硝酸钙泥配施有机、无机肥和风化煤的油菜效应研究

吴旋，卜玉山，刘亚楠，张吴平，刘奋武

(山西农业大学 资源环境学院，山西 太谷 030801)

作为世界上最大的发展中国家，我国工业化速度令世界瞩目，目前我国工业固体废弃物堆存量达100亿吨，且以每年10亿吨的速度在增加。因工业生产给环境带来的负面影响也不容忽视，如能源将耗竭、可用资源不断减少以及环境恶化日益严重[1]。我国许多企业排放的泥渣都是作为垃圾被丢弃，既占用了大量宝贵的土地资源，又污染环境。由于能源、资源、环境保护3方面的迫切需要，充分利用工业废渣是当前迫切需要解决的问题，实现节约能源，节约资源，变废为宝，变害为利[3]。再生资源产业在发达国家被称为第四产业，是发展循环经济的重要组成部分。美、德等发达国家的实践经验表明：再生资源回收利用已经成为其赢利的、劳动和技术密集型的“黄金产业”[2]。

我国的工业废弃物资源化综合利用程度不高[4]。目前工业固体废弃物资源化主要用于建材方面[5]，例如：重矿渣碎石可作道路的垫层或基层；钢渣可使用在铁路、公路、工程回填、修筑堤坝和填海造地等[6]；利用煤矸石、粉煤灰、脱硫石膏等制备新型煤矿胶结充填材料[7]；利用煤矸石作原料制砖[8]；利用废石膏、铜矿尾砂、混凝污泥及粉煤灰等工业废料生产复合水泥[9]。将石灰石和硝酸生产硝酸钙后产生的硝酸钙泥进行肥料化应用研究，以期为化学工业废弃物硝酸钙泥的资源化利用寻求一条安全有效的途径。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试硝酸钙泥(山西交城县金兰化工有限公司)为利用石灰石加浓硝酸生产硝酸钙后产生的废渣，其中硝酸钙泥养分含量为：有机质1.43 g·kg-1、全氮1.19 g·kg-1、全磷5.81 g·kg-1、全钾7.12 g·kg-1、速效磷45.45 mg·kg-1、速效钾57.9 mg·kg-1，微量元素为：Cu含量25.85 mg·kg-1、Zn含量55.37 mg·kg-1、Pb含量5.59 mg·kg-1、Cr含量22.96 mg·kg-1、Ni含量51.90 mg·kg-1、Cd含量287 μg·kg-1，pH为9.42，烘干后磨碎，过20目筛，备用。无机肥尿素(宁夏丰友化工股份有限公司，总氮≥46%)、磷酸一铵(四川宏达股份有限公司，N≥11%、P2O5≥44%)、硫酸钾(山西钾肥有限责任公司，K2O≥45%)。有机肥(山西昌鑫生物农业科技有限公司，有机质≥30%，总养分含量≥4%)。风化煤(内蒙古霍林河市，有机质75%，pH为6.04)。供试土壤为石灰性褐土(有机质4.71 g·kg-1、全氮0.45 g·kg-1、速效磷36.03 mg·kg-1、速效钾118.9 mg·kg-1，pH为8.12)。供试作物为油菜(BrassicacampestrisL.)，品种为五月蔓。

1.2 试验方法

采用日光温室大棚盆栽试验，设6个处理：处理1不添加任何肥料，为CK；处理2为施硝酸钙泥(Ca)；处理3为施硝酸钙泥+无机肥(Ca+W)，二者为1∶3，含N 20.8%、P2O511.1%、K2O 4.82%；处理4为施硝酸钙泥+有机肥(Ca+Y)，二者为1∶2，含有机质20.48%；处理5为施硝酸钙泥+无机有机肥(Ca+W+Y)，三者为1∶3∶2，含有机质10.20%、N 14.6%、P2O57.7%、K2O 3.55%；处理6为施硝酸钙泥+风化煤(Ca+F)，二者为1∶1，4次重复。

