污泥堆肥对波斯菊生长及土壤中重金属元素含量的影响

发布时间：2020-04-24 18:43

【摘要】：近年来城市居住人口的增长和人们生活水平的提高,导致污泥等固体废弃物的产量迅速增加,亟需寻找一种合理有效的处理方式作为消纳且能利用废弃物的重要途径。堆肥产品在林地土壤改良方面的应用,是城市废弃物循环利用的一种经济有效的新思路。以污泥和园林废弃物的混合堆肥产品为研究对象,设置普通厌氧消化污泥与园林废弃物混合堆肥(简称普混,污泥与园林废弃物干重比为5:1)、高级厌氧消化污泥与园林废弃物混合堆肥(简称高混,污泥与园林废弃物干重比为3:1)、高级厌氧消化的纯污泥堆肥(简称高纯)等三种堆肥产品及五种施肥梯度:0(CK)、1.5kg·m-2(T1)、3kg·m-2(T2)、6kg·m-2(T3)、12kg·m-2(T4)。通过开展林地试验,研究普混肥料在上述五个施肥梯度下对波斯菊的生长及对重金属元素积累的影响;通过连续的土壤监测试验,研究上述三种肥料产品在CK、T1、T2、T3处理下随时间变化对土壤中pH、电导率、全N、及重金属含量的影响。以期为污泥堆肥产品的林地施用提供技术支持和理论依据。主要得出以下结论:1.通过施肥对波斯菊的影响试验,结果表明:(1)施用污泥堆肥会显著增加波斯菊的株高、生物量和花数;(2)波斯菊植物体内重金属元素含量顺序为:CuZnCd,波斯菊对于三种元素富集性顺序为CuCdZn;(3)施肥对于波斯菊植物体内有机质含量的影响较小,但波斯菊根部的N元素含量随着施肥量的增加而增加。2.通过对林地施肥效果的监测试验,结果表明:(1)土壤pH随着施肥量的增加呈减小趋势,而土壤电导率值的变化趋势与土壤pH值相反;(2)施肥会增加土壤中N元素含量,且施肥时间为9-12个月时,土壤中N元素含量显著高于3-6个月;(3)土壤中含量较高的四种重金属元素顺序为MnCuZnCr,且四种元素均未超过土壤污染环境质量标准。四种元素会随施肥量的增加而增加,但随着时间的变化,四种元素的变化趋势不同;(4)元素在土壤中的形态受施肥种类和施肥量的影响较小,且四种元素在土壤中主要以残渣态的形式存在。随时间变化,Zn、Mn元素表现出由残渣态向有效态转变的趋势,相反,Cu元素在朝着更稳定的形态转变。本研究表明,北京平原造林区的人工林生态系统可以忍受一定浓度的污泥和园林废弃物混合堆肥,并利用其中的营养物质,提高土壤肥力,促进植物生长。
【图文】：

波斯菊,株高,生物量,混合堆肥

逦Ｔ４逡逑推肥处押逡逑图２．２混合堆肥对波斯菊生物量的影响（根部生物量为１０株波斯菊的根部干重）逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．２邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｍｉｘｅｄ邋ｃｏｍｐｏｓｔ邋ｏｎ邋ｂｉｏｍａｓｓ邋ｏｆ邋Ｃｏｓｍｏｓ邋ｂｉｐｉｎｎａｔｕｓ邋（Ｔｈｅ邋ｒｏｏｔ邋ｂｉｏｍａｓｓ邋ｉｓ邋ｒｏｏｔ逡逑ｄｒｙ邋ｗｅｉｇｈｔ邋ｏｆ邋１０邋ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ邋ｐｌａｎｔｓ）逡逑１３逡逑

肥料,元素含量,混肥,时长

三种肥料施用对于土壤中Ｎ元素总量影响的效果相似。施肥时长较短时（３个逡逑月内），土壤中Ｎ元素基本不受施肥种类和施肥量的影响，各处理之间的Ｎ元素含逡逑量无明显差异（图３．３）。施肥时长达到６个月时，，普混肥料Ｔ３处理下的Ｎ元素含逡逑量相对于其它处理下的Ｎ元素含量显著增加，高纯肥料处理下的Ｎ元素含量在逡逑Ｔ２、Ｔ３时显著高于ＣＫ和丨’１，但Ｔ２、Ｔ３之间无显著差异；且高混肥料对Ｎ元素逡逑影响效果相对比较迟缓，在施肥时长达到６个月时，各处理下的Ｎ元素含量之间仍逡逑无显著差异。处理达到９个月时，施肥均增加了土壤中的Ｎ元素含量。普混肥料在逡逑Ｔ２、Ｔ３处理下的Ｎ元素含量显著高于ＣＫ和Ｔ１；高混和高纯肥料处理下的除Ｔ１、逡逑Ｔ２之间差异不显著，Ｎ元素含量随施肥量的增加而显著增长，且此时，高纯肥料在逡逑Ｔ３处理下的Ｎ元素含量相对于ＣＫ增加的幅度最大，为４３．８５％。在施用时长为１２逡逑个月时，普混施肥处理下的Ｎ元素含量均高于ＣＫ，但３个施肥处理之间无明显差逡逑异；高混肥料Ｔ２、Ｔ３处理下的Ｎ元素含量明显的高于ＣＫ和Ｔ１处理；但高纯４个逡逑处理之间均无显著差异
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S682.11;X53

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