污泥和堆肥污泥农用对土壤肥力的影响
时间：2021-02-01 16:02:41 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
[ 作者简介：刘玉奇，1964年4月，性别男，籍贯甘肃，化学分析工程师，大专 ,研究方向：分析化验 ]
摘要：为满足城市污泥和堆肥后污泥的资源化利用。本研究以化肥和空白处理为对照，探讨了在盆栽条件下分别施用堆肥污泥，污泥和化肥对土壤的农化性质的影响。结果表明，堆肥污泥一种很好的缓冲释放肥料，对土壤有着较好的改良作用。堆肥和污泥明显提高了土壤有机质和全氮含量，改善了土质。堆肥还显著提高了全磷的含量，但土壤中的全钾及速效态以及有效磷含量以化肥处理最高。
关键词：污泥；堆肥；土壤肥力
中图分类号： TU7文献标识码：A 文章編号：1674-098X(2011)02(c)-0000-00
0 引言
城市污泥是污水处理的副产物，不仅含有丰富的有机质和氮、磷、钾等营养物质，并且含有大量的重金属、有毒有害物质和病原菌等[1]。资源化是解决污泥处理/处置的核心内容，污泥堆肥和土地利用是目前全球普遍采用的处理方法[2]。从文献报道上看[3-5]，研究重点集中在对污泥堆肥过程以及农用植物的特征研究，然而鲜有关注污泥及堆肥后污泥产品农用对土壤农化性质的影响。为此本研究以化肥和空白为对照，通过对施用化肥、污泥及堆肥污泥后土壤主要的营养元素氮、磷、钾变化的测试，探讨污 泥及污泥堆肥施用对土壤农化性质的影响，为污泥农用在农业生产中科学的应用提供理论依据。
1试验材料与方法
1.1试验材料
（1）供试土壤
采集兰州市某果园典型砂壤土为供试土壤，所取土壤均为土壤耕作层(0～20cm)。把土壤风干后过60目筛，用作盆栽试验。取少量过100目筛，用于测定土壤全量氮磷钾和速效氮磷钾及土壤有机质。供试土壤和堆肥污泥农化性质列于表1。
（2）供试肥料
污泥：兰州市某污水处理厂污泥；堆肥污泥：污泥与的麦草按照发酵比例25：1混合堆制而成。
化肥：普通尿素(含氮46%)、磷酸氢二钠(含P2O5 50%)、氯化钾(含K2O 63%)
1.2 试验方法
采用完全随机设计，设 4个处理，分别为：（1）空白对照(CK0)；（2）化肥（CK1）；（3）污泥；（4）堆肥污泥。每个处理3次重复，共十二盆。根据花盆面积计算得化肥用土壤质量比为[6]：N 0.6366 g/g， P2O5 0.327 g/g，K2O 0.2172 g/g。污泥和堆肥污泥的施用量以N计，换算成相应用量，使施肥水平与化肥基本保持一致。将上述养分按不同处理与过60目筛的3.5 kg供试土壤充分混匀后装入20cm×20cm[Φ(直径)×H(高)]的塑料花盆中，于通风透光的地方随机放置，保持各处理适宜水分。实验在室温下进行了50天。
1.4 测定方法
所有待测项目均依据《 土壤农化分析（第三版）》进行[7]。有机质测定采用重铬酸钾容量法—外加热法测定；全氮测定采用凯氏定氮法；全磷测定采用NaOH熔融—钼锑抗比色法；全钾测定采用NaOH熔融—火焰光度法；碱解氮测定采用碱解扩散法；有效磷测定采用0.5mol/L碳酸氢钠法；速效钾测定采用醋酸铵浸提—火焰光度法。
2结果与讨论
2.1各处理对土壤有机质含量的影响
