油页岩废渣对玉米生长及产量的影响试验研究

李杰颖

（1. 抚顺矿业集团有限责任公司生态环境中心，辽宁抚顺 113008；2. 沈阳农业大学，辽宁沈阳 110161）

1 引言

在油页岩生产页岩油过程中会产生大量固体废弃物，这些固体废弃物的堆放不仅占用了大量的土地，而且容易造成环境污染［1］。油页岩废渣的综合利用是油页岩综合利用环节中重要的一环，也是制约油页岩利用的瓶颈［2］。目前，对于油页岩废渣的利用在工业、建筑等方面较多，对其农肥利用方面也有一定研究。有研究表明，油页岩在工业干馏后，其废渣中不仅含有有机物质，而且还含有大量的硅、钙等作物需要的无机营养元素［3］，是理想的复混肥添加物料，添加此物料制成的复混肥［4］，具有增肥保水、促进土壤微生物活力、改良土壤、活化磷、增强作物对磷吸收等特点［5-8］。为了使大量的废渣变废为宝，尽快地资源化，达到治理环境、改良土壤、增加经济效益的目的，本文对其农业化资源利用展开了研究。

2 研究区概况

试验地点设在抚顺矿业集团工程技术中心试验地。试验地土壤是多年废弃的水泥矿渣堆经机械平整后铺垫一层质地较细的黄土以防水分渗漏，黄土上面铺30 cm 坡地棕壤，质地较粗，养分含量较低。

3 材料与方法

3.1 试验材料

油页岩废渣：取自抚顺矿业集团有限责任公司。

供试作物：玉米，东丹70，当地主栽品种；种植密度为3 300 株/亩。

供试肥料：玉米播种前施用鸡粪1 000 kg/亩、尿素25 kg/亩、磷酸二铵10 kg/亩，拔节期追施尿素15 kg/亩。

3.2 试验设计

本试验采用田间小区形式进行，每个小区面积为40 m2。过40 目废渣为基本物料，以基肥的形式一次性施入，其用量设A，B，C，D，E 5 个处理，分别为0，50，100，150，200 kg/亩，每个处理重复3 次，小区随机排列。

4 结果与分析

4.1 不同用量油页岩废渣对玉米生长发育的影响

4.1.1 对玉米株高的影响

玉米生育期间，分别在大喇叭口期和抽穗期进行了植株高度的调查，每个处理定株测量30 株玉米的株高，每10 株玉米株高取平均值，结果见表1。

表1 施用不同用量油页岩废渣玉米大喇叭口期和抽穗期株高

从表1 可以看出，在施用150 kg/亩以下时，玉米的平均株高在大喇叭口期和抽穗期均随着油页岩废渣用量的增加而增高。在玉米大喇叭口期的平均株高，施用油页岩废渣处理分别比对照高出8.39，11.48，10.90，20.14 cm。在这2 个生育时期，油页岩废渣的施用量在150 kg/亩时，平均株高都达到相对较高的值，随着用量再增加平均株高变化不显著。从玉米株高上看，在玉米种植时施用油页岩废渣建议用量为150 kg/亩。

4.1.2 对玉米穗长和穗粗的影响

在收获期，分别对施用不同用量油页岩废渣处理的小区进行玉米穗长和穗径的田间调查。取样的样品均是与测定株高相同的玉米，每个处理分别定株测量30 株玉米的穗长、穗径，每10 株玉米的穗长、穗径取平均值，结果见表2。

表2 施用不同用量油页岩废渣玉米穗长和穗粗

表2 表明，施用油页岩废渣对玉米的穗长和穗径均有一定的作用，但没有像对玉米株高影响显著。施用不同用量油页岩废渣对玉米的穗长和穗径变化影响不明显，这可能是因为在玉米穗形成的初期，油页岩废渣中的某种微量元素满足了其生长发育的需要，超过一定的量，其作用没有明显的差别；也可能是新造的土壤质地不均匀造成的。更深的机理有待于进一步的深入研究。

4.1.3 对玉米叶绿素的影响

施用不同用量油页岩废渣对玉米叶绿素含量的影响见图1。

图1 施用不同用量油页岩废渣对玉米叶绿素含量的影响

植物叶绿素含量的多少直接影响到光合产物的形成，从图1 中可以看出，施用50 kg/亩时，叶绿素a和叶绿素a＋b 的含量略有下降，叶绿素b 没有变化。当施用量大于50 kg/亩时，随着施用量的增加叶绿素含量也呈缓慢上升趋势，但在本试验设计范围内尚未达到最大值，这说明油页岩废渣的设计用量梯度还没有达到最佳，还有待于进一步试验。

4.2 不同用量油页岩废渣对玉米产量的影响

从不同用量处理小区中取10 株标记形状的玉米，风干，称重，结果见表3。结果表明，施用油页岩废渣对玉米产量有显著提高，但并未随油页岩废渣施加量的增加而增加。

表3 施用不同用量油页岩废渣小区10 株玉米产量

根据表4 不同用量油页岩废渣处理玉米产量方差分析可以看出，各处理间差异不显著。

表4 不同用量油页岩废渣处理玉米产量方差分析

5 结论

通过油页岩废渣不同用量在玉米种植过程中的施用效果试验，可以初步得到以下结论：

（1）施用油页岩废渣能够增加玉米的植株高度。在施用150 kg/亩以下，其玉米植株的高度随用量的增加也有增加的趋势。

（2）施用油页岩废渣能促进玉米穗的生长，施用150～200 kg/亩的油页岩废渣，玉米穗长和穗径分别比对照增加2.72，0.58 cm。

（3）施用油页岩废渣能够提高玉米植株的叶绿素含量，施用200 kg/亩的油页岩废渣，叶绿素a、叶绿素b 和叶绿素a＋b 的含量分别比对照增加1.79，2.21，2.00 mg/L。

（4）不同用量油页岩废渣处理对玉米的产量均有一定影响，但处理间差异不显著。