污泥營(yíng)養(yǎng)土對(duì)黑麥草生長(zhǎng)和土壤理化性質(zhì)的影響

張芳芳+蘇亞勛+陳慶斌

摘 要：通過盆栽試驗(yàn)的方法，分析了不同配比的污泥營(yíng)養(yǎng)土對(duì)黑麥草生長(zhǎng)特性的影響。結(jié)果顯示：當(dāng)污泥營(yíng)養(yǎng)土比例為10%～20%時(shí)，黑茅草發(fā)芽率均在90%以上，其中，比例為15%時(shí)，發(fā)芽率最高，達(dá)93%。當(dāng)污泥營(yíng)養(yǎng)土比例為15%時(shí)，黑麥草的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量達(dá)到了最大值，分別為19.7，3.2 g；當(dāng)污泥營(yíng)養(yǎng)土比例為10%時(shí)，株高最大為42.9 cm；當(dāng)污泥營(yíng)養(yǎng)土比例為15%時(shí)，黑麥草的平均單株分蘗數(shù)最大，比對(duì)照處理大25%；污泥營(yíng)養(yǎng)土比例達(dá)到20%后，黑麥草各生長(zhǎng)指標(biāo)逐漸下降。黑麥草收獲后，土壤中的有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀均隨污泥營(yíng)養(yǎng)土施用量的增加而增加，分別比對(duì)照增加2.2%～11.2%，83.5%～260.8%、9.9%～71.9%，11.1%～40.9%；土壤滲水速率均隨施用量的增加而增大，與對(duì)照相比提高170%～260%；土壤容重隨之減小，與對(duì)照相比減小2%～10%。因此，綜合考慮認(rèn)為：污泥營(yíng)養(yǎng)土比例以10%～15%為宜。

關(guān)鍵詞：污泥營(yíng)養(yǎng)土；黑麥草；生長(zhǎng)指標(biāo)；土壤理化性質(zhì)

中圖分類號(hào)：S543.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.07.009

Effect of Sludge Nutritional Soil on Growth of Perennial ryegrass and Soil Chemical and Physical Properties

ZHANG Fangfang， SU Yaxun， CHEN Qingbin

（Tianjin North Pioneering Gardens Limited Company， Tianjin 300300，China）

Abstract： The growth characteristics of Perennial ryegrass under different ratio of sludge nutritional soil were analyzed by the method with soil culture in pot. The results showed that the germination rate was more than 90% when the sludge nutritional soil application ratios was 10%～20%， and the highest germination rate was 93% when the sludge nutritional soil application ratios was 15%. The fresh weight and dry weight reached the maximum level， 19.7 g and 3.2 g， respectively， when the sludge nutritional soil application ratios was 15%. When compared with 10% sludge nutritional soil， the plant height was 42.9 cm. When sludge nutritional soil application ratios was 15%， the average tiller number per plant of Perennial ryegrass was the largest， 25% larger than the control treatment. However all the physical sighs declined slowly when the sludge nutritional soil application ratios was over 20%. After the harvest of Perennial ryegrass， soil organic matter， soil total nitrogen， soil available phosphorus and potassium were increased with the increase of applying sludge nutritional soil， respectively， 2.2%～11.2%， 83.5%～260.8%， 9.9%～71.9%，11.1%～40.9%. The soil water penetration rates increased with the increasing of the find， compared with the control treatment increased by 170%～260%， however， soil bulk density reduced by 2%～10% compared with control treatment. From this study， it concluded that 10%～15% was the best ratio for sludge nutritional soil application.

Key words： sludge nutritional soil； Perennial ryegrass； growth characteristic； soil chemical and physical properties

城市污泥是一種含有大量有毒有害物質(zhì)的廢物，已成為城市環(huán)境的污染源，嚴(yán)重影響著城市生態(tài)環(huán)境[1-3]。然而，城市污泥中又含有較多的植物必需的養(yǎng)分（N、P、K和有機(jī)物質(zhì)），可以成為改良鹽堿土和培肥土壤的優(yōu)良基質(zhì)[4-6]。因此，可以污泥為原料，通過堆肥化的方式殺死其中的寄生蟲和病原菌后制成污泥營(yíng)養(yǎng)土，施用于土壤中，應(yīng)用到園林綠化上[7-9]，這既可實(shí)現(xiàn)污泥的無害化、資源化和產(chǎn)業(yè)化[10-13]，又可為園林植物在土壤立地條件比較差的區(qū)域（如鹽堿地、土壤貧瘠易板結(jié)區(qū)域）生長(zhǎng)提供有利條件。

