施用污泥对小麦生物性状及其产量的影响

黄　涛，车宗贤，俄胜哲，王　婷，袁金华，安　康

（1.甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所，甘肃　兰州730070；2.农业部甘肃耕地保育与农业环境科学观测实验站，甘肃　兰州　730070）

施用污泥对小麦生物性状及其产量的影响

黄涛1，2，车宗贤1，2，俄胜哲1，2，王婷1，2，袁金华1，2，安康2

（1.甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所，甘肃兰州730070；2.农业部甘肃耕地保育与农业环境科学观测实验站，甘肃兰州730070）

摘要：在河西绿洲生态条件下，研究了污泥的施入方式及施用量对于小麦生物性状及其产量的影响。结果表明，污泥施用量为9 000 kg/hm2、复种绿肥还田处理下的小麦籽粒产量和生物产量表现最好。相对于常规纯施化肥处理，施入污泥处理可以改善小麦的生物性状。

关键词：污泥施入方式；污泥施用量；小麦；生物性状

据统计，2005年欧美等主要发达国家的干污泥产量达到1 814万t［1］，我国2004年城市生活污水排放量为261.3亿t，处理量为162亿t，处理率为45.67%；2005年生活污水排放量为281.4亿t，处理量为187.1亿t，处理率为51.99%［2-3］。依据杭世珺等人的研究，我国的污水处理厂每年排放干污泥量大约为130万t，以每年高于10%的速度增长［4-5］。伴随污泥产量的逐年增加，不仅考验着污泥的运输能力，而且对污泥的堆积存储与销毁带来巨大的压力。如何挖掘污泥合理再利用的新方式，是现阶段世界面临的巨大考验。污泥在安全量下的有效还田应用方式是一种合理的、具有潜力的处理方式。我们研究了污泥施入方式及施用量对小麦生物性状及其产量的影响，现将结果报道如下。

1　材料与方法

1.1供试材料

供试污泥来自张掖市甘州区污水处理厂，脱水污泥经室外平地堆置，通过晾干、粉碎、过筛等处理。供试土壤及污泥的基本化学性质见表1、表2，重金属含量见表3。指示春小麦品种为永良4号，绿肥作物为毛苕子。

表1　供试土壤基本化学性质

表2　供试污泥基本化学性质

表3　供试土壤及污泥重金属含量

1.2试验方法

试验设在甘肃省农业科学院张掖节水农业试验站。位于东经100°26′，北纬38°56′，海拔1 570 m，年均降水量129 mm，年蒸发量2 048 mm。试验共设4个处理，处理1为常规施肥（N 180 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2）；处理2为常规施肥+污泥4 500 kg/hm2；处理3为常规施肥+污泥9 000 kg/hm2；处理4为常规施肥+污泥9 000 kg/hm2+绿肥还田。每处理重复2次，小区面积15 m2（3 m×5 m），共8个小区。播种量750万粒/hm2，行距15 cm。播前肥料全部作底肥施入，每处理的施肥量见表4。其余田间管理同当地大田。

表4　大田试验肥料投入量　kg/hm2

2　结果与分析

2.1不同施肥处理对小麦生物性状的影响

由表5可知，小麦株高污泥与化肥配施处理比常规施肥（纯施化肥）处理平均增加1.95～6.55 cm，增长2.2%～7.5%，处理3、处理4与处理1相比差异不显著，处理2与处理1比较差异显著。穗长各处理间差异不显著，污泥与化肥配施处理比纯施化肥增加0.22～0.32 cm，增长2.2%～3.3%。小麦穗粒数、穗粒重各处理间差异不显著。污泥与化肥配施能增加小麦孕穗数，但随着污泥施用量的增加孕穗数减小，处理间差异不显著；施用污泥后小麦孕穗数平均增加0.7～6.3个。污泥施用量为4 500 kg/hm2时，可以降低小麦的不孕穗数；当增加污泥施用量时，小麦的不孕穗数也随之增加，但处理间差异不显著。施用污泥可增加小麦的千粒重，但随着污泥施用量的增加会降低千粒重，各处理间差异不显著。

