养殖污水对尾巨桉幼林生长的影响

李阿池，马兰涛，洪嫦莉，姚庆端，洪长福



养殖污水对尾巨桉幼林生长的影响

李阿池1，马兰涛1，洪嫦莉2，姚庆端3，洪长福1

(1. 漳州市速生丰产林基地管理中心，福建 漳州 363000；2. 长泰县园林管理处，福建 长泰 363900；3. 漳州市林业局，福建 漳州 363000)

以养殖污水径流沟周边1.5 a尾巨桉人工林为调查对象，研究分析养殖污水对林木生长量、生理指标和生物量的影响。结果表明：尾巨桉吸收了养殖污水的水分和养分之后，叶面积、叶面积指数和平均冠幅面积增大，从而促进胸径、树高的生长和林木单株材积、生物量的增加。说明尾巨桉不但有较好的耐污能力，还能化害为利，吸收固定污水中的水分和养分，促进自身生长，实现资源再生。

养殖污水；尾巨桉；生长效应

“世界上没有垃圾，只有放错地方的宝藏”，作为重要水源污染物之一的养殖污水[1]，同时也是很好的有机肥料，是促进植物生长的宝贵资源。目前规模化养殖场污染物的处理方法主要有处理达标排放和综合利用两大类，而污水—土壤—植物系统的资源再生模式，兼顾生态和经济效益，是综合利用的一种有效途径。有学者曾对菜地、水田、人工湿地消纳养殖污水能力做了研究[2-4]，但利用林地吸纳养殖污水的处理方法以及污水对林木生长的影响等研究鲜见报道。本课题组基于林畜复合经营的理念，研究生态处理养殖污水技术，研究发现：养殖污水径流沟周边的一些树木如杉木()等，出现枯死或不同程度的肥害症状，而尾巨桉(×)抗污能力则较强，除长期浸泡于污水中而导致枯死的特殊情况外，均能存活且生长表现良好。本文通过对养殖污水流经区的尾巨桉人工林进行调查分析，以期为抗污树种的选择和林蓄复合经营技术中树种配置方式提供参考。

1 试验地概况

试验地位于漳州市长泰县岩溪镇田头村，地处长泰县中部，属南亚热带气候，年均气温21℃，年均太阳辐射总量351.1 kJ·cm-2，光合有效辐射267.6 kJ·cm-2，年均日照时数2 037.4 h、年降雨量1 460 mm，无霜期328 d。养猪场于2008年建在尾巨桉(DH32-29)人工林中，存栏数为80 ~ 120头。养猪污水长期自然顺坡排放，山地坡度15° ~ 20°。尾巨桉林分2013年底皆伐，2014年初经不炼山更新造林的尾巨桉DH32-29，初植密度1 667 株·hm-2，株行距2 m ×3 m，每株施基肥钙镁磷500 g，造林4个月后除草并施复合肥100 g·株-1。调查时林分郁闭，长势良好；污水径流沟呈“⊥”型，流经距离70 m，经勘查，未见污水流出林地，全部由林地吸收。

2 调查方法

2.1 林分生长量测定

2015年6月以污水径流沟周边新种尾巨桉DH32-29为处理树(以下称吸污树)，以相应地段外侧污水不能渗透到的尾巨桉为对照(CK)。根据污水流经范围，分上、中、下3段，每段分别调查尾巨桉2 ~ 4列（行）共20株，形成3次重复，每木调查胸径、树高、枝下高和冠幅，分段计算平均胸径和树高，选定标准木6株。材积计算公式[5]：

=0.000 035 461.782 514 9571.256 710 514

式中：—单株材积(m3)；—树高(m)；—胸径(cm)。

2.2 标准木生物量测定

6月19日15:00开始，砍伐吸污树和CK标准木各3株，并完整挖取地下根系。测定枝、干(含皮)、根各器官鲜重，树冠高度三等分将叶分上、中、下3层分别测定鲜重，采集各器官样品分别测定鲜重后，在烘箱内85℃烘干至恒重，计算各器官的含水率和生物量。

2.3 叶面积指数测定

分层取标准木鲜叶(同生物量采样)，用Photoshop 2015图像处理法计算叶面积，并在85℃烘箱内烘干至恒质量，计算叶面积指数。

2.4 数据处理

数据使用Excel软件进行统计处理和单因素方差分析，各指标取平均值进行比较分析。

3 结果与分析

3.1 养殖污水对生长量的影响

由表1 ~ 2可知，吸污树的单株材积、胸径和树高均极显著大于CK，分别达0.011 2 m3、5.97 cm和7.17 m，为CK的246.8%、137.2.8%和124.7%；平均冠幅面积显著大于CK，达到5.98 m2，为CK的122.2%；枝下高差异不显著。表明养殖污水对尾巨桉的径生长、高生长和早期冠幅的形成均有明显的促进作用，从而提高了吸污树的平均单株材积和生物量。

