不同秸稈污泥堆肥施用土壤-植物效應(yīng)研究

【摘要】：本課題旨在通過(guò)研究不同秸稈污泥農(nóng)地利用時(shí)土壤系統(tǒng)氮、磷和鉀的轉(zhuǎn)化規(guī)律,及其對(duì)作物生長(zhǎng)和環(huán)境影響效應(yīng)的探討,從正負(fù)效應(yīng)中找出不同秸稈污泥堆肥與化肥配施的最佳比例,從而為城市污泥的大規(guī)模土地利用提供理論和實(shí)踐支持。 本研究選擇重慶市北碚區(qū)某污水處理廠的脫水污泥經(jīng)高溫好氧堆肥得到的污泥堆肥產(chǎn)品為研究對(duì)象,通過(guò)室內(nèi)土壤培養(yǎng)研究了不同秸稈污泥堆肥對(duì)十壤氮礦化的影響,并挑選2種秸稈污泥堆肥與化肥以1：3,1：1和3：1混配,進(jìn)行了玉米的田間試驗(yàn)。 室內(nèi)土壤培養(yǎng)試驗(yàn)表明：作物秸稈污泥堆肥可促進(jìn)土壤氮的礦化,顯著提高土壤中氨態(tài)氮和硝態(tài)氮的含量,提高幅度油菜秸稈和小麥秸稈堆肥大于水稻秸稈堆肥和玉米秸稈堆肥,因而當(dāng)污泥堆肥施用于農(nóng)地時(shí),油菜秸稈堆肥和小麥秸稈污泥堆肥的用量應(yīng)較水稻秸稈堆肥和玉米秸稈污泥堆肥低。一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程擬合結(jié)果表明,污泥堆肥的施入可顯著提高土壤氮的潛在礦化勢(shì),其中油菜秸稈污泥堆肥施入石灰性紫色十和黃壤、小麥秸稈污泥堆肥施入酸性紫色土和石灰性紫色土氮的潛在礦化勢(shì)提高幅度最大。根據(jù)土壤氮的礦化特征,建議將秸稈污泥堆肥用作基肥施用于黃壤時(shí),30d左右應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)施氮肥,以滿足作物后期生長(zhǎng)對(duì)氮素的需求,而將秸稈污泥堆肥用作基肥施用于酸性紫色十和石灰性紫色十時(shí),應(yīng)配合速效氮肥,以滿足植物生長(zhǎng)前期對(duì)氮素的需求。 田間試驗(yàn)表明： (1)秸稈污泥堆肥與化肥不同比例配施均可促進(jìn)十壤氮素的礦化,顯著提高土壤氨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量,化肥與玉米秸稈污泥堆肥按1：3配施,化肥與水稻秸稈污泥堆肥按1：1配施提高幅度最大。 (2)秸稈污泥堆肥與化肥不同比例混施均可促進(jìn)土壤磷素的礦化,顯著提高土壤速效磷含量,化肥與秸稈污泥配施時(shí)要考慮土壤性質(zhì)和堆肥秸稈類(lèi)型,黃壤中,兩種秸稈污泥堆肥與化肥按1：1比例配施速效磷提高幅度最大,在酸性紫色土中,化肥與玉米秸稈污泥堆肥按3：1配施、與水稻秸稈污泥堆肥按1：3配施十壤速效磷提高幅度最大。 (3)秸稈污泥堆肥與化肥不同比例配施均可促進(jìn)十壤鉀素的礦化,提高速效鉀含量,秸稈污泥堆肥與化肥混施時(shí)主要考慮十壤性質(zhì)。在黃壤中,化肥與玉米秸稈和水稻秸稈污泥均按1：1配施可達(dá)最佳施肥效果,紫色土其配施比例為1：3。 (4)秸稈污泥堆肥與化肥不同比例混施可降低土壤pH值,提高有機(jī)質(zhì)含量,堆肥施加量與土壤pH緩沖性和有機(jī)質(zhì)含量呈正比關(guān)系。 (5)秸稈污泥與化肥混合配比施用,黃壤條件下化肥與玉米秸稈污泥堆肥按3：1混配,化肥與水稻秸稈按1：1配施可獲得最大產(chǎn)量,紫色土中,化肥與將玉米秸稈污泥堆肥按1：3混配,化肥與水稻秸稈按3：1配施,可獲得最大產(chǎn)量。(6)污泥堆肥施入土地后植物對(duì)不同重金屬的吸收能力大小黃壤為CdPbCr,紫色土為PbCdCr。黃壤環(huán)境中,植物體內(nèi)重金屬含量與秸稈污泥堆肥的施加量呈正比關(guān)系,紫色土環(huán)境中,秸稈污泥堆肥與化肥以1：1混配施入使植物體內(nèi)重金屬含量達(dá)最大值。 最后,從氮磷鉀及重金屬方面探討分析不同比例秸稈污泥堆肥土地利用過(guò)程中的正負(fù)效應(yīng),由效應(yīng)平衡最終確定土壤類(lèi)型為黃壤時(shí),化肥與水稻秸稈堆肥最佳配比為1：1；紫色土中化肥與玉米秸稈堆肥最佳配比為1：3。 【關(guān)鍵詞】：污泥堆肥 不同比例 農(nóng)地利用 氮磷鉀 重金屬
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 文獻(xiàn)綜述12-21
• 1.1 污泥資源化研究現(xiàn)狀12-18
• 1.1.1 污泥現(xiàn)狀及資源化前景12
• 1.1.2 污泥常用處置方法及現(xiàn)狀12-14
• 1.1.2.1 污泥填埋13
• 1.1.2.2 污泥焚燒13
• 1.1.2.3 土地利用13-14
• 1.2.1 污泥堆肥土地利用技術(shù)14-16