土壤有机质是植物养分的主要来源，可改善土壤的物理和化学性质，给微生物提供主要能源。施用不同肥料后土壤有机质的变化不同。各处理土壤有机质有显著的差异性（p<0.05），污泥处理含量最高达60.2 g/kg，剩下依次是堆肥处理42.7 g/kg，化肥处理18.4 g/kg，空白最低为15.1 g/kg。可见，施用这三种肥料后，土壤有机质的含量的大小基本取决于施用肥料本身的有机质含量。这主要是因为污泥本身以有机物质为主体，据调查表明，我国城市污泥的有机质平均含量为280 g/kg[8]，可见污泥有着较高的农用价值，能够很好的改变土质。化肥以无机物为主（尿素是有机物，水解后为二氧化碳和氨气），因此，施用后土壤有机质含量较低。堆肥污泥经过微生物高温降解[5]，其有机质大部分损失，但施用后有机质含量仍比化肥高。
2.1各处理对土壤全氮全磷全钾的影响
各处理盆栽土壤中有机质，全量氮磷钾及速效态氮磷钾的含量见表2
表中数据为mean ± S.D.; n=3。同列中不同字母表明不同组间存在显著性差异；下同。
由表2可知，不同处理肥料施用，土壤中的全氮具有显著的差异性（p<0.05），就全氮而言，土壤中全氮含量大小顺序是：污泥处理>堆肥处理>化肥>空白,化肥处理仅比空白的含氮量多。这可能由于一方面是尿素挥发分解造成化肥处理中全氮量下降，另一方面可能由于浇水淋洗损失。污泥处理的全氮含量最高,是可能和土壤的微生物有很大的关系，因为污泥中全氮以有机氮为主,不易被微生物分解转化。堆肥污泥经过发酵后，全氮损失掉一部分,然而相对于化肥有机氮仍占很大比例。各处理土壤中全磷,化肥和堆肥处理的含量没有显著的差异性（p>0.05）,但两者均与空白和污泥处理的全磷含量有显著差异性差异性（p<0.05）。化肥处理和堆肥污泥的全磷含量分别比空白全磷高出5倍左右，相比而言仍以堆肥最高。这说明堆肥污泥使用可以明显提高土壤中的磷含量,这一方面的改良效果与化肥相当。各处理土壤中全钾含量，污泥和堆肥污泥没有显著性差异（p>0.05），这是因为堆肥由污泥高温堆制而来，全钾的含量变化小。它们和空白及化肥相比有显著性差异（p<0.05）。化肥、污泥、堆肥污泥分别比空白处理的高34.48%、8.4%、9.1%。
3结论
（1）污泥和堆肥污泥均能够明显提高土壤中的有机质含量，改善土质。
（2）从提高土壤中的速效态养分含量上看，以堆肥污泥改善效果最佳，化肥次之，污泥处理效果稍差。
（3）由于堆肥后污泥的重金属和病原菌明显减少，因此污泥堆肥完全可以农用，作为有机的缓冲释放肥料；污泥可以用来改善贫瘠的土壤，也适于作基肥；然而化肥适宜用作底物追肥。
参考文献：
[1] 申荣艳，骆永明，腾应，等．城市污泥的污染现状及土地利用评价[J]．土壤，2006，38(5)：517-524.
[2] 郝晓地，张璐平，兰荔．剩余污泥处理/处置方法全球概览[J]．中国给水排水，2007，27(20)：1-5.
[3] 文炎，张文清.污泥堆肥化研究进展[J]．长江大学学报（自然版）农学卷，2007，4（1）：95-98.
[4] Mason I G. Mathematical modelling of the composting process: A review[J]. Waste Management, 2006, 26: 3-21.
[5] Lu Y J, Guo J F. Characteristics of municipal solid waste and sewage sludge co-composting[J]. Waste Management, 2006, 26: 3-21.
[6] 张雪英,周立祥,沈其荣,等.城市污泥强制通风堆肥过程中的生物学和化学变化特征[J].应用生态学报,2002,13(4):467-470.
[7]鲍士旦. 土壤农化分析（第三版）[M].北京:中国农业出版社，2005.
[8] 郭广慧，杨军，陈同斌，等．中国城市污泥的有机质和养分含量及其变化趋势[J]．中国给水排水，2009，25(13)：120-121.
