[摘 要] 面對資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴(yán)峻形勢,廢舊資源再利用成為一種解決資源危機(jī)和緩解污染的重要手段。例如,由濾泥發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)肥高效、安全,是一種優(yōu)質(zhì)的新型生物肥料。本文結(jié)合濾泥的屬性,闡述將濾泥應(yīng)用于生土熟化和酸化土改良中可能會產(chǎn)生積極作用。
[關(guān)鍵詞] 生土;熟化;濾泥;酸化土
[中圖分類號] S156 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-7909(2019)33-114-2
濾泥是制糖的大宗副產(chǎn)品之一,主要成分是碎纖維、脂肪質(zhì)、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)及少量糖分,并含有氮磷鉀等多種可被作物吸收的營養(yǎng)成分[1]。長期以來,濾泥被直接用于肥田或廢棄。廢棄濾泥的堆放,除占用大量的土地外,還因其含有多種有機(jī)物和糖類物質(zhì),極易發(fā)霉、發(fā)臭,滋生蒼蠅,污染空氣,影響衛(wèi)生。因此,制糖業(yè)廢棄物的再資源化,有利于制糖業(yè)良性發(fā)展[2]。
1 生土數(shù)量及熟化研究價值
生土是母質(zhì)屬性,物理狀態(tài)不佳,營養(yǎng)元素不協(xié)調(diào),尤其是有益微生物缺失,缺少內(nèi)生物小循環(huán)機(jī)制,缺少抗生機(jī)制。而熟土是具備生物循環(huán)功能、有抗生功能的土壤。生土熟化是生土逐漸向熟土轉(zhuǎn)化的過程,這個過程在自然條件下十分漫長。
2006—2014年,全國實(shí)施土地整理復(fù)墾開發(fā)項目166 853個,涉及土地面積1 183萬hm2,新增農(nóng)用地295萬hm2,補(bǔ)充耕地276萬hm2[3]。一般土地整治采用的覆土土源多為生土,或因人為擾動導(dǎo)致生土裸露,使新增耕地多為生土,耕地質(zhì)量較低。此外,受地質(zhì)災(zāi)害及在水土流失區(qū),表土層棄失,形成所謂“斷頭土”,底母質(zhì)出露,成為生土,也亟待整理與熟化。
2 生土熟化材料研究現(xiàn)狀
目前,對于建筑行業(yè)生土熟化的研究較多,主要集中在生土結(jié)構(gòu)、改性、力學(xué)、抗震等方面[4-7],而對于農(nóng)用地生土熟化的研究文獻(xiàn)相對較少。楊珍平等探討了黃土母質(zhì)生土當(dāng)年施肥促進(jìn)了混作根際土壤微生物的繁衍、酶活性及土壤營養(yǎng)含量的提高[8]。張永清認(rèn)為較深層次(20~30 cm)施肥,有利于小麥產(chǎn)量提高[9]。何華等認(rèn)為玉米生長的最佳灌施深度為30 cm[10]。Diacono M等將橄欖油渣進(jìn)行堆肥處理,研究了橄欖渣堆肥的植物毒性及其對土壤性能的影響,得出重復(fù)施用堆肥可以保持土壤有機(jī)碳的含量,為作物提供大量的養(yǎng)分[11]。總之,在生土熟化或土壤培肥方面,材料及加工是亟待突破的主要任務(wù)。
3 濾泥在生土熟化中的應(yīng)用
蒙世協(xié)等證明在進(jìn)行土地平整的蔗地推廣亞硫酸法濾泥+復(fù)合微生物菌處理的生土熟化改良措施,有利于促進(jìn)甘蔗萌芽出苗,促進(jìn)甘蔗增產(chǎn)[12]。譚宏偉總結(jié)出采用功能菌發(fā)酵糖廠濾泥生產(chǎn)生物有機(jī)肥較傳統(tǒng)(自然)發(fā)酵糖廠濾泥生產(chǎn)生物有機(jī)肥更具優(yōu)勢,生產(chǎn)上可大面積推廣應(yīng)用[13]。張如以秸稈和糖廠濾泥為原料,以木霉為菌種進(jìn)行固體發(fā)酵,并將其與有機(jī)肥混合成木霉生物有機(jī)肥,符合國家標(biāo)準(zhǔn)且對作物有顯著的促進(jìn)生長作用[14]。秦芳等研究表明濾泥有機(jī)—無機(jī)復(fù)混肥一次性基施與施用復(fù)合肥相比提高了土壤肥力,顯著促進(jìn)了甘蔗生長,提高了甘蔗產(chǎn)量、生產(chǎn)效益,值得推廣[15]。但也有研究證明,濾泥能改良酸性土[15,16],如此猜測,如果長期單施濾泥作為改良劑,可能造成土壤堿化。總之,眾多研究表明,濾泥可提供作物生長需要的營養(yǎng)元素,濾泥在生土熟化中的應(yīng)用可提高作物產(chǎn)量。
4 濾泥對酸化土壤的改良應(yīng)用
從20世紀(jì)80年代至今,我國土壤酸化情況越來越嚴(yán)重,酸化的土地面積已經(jīng)擴(kuò)大到我國耕地面積的40%以上,而且經(jīng)常有成片發(fā)生的情況。特別是在我國南方,由于土壤本身偏酸性,雨水多,土壤酸化現(xiàn)象更嚴(yán)重[17]。現(xiàn)行土壤酸化改良主要采用合理施肥、有機(jī)肥、石灰[18,19],但僅能改變表層酸性土壤的pH值,難以改變深層次的土壤性質(zhì)[20];長期或大量使用石灰會引起土壤板結(jié),還會引起土壤中鈣、鎂、鉀等元素平衡失調(diào),從而導(dǎo)致作物減產(chǎn)[21]。停止施用石灰后存在更強(qiáng)的復(fù)酸化過程[22]。
濾泥可改良土壤酸化程度,提高土壤pH值,建議用濾泥制作的生物肥改良酸化土壤,如南方磚紅壤等,可避免因長時間施石灰造成土壤板結(jié)。
參考文獻(xiàn)
[1]中央農(nóng)廣校致富快車.甘蔗的經(jīng)濟(jì)利用價值[EB/OL].(2016-09-19)[2019-10-19].http://www.ngx.net.cn/zxjy/nsgb/jjzw_nsgb/.