表2 生长指标单因素方差分析

注：**<0.01, *<0.05。

3.2 养殖污水对生理指标的影响

3.2.1 养殖污水对叶面积指数的影响

叶面积指数是进行植物群体和群落生长分析的植物学参数和评价指标，叶面积指数的小尺度变化对桉树人工林的物种丰富度和生物量影响较大[6-7]。由表3可知，尾巨桉吸收污水后提高了单叶面积和单株叶片总面积，分别提高26.9%和82.8%，叶面积指数为CK的188.4%。由于调查对象是1.5 a林分，预计随着林龄的增加，林木叶面积指数仍会提高，到一定程度而趋于稳定。

3.2.2 养殖污水对水分含量的影响

由表4可知，吸污树水分含量22.07 kg，为对照10.817 kg的2.04倍，各器官水分含量均远高于CK，这与吸污树较高的生物量有关。吸污树叶片平均含水率为67.4%，低于对照的71.7%，这可能与调查当日下午气温超过35℃，树木处于蒸腾高峰期有关，吸污树较好的水分条件导致较大的蒸腾速率，叶片出现含水率短期下降。而不同部位叶片含水率的差异则主要与叶龄有关。吸污树的树枝、树根含水率均高于CK，特别是根部含水率高于CK 5.8%，说明吸污树根部能吸收更多的污水并运输到各器官，大部分在叶片旺盛的蒸腾作用下被释放到空气中，小部分通过光合作用转化成有机物固定在植株体内，从而达到污水吸收和利用的目的。

表4 标准木各器官水分含量与含水率

3.3 养殖污水对单株生物量的影响

生物量是衡量人工林经营效果的重要指标，其大小反映了林分有机质生产和积累的水平和树木的生长状况。由表5可知，吸污树单株总生物量为11.556 kg，为CK的196%，各器官生物量均大于CK。吸污树和对照树生物量在各器官的分配规律一致，大小顺序为：树干(含皮)＞树枝＞树根＞树叶，树叶的生物量呈现上层＞中层＞下层的规律。

表5 标准木各器官生物量 kg·株-1

4 结论与讨论

养殖污水流进尾巨桉林地，改善了土壤水分和养分条件，从而促进了林木的生长。较高的单株生物量使植株水分含量的明显提高，有利于污水的吸存，并通过蒸腾作用净化；尾巨桉吸收了污水的养分，提高了叶片面积、叶面积指数和冠幅面积，促进胸径、树高的生长，提高林木材积和生物量。吸污树平均单株材积达到0.011 2m3，为CK的2.47倍，这说明尾巨桉不但有较好的耐污能力，还能化害为利，吸收污水中的营养促进自身生长。

尾巨桉抗污能力较强，可能与其固有的树种特性和速生性有关。在树种特性方面，课题组研究发现：养殖污水灌溉树木，有些树种很容易枯死，有些树种不会枯死但生长量没有明显变化，有些树种不但不会枯死还会促进生长；在速生性方面，一般观点认为，高速生长的树种对水分与养分的需求量较大，新陈代谢速度也较快。本试验林分除了长期浸泡在养殖污水中的植株会枯死外，其它均能成活并旺盛生长，预计随着林分年龄增加，尾巨桉的净污能力会进一步提高。

施肥是促进桉树速生丰产的一项重要措施。陈少雄[8]研究不同基肥的施用效果后，认为无机肥+有机肥的效果最好，使1.7 a尾叶桉单株材积达0.011 4 m3，与养殖污水渗透的效果基本一致；黄龙杰[9]研究闽南山地巨尾桉的施肥效果后，认为无机肥中的P和N对巨尾桉的生长至关重要；何国华等[10]研究3种肥料处理对尾细桉生长的影响，也得出有机肥+无机肥的组合促进生长的结论，而P、N和有机物正是禽畜养殖污水中的重要成分[11]。本研究将养殖污水引入尾巨桉林分，既达到生态治污的目的又促进林木生长，变害为宝，为污水治理探索一条新途径。

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Effects of Breeding Wastewater on Growth of Young Plantation of

LI A-chi1, MA Lan-tao1, HONG Chang-li2, YAO Qing-duan3, HONG Chang-fu1

(1.363000,,; 2.,363900,,; 3.,363000,,)

In order to study 1.5 year old plantation ofplantation irrigated with wastewater from livestock breeding operations, the effects of such wastewater on tree growth, physiological indexes and the biomass were analyzed. The results showed that the water and nutrients provided by such treatment resulted in increases in leaf area, leaf area index and average crown area of. As a result, diameter at breast height, tree height, individual volume and biomass were all significantly greater than the control (unirrigated trees). The results demonstrated thatcan tolerate such wastewater, in controlled applications. Consequently plantations of this species can be used for uptake and advantageous utilization of wastewater from livestock breeding operations, turning it into an economically valuable resource.

livestock breeding wastewater;; growth effect

S758.5+2

A

2015-08-14

漳州市科技项目“林畜复合经营生态治污技术研究”(ZZ2013039)

李阿池(1985—)，男，硕士，工程师，主要从事森林培育工作.E-mail:250384701@qq.com