污泥堆肥对高羊茅生长的影响

李强

（山西潞安矿业（集团）有限责任公司林业处，山西长治　046204）

污泥堆肥对高羊茅生长的影响

李强

（山西潞安矿业（集团）有限责任公司林业处，山西长治046204）

通过盆栽土培的试验方法，分析了高羊茅（Festuca arundinacea Schreb）在污泥堆肥中生长特性。结果显示：当污泥堆肥比例为0%、5%、10%时，高羊茅发芽率均在90%以上，当超过15%时，发芽率显著降低，为41.8%；当污泥堆肥比例为10%时，高羊茅的株高、根长、干重达到了最大值，分别为34.4cm、14.9cm、14.58mg。污泥堆肥比例达到15%后，各生长指标显著下降。因此认为：污泥堆肥配置比例以10%为宜。

污泥堆肥；高羊茅；生长指标；重金属

污泥中含有大量氮、磷、钾和各种有机质等营养成分，对污泥进行利用无疑是比较符合我国基本国情的处理方式[1]。但是由于污泥中存在重金属和病原菌，有再次污染的可能。其中病原菌及其虫卵等可以通过堆肥化处理杀死，但重金属仍然会存在。因而，通过污泥堆肥的方式对污泥利用时，土壤和农作物中会积累较高的重金属物质，这是目前影响污泥利用的主要限制因素[2]。通过污泥堆肥将其应用于城市园林绿化，可以减少运输费用，节约肥料，而且通过某些园林植物对重金属的高富集特点还可以对重金属污染进行绿色修复，这已成为近几年的研究热点[3]。

高羊茅（Festuca arundinacea Schreb）是一种多年生禾本科羊茅属草本植物，在我国广泛分布，是一种优良的草坪草。高羊茅具有良好的观赏效果，具有发达的根系，较强的适应能力，常被用于机场、公路护坡等养护管理较粗放的绿地和草坪，在园林绿化中具有重要地位。如果能将污泥堆肥应用于高羊茅施肥，不但可以节约肥料，而且可以就近利用，减少污泥对环境的污染。鉴于此，本研究以高羊茅为材料，分析了该材料在污泥堆肥施用过程中的生长特性和对重金属元素的耐受特性，以期能为城市污水厂污泥利用提供相关技术和理论支持。

1　材料与方法

1.1研究区域概况

试验地位于襄垣县，地理坐标为东经112毅42忆～ 113毅14忆，北纬36毅23忆～36毅44忆之间。襄垣大陆性气候特别显著，平均气温9益左右，年平均降雨量在550mm左右，大部集中于7、8、9三个月。全年无霜期一般为166d左右，最短118d，最长197d。

1.2试验材料

本试验以襄垣县最具代表的绿地草坪植物高羊茅为试验材料；以襄垣县田园土为供试土壤；以襄垣永清有限责任公司（襄垣县污水处理）脱水污泥为供试污泥，供试材料理化性质见表1。污泥堆肥技术指标见文献[4]。

表1　供试材料理化性质

1.3试验方法

分别将污泥堆肥和田园土进行风干处理，并经研磨、过20目筛后，用污泥堆肥和田园土配成混配土，以污泥堆肥所占比例为0、5%、10%和15%依次配成田园土、混配土A、混配土B和混配土C。2015年5月10日，将高羊茅种子以40g/m2的密度均匀撒播在营养钵中（营养钵口径15.0cm，高20cm，每盆中均装1.5kg混配土或田园土）。15d之后计算发芽率，80d后测定各处理生长指标和重金属含量。

1.4指标测定

重金属含量采用IRIS Advantage 1000型电感藕合等离子体发射光谱仪（ICP，美国Thermo Jarrell A sh公司）测定[5]；株高和根长采用游标卡尺测定；每个重复随机抽选5株，用蒸馏水洗干净并吸干表面的水分之后称量鲜重量，放入105益烘箱中烘2h后于80益下烘至恒质量，称量地上部分和地下部分的干重。

2　结果与讨论

2.1不同比例污泥堆肥对土壤重金属含量的影响

不同比例的污泥堆肥的混配土重金属含量及相关标准如表2所示。测定结果表明：试验所有处理包括田园土、混配土A、混配土B以及混配土C重金属含量均低于相关控制标准；污泥堆肥不混土的情况下，Zn的含量超过国家相关标准不能直接施用。