试验于2013年9～11月在山西农业大学资源环境试验站的日光温室大棚中进行，9月下旬播种，每盆装土10 kg，每个处理施肥量为20 g·盆-1，在生长期间适期浇水，定期管理，11月中旬收获，收获后采集植物样进行测定[10]。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对油菜株高和根长的影响

由图1可见，施肥处理的油菜株高均大于CK处理，其中Ca+W处理与CK处理之间差异显著，比CK处理增加了60.36%。施肥处理的油菜根长均略大于CK处理，不同处理的根长之间差异不显著。

图1 不同施肥处理的油菜株高和根长Fig.1 Plant height and root length of rape in different fertilization注：图中不同小写字母表示处理之间差异达到0.05显著水平，图2～图5同。Note: The difference between the treatments with different lowercase letters in significant at 0.05 level, same below.The same as in Fig.2～Fig.5.

2.2 不同施肥处理对油菜单株干重的影响

由图2可见，施肥处理的油菜单株叶干重均大于CK处理，其中Ca+W+Y、Ca+W和Ca+Y处理的单株叶干重与CK处理之间差异显著，比CK处理增加了310.01%、232.64%和178.72%；施肥处理的油菜单株根干重均大于CK处理，其中Ca+W处理与CK处理之间差异显著，比CK处理增加了191.81%。

图2 不同施肥处理油菜干重Fig.2 The dry weight of rape in different fertilization

2.3 不同施肥处理对油菜含氮量的影响

由图3可见，施肥处理的油菜叶含氮量均大于CK处理，其中Ca+W、Ca+W+Y、Ca+F和Ca处理与CK处理之间差异显著，比CK处理增加了41.81%、38.98%、29.59%和34.86%；施肥处理的油菜根含氮量均大于CK处理，其中Ca+W处理与CK处理之间差异显著，比CK处理增加了66.21%。

图3 不同施肥处理油菜含氮量Fig.3 Nitrogen content of rape in different fertilization

2.4 不同施肥处理对油菜含磷量的影响

由图4可见，施肥处理的油菜叶含磷量均大于CK处理，其中Ca+W处理与CK处理之间差异显著，比CK处理增加了100.98%；施肥处理的油菜根含磷量均大于CK处理，其中Ca+W和Ca+W+Y处理与CK处理之间差异显著，比CK处理增加了82.14%和81.27%。

2.5 不同施肥处理对油菜中含钾量的影响

由图5可见，施肥处理的油菜叶含钾量均大于CK处理，其中Ca+W、Ca+W+Y和Ca+Y处理与CK处理之间差异显著，比CK处理增加了38.42%、31.55%和30.30%；施肥处理的油菜根含钾量均大于CK处理，其中Ca+W、Ca+W+Y和Ca+Y处理与CK处理之间差异显著，比CK处理增加了99.31%、71.35%和65.51%。

图4 不同施肥处理油菜含磷量Fig.4 Phosphorus content of rape in different fertilization

图5 不同施肥处理油菜含钾量Fig.5 Potassium content of rape in different fertilization

3 结论与讨论

硝酸钙泥虽为化学工业废弃物，由于微量元素含量不超标，并且其成分多，颗粒粗，对粘重土壤有改善耕性和通透性作用，有利于植物对养分的吸收，所以硝酸钙泥可用作肥料。既不会构成土壤污染和作物的危害，又会促进作物生长。一方面可以实现化学工业废弃物变废为宝，另一方面实现硝酸钙泥与无机、有机肥料配成复合肥料适当应用在农业当中。

(1)施肥处理的油菜株高、根长、叶和根的单株干重、氮、磷、钾含量均大于CK处理。

(2)Ca+W处理的株高、根干重、叶和根氮、磷、钾与CK处理之间差异显著，比CK处理分别增加了60.36%、191.81%、41.81%、66.21%、100.98%、82.14%、38.42%和99.31%； Ca+W+Y处理的叶干重与CK处理之间差异显著，比CK处理分别增加了310.01%；不同处理的根长之间差异不显著。

(3)从促进油菜生长效果来看，硝酸钙泥无机肥料配合施用效果最好，其次为硝酸钙泥与有机、无机肥料配合施用。

参 考 文 献

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