[2]黃敏,鄭華斌,曹放波,等.利用糖基濾泥和生物炭制作的水稻育秧基質(zhì)及其應(yīng)用:CN 105294253A[P].2016-02-03.
[3]賈克敬,趙雲(yún)泰.國土綜合整治 生態(tài)文明背景下土地整治的新命題[EB/OL].(2017-06-29)[2019-09-17].https://www.doc88.com/p-1992873301957.html.
[4]雷志君,張坤,楊戰(zhàn)社,等.不同養(yǎng)護(hù)齡期生土基材料力學(xué)性能及關(guān)系研究[J].粉煤灰綜合利用,2019(2):11-15.
[5]楊永,張樹青,榮輝,等.石灰基材料對生土改性效果及機(jī)制研究[J].功能材料,2019(4):4067-4073.
[6]任小田.改性生土磚力學(xué)及熱學(xué)性能的多因素作用研究[D].蘭州:蘭州理工大學(xué),2019.
[7]張波.生態(tài)文明建設(shè)背景下我國生土建筑抗震性能研究[J].建筑技術(shù),2019(6):682-684.
[8]楊珍平,郝教敏,苗果園.黃土母質(zhì)生土當(dāng)年施肥對混作根際土壤生物活性及土壤營養(yǎng)的影響[J].水土保持學(xué)報,2010(5):223-227.
[9]張永清,李華,苗果園.施肥深度對春小麥根系分布及后期衰老的影響[J].土壤,2006(1):110-112.
[10]何華,康紹忠.灌溉施肥深度對玉米同化物分配和水分利用效率的影響[J].植物生態(tài)學(xué)報,2002(4):454-458.
[11]Diacono M,F(xiàn)erri D,Ciaccia C,et al. Bioassays and application of olive pomace compost on emmer: effects on yield and soil properties in organic farming[J].Acta Agriculturae Scandinavica,Section B - Soil amp; Plant Science,2012(6):1-9.
[12]蒙世協(xié),楊鋒,王城,等.亞硫酸法糖廠濾泥生土熟化改良試驗研究[J].廣西糖業(yè),2017(4):17-21.
[13]譚宏偉.糖廠濾泥發(fā)酵制成生物有機(jī)肥[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報,2017(3):428-432.
[14]張如.利用秸稈和糖廠濾泥固體發(fā)酵研制木霉生物有機(jī)肥[D].南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2016.
[15]秦芳,蘇利榮,蘇天明,等.甘蔗濾泥有機(jī)—無機(jī)復(fù)混肥對甘蔗的肥效研究[J].湖南生態(tài)科學(xué)學(xué)報,2018(1):17-21.
[16]郇恒福.不同土壤改良劑對酸性土壤化學(xué)性質(zhì)影響的研究[D].廣州:華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué),2004.
[17]魏賢,趙夢霖.土壤酸化及酸性土壤改良措施[J].農(nóng)業(yè)科技與信息,2016(35):88-89.
[18]Bolan N S,Adriano D C,Curtin D. Soil acidification and liming interactions with nutrientand heavy metal transformationand bioavailability[J].Advances in Agronomy,2003(2):215-272.
[19]張璐,逄洪波,張雨欣,等.我國土壤酸化的原因及改良措施研究進(jìn)展[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2017(8):49-52.
[20]王敬國.植物營養(yǎng)的土壤化學(xué)[M].北京:北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,1995.
[21]解開治,徐培智,嚴(yán)超,等.不同土壤改良劑對南方酸性土壤的改良效果研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2009(20):160-165.
[22]李瀟瀟,夏強(qiáng),任立,等.我國土壤的酸化及改良[J].現(xiàn)代園藝,2011(9):156.