鑒于此，筆者于2016年7月—10月開展污泥營(yíng)養(yǎng)土應(yīng)用試驗(yàn)研究，以黑麥草為材料，分析了該材料在污泥營(yíng)養(yǎng)土施用過程中的生長(zhǎng)特性和耐受特性，以期能為城市污水廠的污泥利用和園林綠化提供相關(guān)技術(shù)和理論支持。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)以黑麥草為試驗(yàn)材料，試驗(yàn)灌溉用水為深井水，礦化度為736 mg·L-1，pH值8.3。供試土壤取自天津市靜海苗圃，鹽量高達(dá)3.68 g·kg-1，養(yǎng)分含量偏低，除速效磷水平適宜外，有機(jī)質(zhì)、全氮和速效鉀含量均嚴(yán)重缺乏，不適宜園林植物生長(zhǎng)。污泥營(yíng)養(yǎng)土取自天津市張貴莊污水處理廠，污泥肥酸堿度適宜，含鹽量稍高，達(dá)28.00 g·kg-1，有機(jī)質(zhì)含量稍低，總養(yǎng)分（N+P2O5+K2O）含量較高，達(dá)6.91%，與優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥相當(dāng)。土壤及污泥營(yíng)養(yǎng)土含鹽量及養(yǎng)分狀況分別見表1。

1.2 試驗(yàn)方法

分別將污泥營(yíng)養(yǎng)土和苗圃土進(jìn)行風(fēng)干處理，經(jīng)研磨并過孔徑0.80 mm的篩后，把污泥營(yíng)養(yǎng)土和苗圃土混合使用，按體積比0%，5%，10%，15%，20%，25%依次配成混樣H0、H1、H2、H3、H4、H5。因此，本試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理，4個(gè)重復(fù)。按每份16 kg裝入營(yíng)養(yǎng)缽中（高20 cm，直徑30 cm），每盆播種100粒（播種密度40 g·m-2），在播種6，7，8，9 d后分別計(jì)數(shù)發(fā)芽率，至出芽穩(wěn)定后，統(tǒng)一間苗至每盆30棵。85 d后測(cè)定植物生長(zhǎng)指標(biāo)并取土樣測(cè)定土壤理化性質(zhì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 污泥營(yíng)養(yǎng)土對(duì)黑麥草發(fā)芽率及苗高的影響

表2顯示：黑麥草發(fā)芽初期（7 d以內(nèi)）受污泥營(yíng)養(yǎng)土影響較大。隨污泥營(yíng)養(yǎng)土施用量的增大，黑麥草發(fā)芽率逐漸變小，當(dāng)施用量為25%時(shí)，發(fā)芽率最低，小于74%；8～9 d后各處理的發(fā)芽率無明顯差異，這可能與污泥營(yíng)養(yǎng)土的肥效表現(xiàn)有關(guān)；20 d后，對(duì)不同處理黑麥草幼苗的高度進(jìn)行測(cè)量表明，隨著污泥營(yíng)養(yǎng)土施用量的增加，黑麥草幼苗高度先逐漸增加后緩慢減小，當(dāng)污泥營(yíng)養(yǎng)土施用量為15%時(shí)，黑麥草株高最高，達(dá)7.68 cm。這說明，在一定范圍比例內(nèi)施用污泥營(yíng)養(yǎng)土，對(duì)黑麥草的生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用。

2.2 污泥營(yíng)養(yǎng)土對(duì)黑麥草分蘗力的影響

對(duì)黑麥草分蘗力的調(diào)查表明（表3），不同處理間黑麥草分蘗的差異不顯著，以15%的污泥營(yíng)養(yǎng)土處理時(shí)，黑麥草的平均單株分蘗數(shù)最大，比對(duì)照處理的大25%。在一定施肥范圍內(nèi)，隨著污泥營(yíng)養(yǎng)土施用量的增加，黑麥草的平均分蘗數(shù)有增加的趨勢(shì)，當(dāng)污泥營(yíng)養(yǎng)土比例超過20%時(shí)，黑麥草的分蘗數(shù)有減小的趨勢(shì)。

2.3 污泥營(yíng)養(yǎng)土對(duì)黑麥草生長(zhǎng)的影響

對(duì)收獲時(shí)黑麥草總鮮質(zhì)量、總干質(zhì)量和株高進(jìn)行的方差分析表明（表4）：在0～10%施肥量下，黑麥草株高隨著污泥營(yíng)養(yǎng)土施用量的增加呈逐漸增加的趨勢(shì)；10%～25%施用量下，黑麥草株高隨著施用量的增加呈逐漸減少的趨勢(shì)，但不同處理間差異不顯著性。總鮮質(zhì)量和總干質(zhì)量在施用量為10%～25%時(shí)和空白對(duì)照（CK）比均有顯著性差異，當(dāng)施用量為15%時(shí)為最高，這說明該污泥營(yíng)養(yǎng)土具有增產(chǎn)效果。在本試驗(yàn)處理?xiàng)l件下，污泥營(yíng)養(yǎng)土增產(chǎn)效果是15%范圍內(nèi)隨施用量的遞增而增加，超過15%后隨著施用量的增加逐漸下降，因此，確定最佳施用量為10%～15%。

2.4 污泥營(yíng)養(yǎng)土對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

由表5可以看出，施用污泥營(yíng)養(yǎng)土經(jīng)過黑麥草一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)后，土壤中的有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀均隨污泥營(yíng)養(yǎng)土施用量的增加而增大，分別比對(duì)照增加2.2%～11.2%、83.5%～260.8%、9.9%～71.9%和11.1%～40.9%。含鹽量與pH值隨污泥施用量的增加沒有明顯的變化規(guī)律，其中pH值與對(duì)照相比增加0.1～0.2個(gè)單位，含鹽量比對(duì)照稍有增加。

