施用污泥堆肥對鹽堿土土壤特性和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、污泥處置問題已成為世界環(huán)境保護(hù)所面臨的嚴(yán)峻考驗(yàn)，但污泥中含有大量有機(jī)質(zhì)和植物生長必須的礦質(zhì)元素，因此污泥作為肥料資源，特別是污泥經(jīng)堆肥化處理后進(jìn)行農(nóng)業(yè)利用成為其較理想的處置途徑之一。鹽堿土是我國主要的耕地后備資源，開發(fā)和利用鹽堿土資源—直是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重大課題之一，在我國鹽堿土綜合治理措施中，培肥是其重要措施之一。本研究通過好氧發(fā)酵技術(shù)處理城市污水處理廠污泥生產(chǎn)污泥堆肥，通過盆栽和大田試驗(yàn)，研究不同污泥堆肥施用量對鹽堿土土壤特性和微

2、生物群落結(jié)構(gòu)的影響，為污泥無害化、環(huán)保化利用及鹽堿土改良提供理論和技術(shù)支持，主要研究結(jié)果如下:
　　 1.盆栽和大田試驗(yàn)中，隨著污泥堆肥施用量的增加鹽堿土pH值降低，土壤全氮、硝態(tài)氮、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量增加，表明污泥堆肥對于改善鹽堿土品質(zhì)有重要的作用。
　　 2.盆栽試驗(yàn)中，土壤重金屬含量隨著污泥堆肥施用量的增加而增加，六種被測重金屬中僅Zn在污泥堆肥施用量為20％時(shí)超標(biāo)達(dá)到326.3mg·kg-1，

3、因此本試驗(yàn)污泥堆肥存在的限值因子為Zn。大田試驗(yàn)中，土壤重金屬含量也隨著污泥堆肥施用量的增加而增加，但是所有施肥處理土壤中被測重金屬含量遠(yuǎn)低于國家土壤環(huán)境質(zhì)量Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)限定值。
　　 3.盆栽和大田試驗(yàn)中，施用污泥堆肥增加了作物籽粒的重金屬含量，所有施肥處理作物籽粒重金屬含量均在國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，因此，本試驗(yàn)條件下單季施用污泥堆肥不會對作物品質(zhì)造成重金屬污染。
　　 4.盆栽試驗(yàn)中，脲酶和纖維素酶活性隨著污泥堆肥施

4、用量的增加而上升，土壤微生物量碳氮和過氧化氫酶活性在施用量為10％時(shí)達(dá)到最高，隨施用量的進(jìn)一步增加而下降。大田試驗(yàn)中，土壤過氧化氫酶、脲酶和纖維素酶活性隨著污泥堆肥施用量的增加而上升，土壤微生物量碳氮隨著施用量的增加呈現(xiàn)先增大再減小的趨勢，在施用量為8t.ha-1時(shí)達(dá)到最高值。
　　 5.應(yīng)用PCR-DGGE技術(shù)研究施用污泥堆肥對土壤微生物多樣性的影響，盆栽和大田試驗(yàn)中，施肥土壤的微生物群落豐富度和多樣性指數(shù)均高于不施肥的對照，

5、微生物豐富度和多樣性指數(shù)隨著污泥堆肥施用量的增加呈現(xiàn)先增大再減小的趨勢。盆栽試驗(yàn)中，當(dāng)施用量為5％時(shí)，細(xì)菌豐富度和多樣性指數(shù)達(dá)到最高，真菌在施用量為5％、10％時(shí)達(dá)到最高，大田試驗(yàn)中，土壤細(xì)菌和真菌的豐富度和多樣性指數(shù)均在L2處理達(dá)到最高值。
　　 6.施用污泥堆肥后改變了土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，細(xì)菌測序結(jié)果顯示:芽單胞菌(Gemmatimonadetes)、變形桿菌(Proteobacteria)、擬桿菌Bacteroidetes

6、）和尚未分類細(xì)菌(Unclassified bacteria)存在于所有盆栽和大田試驗(yàn)土壤中，放線菌(Actinobacteria)和δ-變形桿菌（δ-Proteobacteria)只在堆肥處理的土壤中才被檢測得到，表明施用污泥堆肥改變了土壤細(xì)菌群落組成。真菌測序結(jié)果顯示:子囊菌(Ascomycota）為主要真菌類群，擔(dān)子菌(Basidiomycota)次之，它們在所有盆栽和大田試驗(yàn)土壤中均有分布，總體上來講，施肥并沒有改變土壤真菌種群