污泥堆肥對高羊茅生長的影響

李強

（山西潞安礦業（集團）有限責任公司林業處，山西長治　046204）

污泥堆肥對高羊茅生長的影響

李強

（山西潞安礦業（集團）有限責任公司林業處，山西長治046204）

通過盆栽土培的試驗方法，分析了高羊茅（Festuca arundinacea Schreb）在污泥堆肥中生長特性。結果顯示：當污泥堆肥比例為0%、5%、10%時，高羊茅發芽率均在90%以上，當超過15%時，發芽率顯著降低，為41.8%；當污泥堆肥比例為10%時，高羊茅的株高、根長、干重達到了最大值，分別為34.4cm、14.9cm、14.58mg。污泥堆肥比例達到15%后，各生長指標顯著下降。因此認為：污泥堆肥配置比例以10%為宜。

污泥堆肥；高羊茅；生長指標；重金屬

污泥中含有大量氮、磷、鉀和各種有機質等營養成分，對污泥進行利用無疑是比較符合我國基本國情的處理方式[1]。但是由于污泥中存在重金屬和病原菌，有再次污染的可能。其中病原菌及其蟲卵等可以通過堆肥化處理殺死，但重金屬仍然會存在。因而，通過污泥堆肥的方式對污泥利用時，土壤和農作物中會積累較高的重金屬物質，這是目前影響污泥利用的主要限制因素[2]。通過污泥堆肥將其應用于城市園林綠化，可以減少運輸費用，節約肥料，而且通過某些園林植物對重金屬的高富集特點還可以對重金屬污染進行綠色修復，這已成為近幾年的研究熱點[3]。

高羊茅（Festuca arundinacea Schreb）是一種多年生禾本科羊茅屬草本植物，在我國廣泛分布，是一種優良的草坪草。高羊茅具有良好的觀賞效果，具有發達的根系，較強的適應能力，常被用于機場、公路護坡等養護管理較粗放的綠地和草坪，在園林綠化中具有重要地位。如果能將污泥堆肥應用于高羊茅施肥，不但可以節約肥料，而且可以就近利用，減少污泥對環境的污染。鑒于此，本研究以高羊茅為材料，分析了該材料在污泥堆肥施用過程中的生長特性和對重金屬元素的耐受特性，以期能為城市污水廠污泥利用提供相關技術和理論支持。

1　材料與方法

1.1研究區域概況

試驗地位于襄垣縣，地理坐標為東經112毅42憶～ 113毅14憶，北緯36毅23憶～36毅44憶之間。襄垣大陸性氣候特別顯著，平均氣溫9益左右，年平均降雨量在550mm左右，大部集中于7、8、9三個月。全年無霜期一般為166d左右，最短118d，最長197d。

1.2試驗材料

本試驗以襄垣縣最具代表的綠地草坪植物高羊茅為試驗材料；以襄垣縣田園土為供試土壤；以襄垣永清有限責任公司（襄垣縣污水處理）脫水污泥為供試污泥，供試材料理化性質見表1。污泥堆肥技術指標見文獻[4]。

表1　供試材料理化性質

1.3試驗方法

分別將污泥堆肥和田園土進行風干處理，并經研磨、過20目篩后，用污泥堆肥和田園土配成混配土，以污泥堆肥所占比例為0、5%、10%和15%依次配成田園土、混配土A、混配土B和混配土C。2015年5月10日，將高羊茅種子以40g/m2的密度均勻撒播在營養缽中（營養缽口徑15.0cm，高20cm，每盆中均裝1.5kg混配土或田園土）。15d之后計算發芽率，80d后測定各處理生長指標和重金屬含量。

1.4指標測定

重金屬含量采用IRIS Advantage 1000型電感藕合等離子體發射光譜儀（ICP，美國Thermo Jarrell A sh公司）測定[5]；株高和根長采用游標卡尺測定；每個重復隨機抽選5株，用蒸餾水洗干凈并吸干表面的水分之后稱量鮮重量，放入105益烘箱中烘2h后于80益下烘至恒質量，稱量地上部分和地下部分的干重。

2　結果與討論

2.1不同比例污泥堆肥對土壤重金屬含量的影響

不同比例的污泥堆肥的混配土重金屬含量及相關標準如表2所示。測定結果表明：試驗所有處理包括田園土、混配土A、混配土B以及混配土C重金屬含量均低于相關控制標準；污泥堆肥不混土的情況下，Zn的含量超過國家相關標準不能直接施用。