表6　不同处理对小麦产量的影响

表5　不同污泥施用量对小麦生物性状的影响

2.2不同施肥处理对小麦产量的影响

如表6所示。污泥与化肥配施对小麦的籽粒产量有促进作用，其中处理4最高，为2 652.3 kg/hm2，较处理1（即常规施肥）增加406.5 kg/hm2，增产18%；其次是处理2，为2 522.4 kg/hm2，较处理1增加276.6 kg/hm2，增产12%；处理3排第3，为2 487.5 kg/hm2，较处理1增加241.7 kg/hm2，增产11%。所有处理的产量差异不显著。不同处理的小麦生物产量以处理4最高，为5 542.7 kg/hm2，较处理1增加59.8 kg/hm2，增产1.1%；处理2、处理3均低于处理1。处理4与处理3、处理1差异显著；与处理2差异不显著。由此可见，施入污泥对小麦的籽粒产量有促进作用，随着污泥施肥量的增加小麦的籽粒产量有所增加；污泥施入量增加可以提高小麦的经济产量，但施肥量的增加对经济产量的影响不明显。经济系数变化不是很明显。

3　小结与讨论

1）城市污泥的施用对小麦的生物性状有一定影响，其施入量的增加对小麦的株高、穗长有促进作用，可以提高穗粒重，但对小麦的孕小穗数、穗粒数、千粒重有抑制作用。所以污泥施肥量要控制在一定的范围内，这样才有助于小麦经济性状的优化。

2）污泥施用量为9 000 kg/hm2时，小麦的生物性状表现最好；污泥施用量为9 000 kg/hm2、复种绿肥还田处理后，小麦的籽粒产量、生物产量、经济系数表现最优。总体来讲，施入污泥可以增加小麦的产量，随着污泥施用量的增加，小麦的生物产量出现增加的趋势，而小麦的籽粒产量和经济系数变化不是很明显。因此，控制污泥的施肥量，既能提高作物产量不会造成浪费，又保护了环境，对农田资源的物质循环和生态平衡有着重要作用。

参考文献：

［1］丘锦荣，郭晓方，卫泽斌，等.城市污泥农用资源化研究进展［G］//中国农业生态环境保护协会，农业部环境保护科研监测所.第三届全国农业环境科学学术研讨会论文集.天津：［出版者不详］，2009：899-904.

［2］国家环境保护总局. 2004年中国环境状况公报［J］.环境保护，2005（6）：11-28.

［3］国家环境保护总局. 2005年中国环境状况公报［J］.环境保护，2006（6）：10-28.

［4］杭世珺，刘旭东，梁鹏.污泥处理处置的认识误区与控制对策［J］.中国给水排水，2004（12）：89-92.

［5］杭世珺，陈吉宁，郑兴灿，等.污泥处理处置的认识误区与控制对策［J］.中国环保产业，2005（3）：11-14.

（本文责编：杨杰）

Effects of Sludge Application on Biological Characters and Yield of Wheat

HUANGTao1，2，CHE Zongxian1，2，E Shengzhe1，2，WANGTing1，2，YUANJinhua1，2，ANKang2
（1. Institute of Soil and Fertilizer and Water-saving Agriculture，Gansu Academy of Agricultural Sciences，Lanzhou Gansu 730070，China；2. The Ministry of Agriculture and Agricultural Environment Science Observation Experiment Station，Lanzhou Gansu 730070，China）

Abstract：The effects of dosage and way of sludge application on the biological characters and yield of wheat are studied under the ecology condition of Hexi Oasis. The result shows that the wheat grain yield and biological yield performed best when the dosage of sewage sludge is 9 000 kg/hm2、multiple cropping green manure treatment. Compared with the conventional pure chemical fertilizer processing，applied sludge treatment can improve the biological characters of wheat.

Key words：Sludge application way；Sludge application dosage；Wheat；Biological characters

通讯作者：车宗贤（1964—），男，甘肃会宁人，研究员，主要从事农业资源环境方面的研究工作。联系电话：（0931）7614846。E－mail：chezongxian@163.com

作者简介：黄涛（1983—），男，甘肃白银人，助理研究员，主要从事作物栽培与土壤肥料方面的研究工作。联系电话：（0）13919262369。E-mail：huangtao0019@126.com

基金项目：甘肃省科技支撑计划“甘肃省城市污泥重金属数量形态特征及资源化利用技术研究与示范”（1204FKCA157）资助

收稿日期：2015-06-29

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2015.09.002

中图分类号：S512.1

文献标识码：A

文章编号：1001-1463（2015）09-0003-03