(shí)，可以降低小麥的不孕穗數(shù)；當(dāng)增加污泥施用量時(shí)，小麥的不孕穗數(shù)也隨之增加，但處理間差異不顯著。施用污泥可增加小麥的千粒重，但隨著污泥施用量的增加會降低千粒重，各處理間差異不顯著。

表6　不同處理對小麥產(chǎn)量的影響

表5　不同污泥施用量對小麥生物性狀的影響

2.2不同施肥處理對小麥產(chǎn)量的影響

如表6所示。污泥與化肥配施對小麥的籽粒產(chǎn)量有促進(jìn)作用，其中處理4最高，為2 652.3 kg/hm2，較處理1（即常規(guī)施肥）增加406.5 kg/hm2，增產(chǎn)18%；其次是處理2，為2 522.4 kg/hm2，較處理1增加276.6 kg/hm2，增產(chǎn)12%；處理3排第3，為2 487.5 kg/hm2，較處理1增加241.7 kg/hm2，增產(chǎn)11%。所有處理的產(chǎn)量差異不顯著。不同處理的小麥生物產(chǎn)量以處理4最高，為5 542.7 kg/hm2，較處理1增加59.8 kg/hm2，增產(chǎn)1.1%；處理2、處理3均低于處理1。處理4與處理3、處理1差異顯著；與處理2差異不顯著。由此可見，施入污泥對小麥的籽粒產(chǎn)量有促進(jìn)作用，隨著污泥施肥量的增加小麥的籽粒產(chǎn)量有所增加；污泥施入量增加可以提高小麥的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，但施肥量的增加對經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的影響不明顯。經(jīng)濟(jì)系數(shù)變化不是很明顯。

3　小結(jié)與討論

1）城市污泥的施用對小麥的生物性狀有一定影響，其施入量的增加對小麥的株高、穗長有促進(jìn)作用，可以提高穗粒重，但對小麥的孕小穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重有抑制作用。所以污泥施肥量要控制在一定的范圍內(nèi)，這樣才有助于小麥經(jīng)濟(jì)性狀的優(yōu)化。

2）污泥施用量為9 000 kg/hm2時(shí)，小麥的生物性狀表現(xiàn)最好；污泥施用量為9 000 kg/hm2、復(fù)種綠肥還田處理后，小麥的籽粒產(chǎn)量、生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)系數(shù)表現(xiàn)最優(yōu)?？傮w來講，施入污泥可以增加小麥的產(chǎn)量，隨著污泥施用量的增加，小麥的生物產(chǎn)量出現(xiàn)增加的趨勢，而小麥的籽粒產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)變化不是很明顯。因此，控制污泥的施肥量，既能提高作物產(chǎn)量不會造成浪費(fèi)，又保護(hù)了環(huán)境，對農(nóng)田資源的物質(zhì)循環(huán)和生態(tài)平衡有著重要作用。

參考文獻(xiàn)：

［1］丘錦榮，郭曉方，衛(wèi)澤斌，等.城市污泥農(nóng)用資源化研究進(jìn)展［G］//中國農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)會，農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所.第三屆全國農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文集.天津：［出版者不詳］，2009：899-904.

［2］國家環(huán)境保護(hù)總局. 2004年中國環(huán)境狀況公報(bào)［J］.環(huán)境保護(hù)，2005（6）：11-28.

［3］國家環(huán)境保護(hù)總局. 2005年中國環(huán)境狀況公報(bào)［J］.環(huán)境保護(hù)，2006（6）：10-28.

［4］杭世珺，劉旭東，梁鵬.污泥處理處置的認(rèn)識誤區(qū)與控制對策［J］.中國給水排水，2004（12）：89-92.

［5］杭世珺，陳吉寧，鄭興燦，等.污泥處理處置的認(rèn)識誤區(qū)與控制對策［J］.中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2005（3）：11-14.

（本文責(zé)編：楊杰）

Effects of Sludge Application on Biological Characters and Yield of Wheat

HUANGTao1，2，CHE Zongxian1，2，E Shengzhe1，2，WANGTing1，2，YUANJinhua1，2，ANKang2
（1. Institute of Soil and Fertilizer and Water-saving Agriculture，Gansu Academy of Agricultural Sciences，Lanzhou Gansu 730070，China；2. The Ministry of Agriculture and Agricultural Environment Science Observation Experiment Station，Lanzhou Gansu 730070，China）

Abstract：The effects of dosage and way of sludge application on the biological characters and yield of wheat are studied under the ecology condition of Hexi Oasis. The result shows that the wheat grain yield and biological yield performed best when the dosage of sewage sludge is 9 000 kg/hm2、multiple cropping green manure treatment. Compared with the conventional pure chemical fertilizer processing，applied sludge treatment can improve the biological characters of wheat.

Key words：Sludge application way；Sludge application dosage；Wheat；Biological characters

通訊作者：車宗賢（1964—），男，甘肅會寧人，研究員，主要從事農(nóng)業(yè)資源環(huán)境方面的研究工作。聯(lián)系電話：（0931）7614846。E－mail：chezongxian@163.com

作者簡介：黃濤（1983—），男，甘肅白銀人，助理研究員，主要從事作物栽培與土壤肥料方面的研究工作。聯(lián)系電話：（0）13919262369。E-mail：huangtao0019@126.com

基金項(xiàng)目：甘肅省科技支撐計(jì)劃“甘肅省城市污泥重金屬數(shù)量形態(tài)特征及資源化利用技術(shù)研究與示范”（1204FKCA157）資助

收稿日期：2015-06-29

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2015.09.002

中圖分類號：S512.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-1463（2015）09-0003-03