表2　不同處理重金屬含量比較（mg/kg）

2.2污泥堆肥對高羊茅生長的影響

不同比例污泥堆肥對高羊茅生長的影響如表3所示。從發芽率看，污泥堆肥的比例在0耀10%范圍內，發芽率均在90%以上，當污泥堆肥的比例達到15%時，發芽率顯著降低。從根長、株高和干重的結果分析，當污泥堆肥比例在0耀10%范圍內，株高、根長及干重均出現隨污泥堆肥比例增加而上升的趨勢，當污泥堆肥比例達到15%時，株高、根長及干重顯著下降。在污泥堆肥比例在0耀10%內，污泥堆肥能促進高羊茅的生長，但超過15%后，污泥堆肥開始抑制高羊茅的生長。

表3　污泥堆肥對高羊茅生長的影響

3　結論與討論

從污泥堆肥的成分分析，污泥中包括氮、磷、鉀和有機質在內的營養物質能促進高羊茅的生長，但污泥中重金屬的存在對植物有傷害作用。污泥堆肥中的重金屬Zn含量超過了國家相關標準，不能直接使用；污泥堆肥中重金屬Zn和Cu所占比例較高為主要的重金屬物質。當污泥堆肥比例在0耀10%時，隨污泥堆肥施用比例的升高，高羊茅的株高、根長和干重均逐漸增加，在施用比為10%時，發芽率沒有受到明顯影響，因此污泥堆肥10%的施用比例是可以的。褚艷春等[6]研究污泥堆肥對青菜生長的影響時發現，當污泥堆肥施用比例在0耀10%范圍內發芽率較高，但大于10%時發芽率明顯下降，其結果與本研究結果相似。相關研究[7-9]表明：在一定施用比例時，城市污泥對于園林植物的株高、干重等均有明顯的促進作用。研究說明：高羊茅草對污泥堆肥中的重金屬有一定的耐受范圍，當污泥堆肥的使用比例大于15%時，重金屬開始抑制高羊茅的發芽和生長。

［1］程五良，方萍，陳玲，等.城市污水—污泥土地利用可靠性探討［J］.同濟大學學報：自然科學版，2004，32（7）：939.

［2］王新，陳濤，梁仁祿，等.污泥土地利用對農作物及土壤的影響研究［J］.應用生態學報，2002，13（2）：163.

［3］Ana F，Mercedes L，Jos S，et al.Phytotoxicity and heavy materials，speciation of stabilized sewage sludge［J］.Joun原ral of Hazardous Materials，2004：108，161.

［4］陳玲，趙建夫，李宇慶，等.城市污水廠污泥快速好氧堆肥技術研究［J］.環境科學，2005，26（5）：192.

［5］Tessier A，Campbell P C B，Bisson M.Sequential extrac原tion procedurefor the speciation of particulatetrace metals［J］.Analytical Chemistry，1979，51：844.

［6］褚艷春，葛驍，魏思雨，等.污泥堆肥對青菜生長及重金屬積累的影響［J］.農業環境與科學學報，2013，32（10）：1965-1970.

［7］儲雙雙，賴燦，等.污泥堆肥混合基質對香彩雀生長開花的影響及植物適應性評價［J］.生態學雜志，2014，33（4）：966-972.

［8］李艷霞，趙莉，陳同斌.城市污泥堆肥用作草皮基質對草坪草生長的影響［J］.生態學報，2002，22（6）：797-801.

［9］高定，劉洪濤，陳同斌，等.城市污泥堆肥用于草皮基質的生物與環境效應［J］.中國給水排水，2009，25（15）：119-121.

The Effect of Sludge Compost on the Growth of Festuca elata Keng ex E.Alexeev

LI Qiang
（Shanxi Lu'an Mining（Group）Co.，Ltd.，forestry department，Changzhi，Shangxi 046204）

The growth characteristics of Festuca arundinacea Schreb were analyzed by the method with soil culture in pot.The results show that,the germination rate more 90%when the sludge compost application ratios was 0%,5%and 10%,however the germination rate low to 41.8%when the sludge compost application ratios over 15%;the plant height,roots length and dry weight reached the maximum level,34.4cm、14.9cm、14.58mg separately,when the sludge compost application ratios was 10%.All the physical signs declined significantly when the sludge compost application ratios was 15%.From this study,10% was the best ratio for sludge compost application.

Sludge compost;Festuca elata Keng ex E.Alexeev;Growth characteristic

S688.4

A

1002-3356（2016）03-0030-02

2016-04-22

李強（1984-），男，工程師，從事園林工程施工及預決算工作。