城市污泥堆肥對大豆重金屬積累及養(yǎng)分吸收的影響.pdf

1、大豆是世界上主要的植物油來源作物，也是人類優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的重要來源，具有很高的經(jīng)濟(jì)價值。因此，研究如何提高大豆產(chǎn)量和改善品質(zhì)非常重要。近年來我國對農(nóng)藥和化肥的依賴性日益增強(qiáng)，造成了有機(jī)肥使用不足、土壤養(yǎng)分比例失調(diào)、土壤板結(jié)、土壤質(zhì)量下降、河流和地下水污染等一系列問題。由于污水污泥含有豐富的有機(jī)質(zhì)和植物生長發(fā)育所需的氮、磷、鉀及多種微量元素等營養(yǎng)成分，具有較好的植物可利用性。污泥中有機(jī)物分解產(chǎn)生的腐殖質(zhì)可有效地改善土壤的理化性質(zhì)，增強(qiáng)土壤的保

2、水保肥的能力，是良好的土壤改良劑，因此污泥堆肥農(nóng)用是目前世界環(huán)境領(lǐng)域矚目的研究課題之一。由于重金屬在土壤中易積累造成污染，故污泥中的重金屬含量是污泥農(nóng)用的限制因素。
　　 本試驗采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，設(shè)7個處理(A對空白，B為常規(guī)化肥，C為6000 kg/hm2污泥，D為12000 kg/hm2污泥，E為18000 kg/hm2污泥，F(xiàn)為24000 kg/hm2污泥，G為30000kg/hm2污泥)，研究了城市污泥堆肥對大豆重金屬積

3、累和養(yǎng)分吸收的影響。在施田前測定污泥和土壤樣品的理化性質(zhì)，大豆收獲后測定土壤的理化性質(zhì)，采用聚四氟乙烯坩堝消解污泥和土壤樣品，高壓密封消解技術(shù)消解植株樣品，利用ICF-MS測定污泥、土壤及大豆植株成熟期樣品的重金屬含量；利用雙通道全自動連續(xù)流動分析儀測定大豆各生育期的全氮、全磷和全鉀含量；采用索氏提取法測定大豆籽粒脂肪含量，為城市污水污泥進(jìn)一步農(nóng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。通過試驗，得出如下結(jié)論：
　　 1.大豆收獲后，各施污處理

4、的土壤養(yǎng)分含量均高于空白(不施肥處理A)，且隨著污泥施用量的增加而略有增加，而土壤pH則相反。有機(jī)質(zhì)的含量以處理G最高，比空白和對照(施化肥處理B)高出4.84％(空白與對照相等)；處理G的全氮和全磷含量分別比空白提高了10.16%和11.23%，處理E、F和G均高于對照，處理C和處理D則低于對照；處理G和對照的堿解氮含量比空白增加了2.17%和2.14%，其他施污處理均低于對照；對照的速效磷和速效鉀含量均最高，比空白分別增加了1.74

5、%和4.00%，其他施污處理均低于對照；各施肥處理的pH與空白相比均有所降低。
　　 2.各處理土壤的Pb、Cd、Cu、Zn的含量是隨著污泥施用量的增加而增加的，總體的規(guī)律是處理G>F>E>D>C>B≈A，且均未超標(biāo)。施污處理G的Cd含量比空白高出19.89%，與空白和對照差異顯著；Cu的含量比空白高出24.08%，與空白差異顯著；元素Pb的含量比空白高出10.93%，且與空白和對照均差異顯著；元素Zn的含量比空白高出69.47

6、%，且均與空白和對照差異顯著。
　　 3.大豆植株各時期地上部和地下部的干物重基本的規(guī)律是處理F>E>G>B>D>C>A。
　　 4.氮、磷、鉀在大豆植株整個生育期各營養(yǎng)器官中的含量均是隨著生育進(jìn)程呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢，而在籽粒中各處理從鼓粒期到成熟期呈增加的趨勢。各處理含量的大小規(guī)律總體上是處理F>E>G>B>D>C>A。成熟期籽粒中氮素的含量以處理F最高，比空白高出9.30%，與除了處理E和處理G外的其他處理呈顯著差

7、異；磷素的含量處理E增加率最高，比空白高出24.36%，均與其他處理呈顯著差異：鉀素的含量以處理F最高，比空白高出31.08%。
　　 5.大豆植株各器官中各重金屬元素含量總體趨勢是隨著污泥施用量的增加而增加的，即處理G>F>E>D>C>B>A，各處理中3種重金屬(Pb未檢出)在籽粒中的含量均未超標(biāo)。籽粒中各施肥處理Cu、Zn、Cd的含量除了對照與空白差異不顯著外，其他各施污處理均與空白差異顯著，其中處理G比空白分別高出28.2

8、6%、65.63%、410.14%。
　　 6.元素Cu在各器官中的分布規(guī)律是籽粒>根>豆莢>莖；對于Zn，在各器官中的總體分布規(guī)律是籽粒>根>豆莢>莖；對于Cd，Cd在各器官中的分布規(guī)律是莖>根>豆莢>籽粒。
　　 7.各施肥處理的產(chǎn)量均高于空白，且與空白均呈顯著差異。各處理中處理F增產(chǎn)效果最好，比空白增產(chǎn)12.65%，因此可以確定最佳施肥處理是處理F，即最佳施肥量是24000 kg/hm2污泥。各施肥處理的大豆籽粒脂