表2　不同处理重金属含量比较（mg/kg）

2.2污泥堆肥对高羊茅生长的影响

不同比例污泥堆肥对高羊茅生长的影响如表3所示。从发芽率看，污泥堆肥的比例在0耀10%范围内，发芽率均在90%以上，当污泥堆肥的比例达到15%时，发芽率显著降低。从根长、株高和干重的结果分析，当污泥堆肥比例在0耀10%范围内，株高、根长及干重均出现随污泥堆肥比例增加而上升的趋势，当污泥堆肥比例达到15%时，株高、根长及干重显著下降。在污泥堆肥比例在0耀10%内，污泥堆肥能促进高羊茅的生长，但超过15%后，污泥堆肥开始抑制高羊茅的生长。

表3　污泥堆肥对高羊茅生长的影响

3　结论与讨论

从污泥堆肥的成分分析，污泥中包括氮、磷、钾和有机质在内的营养物质能促进高羊茅的生长，但污泥中重金属的存在对植物有伤害作用。污泥堆肥中的重金属Zn含量超过了国家相关标准，不能直接使用；污泥堆肥中重金属Zn和Cu所占比例较高为主要的重金属物质。当污泥堆肥比例在0耀10%时，随污泥堆肥施用比例的升高，高羊茅的株高、根长和干重均逐渐增加，在施用比为10%时，发芽率没有受到明显影响，因此污泥堆肥10%的施用比例是可以的。褚艳春等[6]研究污泥堆肥对青菜生长的影响时发现，当污泥堆肥施用比例在0耀10%范围内发芽率较高，但大于10%时发芽率明显下降，其结果与本研究结果相似。相关研究[7-9]表明：在一定施用比例时，城市污泥对于园林植物的株高、干重等均有明显的促进作用。研究说明：高羊茅草对污泥堆肥中的重金属有一定的耐受范围，当污泥堆肥的使用比例大于15%时，重金属开始抑制高羊茅的发芽和生长。

［1］程五良，方萍，陈玲，等.城市污水—污泥土地利用可靠性探讨［J］.同济大学学报：自然科学版，2004，32（7）：939.

［2］王新，陈涛，梁仁禄，等.污泥土地利用对农作物及土壤的影响研究［J］.应用生态学报，2002，13（2）：163.

［3］Ana F，Mercedes L，Jos S，et al.Phytotoxicity and heavy materials，speciation of stabilized sewage sludge［J］.Joun原ral of Hazardous Materials，2004：108，161.

［4］陈玲，赵建夫，李宇庆，等.城市污水厂污泥快速好氧堆肥技术研究［J］.环境科学，2005，26（5）：192.

［5］Tessier A，Campbell P C B，Bisson M.Sequential extrac原tion procedurefor the speciation of particulatetrace metals［J］.Analytical Chemistry，1979，51：844.

［6］褚艳春，葛骁，魏思雨，等.污泥堆肥对青菜生长及重金属积累的影响［J］.农业环境与科学学报，2013，32（10）：1965-1970.

［7］储双双，赖灿，等.污泥堆肥混合基质对香彩雀生长开花的影响及植物适应性评价［J］.生态学杂志，2014，33（4）：966-972.

［8］李艳霞，赵莉，陈同斌.城市污泥堆肥用作草皮基质对草坪草生长的影响［J］.生态学报，2002，22（6）：797-801.

［9］高定，刘洪涛，陈同斌，等.城市污泥堆肥用于草皮基质的生物与环境效应［J］.中国给水排水，2009，25（15）：119-121.

The Effect of Sludge Compost on the Growth of Festuca elata Keng ex E.Alexeev

LI Qiang
（Shanxi Lu'an Mining（Group）Co.，Ltd.，forestry department，Changzhi，Shangxi 046204）

The growth characteristics of Festuca arundinacea Schreb were analyzed by the method with soil culture in pot.The results show that,the germination rate more 90%when the sludge compost application ratios was 0%,5%and 10%,however the germination rate low to 41.8%when the sludge compost application ratios over 15%;the plant height,roots length and dry weight reached the maximum level,34.4cm、14.9cm、14.58mg separately,when the sludge compost application ratios was 10%.All the physical signs declined significantly when the sludge compost application ratios was 15%.From this study,10% was the best ratio for sludge compost application.

Sludge compost;Festuca elata Keng ex E.Alexeev;Growth characteristic

S688.4

A

1002-3356（2016）03-0030-02

2016-04-22

李强（1984-），男，工程师，从事园林工程施工及预决算工作。