收獲后，土壤滲水速率均隨污泥營(yíng)養(yǎng)土施用量的增加而增大，與對(duì)照相比提高170%～260%；土壤容重隨施用量的增大而減小，與對(duì)照相比減小2%～10%。

綜上可知，施用污泥營(yíng)養(yǎng)土各處理含鹽量雖比對(duì)照均有增加，但植物生長(zhǎng)仍良好，同時(shí)收獲后的供試土壤中的養(yǎng)分含量增加，土壤物理性狀得到改善，不僅供試的黑麥草獲得了良好的生長(zhǎng)，而且在耕層土壤中還存留了較多的養(yǎng)分，說明污泥營(yíng)養(yǎng)土不僅有增產(chǎn)效果而且培肥了土壤。

3 結(jié) 論

（1）施用污泥營(yíng)養(yǎng)土后，與對(duì)照相比，黑麥草獲得了良好的生長(zhǎng)，發(fā)芽率正常，幼苗未出現(xiàn)毒害現(xiàn)象，生物量增加且綠期延長(zhǎng)。本試驗(yàn)表明，在考慮經(jīng)濟(jì)效益的前提下，污泥營(yíng)養(yǎng)土最佳施用量為10%～15%。

（2）供試黑麥草經(jīng)過一個(gè)生長(zhǎng)季后，土壤表層中的有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀均隨污泥營(yíng)養(yǎng)土施用量的增加而增加，分別比對(duì)照增加2.2%～11.2%，83.5%～260.8%，9.9%～71.9%和11.1%～40.9%。這說明污泥營(yíng)養(yǎng)土不僅有增產(chǎn)效果，而且具有培肥土壤的作用。

（3）滲水速率隨污泥營(yíng)養(yǎng)土施用量的增加而增大，容重隨施用量的增加而減小，與對(duì)照相比分別提高170%～260%、降低2%～10%。這說明污泥營(yíng)養(yǎng)土可增加土壤通透性，改善土壤物理性狀。

（4）施用污泥營(yíng)養(yǎng)土的試驗(yàn)處理含鹽量增加，但植物生長(zhǎng)良好，說明雖然污泥營(yíng)養(yǎng)土中含有一定量的可溶性離子，但這些離子對(duì)植物生長(zhǎng)并無毒害作用，具體情況有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]褚艷春，葛驍，魏思雨，等.污泥堆肥對(duì)青菜生長(zhǎng)及重金屬積累的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與科學(xué)學(xué)報(bào)，2013，32（10）：1965-1970.

[2]儲(chǔ)雙雙，賴燦.污泥堆肥混合基質(zhì)對(duì)香彩雀生長(zhǎng)開花的影響及植物適應(yīng)性評(píng)價(jià)[J].生態(tài)學(xué)雜志，2014，33（4）：966-972.

[3]于瑞蓮，徐加慶，胡恭任，等.施用污泥對(duì)小白菜生長(zhǎng)及其遷轉(zhuǎn)重金屬的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志， 2011，30（1）：82-86.

[4]趙方瑩，李文忠，張雪彪，等.不同性狀城市污水污泥在草坪生產(chǎn)中的應(yīng)用研究[J].環(huán)境污染與防治，2011，33（8）：32-35.

[5]宋琳琳，鐵梅，張朝紅，等.施用污泥對(duì)土壤重金屬形態(tài)分布和生物有效性的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2012，23（10）：2701-2707.

[6]王新，周啟星.污泥堆肥土地利用對(duì)樹木生長(zhǎng)和土壤環(huán)境的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2005，24（1）：174-177.

[7]傅華，王玉梅，周志宇，等.施用污泥對(duì)黑麥草草坪綠地土壤理化性質(zhì)和重金屬元素含量的影響[J].草業(yè)學(xué)報(bào)，2005，12（2）：82-86.

[8]胡雨彤，時(shí)連輝，劉登民，等.不同比例珍珠巖對(duì)污泥堆肥理化性狀與孔雀草生長(zhǎng)的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2014，25（7）：1949-1954.

[9]于瑞蓮，徐加慶，胡恭任，等.施用污泥對(duì)小白菜生長(zhǎng)及其遷轉(zhuǎn)重金屬的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志，2012，30（1）：82-86.

[10]余杰，陳同斌，高定，等.中國(guó)城市污泥土地利用關(guān)注的典型有機(jī)污染物[J].生態(tài)學(xué)雜志，2011，30（10）：2365-2369.

[11]李艷霞，趙莉，陳同斌.城市污泥堆肥用作草皮基質(zhì)對(duì)草坪草生長(zhǎng)的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2002，22（6）：797- 801.

[12]郝瑞娟.城市污泥施肥對(duì)綠化苗木生長(zhǎng)生理特性的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（8）：972-975.

[13]馬闖，霍晶，張宏忠，等.利用污泥堆肥冬季培育堿茅草無土草坪研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（8）：60-64.