• 1.2.1.1 污泥堆肥化處理概述14-15
• 1.2.1.2 污泥堆肥的土地利用15-16
• 1.2.3 污泥堆肥土地利用研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.3.1 污泥堆肥土地利用過(guò)程中的重金屬研究16
• 1.2.3.2 污泥堆肥土地利用的有機(jī)物危害研究16
• 1.2.3.3 污泥堆肥土地利用的養(yǎng)分元素變化研究16-18
• 1.3 污泥堆肥土地利用的環(huán)境效應(yīng)18-19
• 1.3.1 對(duì)土壤環(huán)境及生物生長(zhǎng)的影響18
• 1.3.2 對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響18
• 1.3.3 對(duì)土壤中重金屬的影響18-19
• 1.4 污泥堆肥施用技術(shù)的研究19-20
• 1.4.1 污泥堆肥直接施用19
• 1.4.2 污泥復(fù)合肥料19
• 1.4.3 污泥堆肥與化肥配合施用19-20
• 1.5 課題研究的目的、意義和內(nèi)容20-21
• 1.5.1 課題研究的目的和意義20
• 1.5.2 課題研究的內(nèi)容20-21
• 第二章 材料與方法21-24
• 2.1 室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)21-22
• 2.1.1 試驗(yàn)材料21
• 2.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)21
• 2.1.3 測(cè)試項(xiàng)目與方法21
• 2.1.4 數(shù)據(jù)處理方法21-22
• 2.2 田間試驗(yàn)22-24
• 2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)22
• 2.2.2 供試材料22
• 2.2.3 取樣及樣品處理22
• 2.2.4 測(cè)定方法22-23
• 2.2.5 數(shù)據(jù)處理方法23-24
• 第三章 結(jié)果與分析24-48
• 3.1 室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)研究結(jié)果分析24-28
• 3.1.1 作物秸稈污泥堆肥的基本性質(zhì)24
• 3.1.2 不同秸稈污泥堆肥對(duì)土壤NH_4~+-N、NO_3~--N含量的影響24-26
• 3.1.3 不同秸稈污泥堆肥對(duì)土壤氮礦化量的影響26-27
• 3.1.4 不同秸稈污泥堆肥對(duì)土壤氮礦化常數(shù)的影響27-28
• 3.1.5 小結(jié)28
• 3.2 田間試驗(yàn)研究結(jié)果28-40
• 3.2.1 秸稈污泥堆肥與化肥不同比例配施對(duì)土壤PH值的影響28-30
• 3.2.2 秸稈污泥堆肥與化肥配施比例對(duì)土壤氮的影響30-35
• 3.2.2.1 土壤全氮含量的變化30
• 3.2.2.2 秸稈污泥堆肥與化肥配施比例對(duì)土壤NH_4~+-N含量的影響30-32
• 3.2.2.3 秸稈污泥堆肥與化肥不同比例混施對(duì)土壤NO_3~--N含量的影響32-34
• 3.2.2.4 秸稈污泥堆肥與化肥不同比例混施對(duì)土壤氮礦化量的影響34-35
• 3.2.3 秸稈污泥堆肥與化肥不同比例混施對(duì)土壤磷的影響35-37
• 3.2.3.1 秸稈污泥堆肥與化肥不同比例混施對(duì)土壤全磷的影響35-36
• 3.2.3.2 秸稈污泥堆肥與化肥不同比例混施對(duì)土壤速效磷的影響36-37
• 3.2.4 秸稈污泥堆肥與化肥不同比例混施對(duì)土壤鉀的影響37-39
• 3.2.4.1 秸稈污泥堆肥與化肥不同比例混施對(duì)土壤全鉀含量的影響37-38
• 3.2.4.2 秸稈污泥堆肥與化肥不同比例混施對(duì)土壤速效鉀含最的影響38-39
• 3.2.5 秸稈污泥堆肥與化肥不同比例混施對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響39-40
• 3.3 秸稈污泥堆肥與化肥不同比例配施對(duì)土壤重金屬的影響40-42
• 3.4 秸稈污泥堆肥與化肥不同比例混施對(duì)作物的影響42-48
• 3.4.1 秸稈污泥堆肥與化肥不同比例配施對(duì)玉米產(chǎn)最的影響42-43
• 3.4.2 秸稈污泥堆肥與化肥不同比例混施對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素利用效率的影響43-46
• 3.4.3 秸稈污泥堆肥與化肥不同比例混施對(duì)植物重金屬的影響46-48
• 第四章 結(jié)論和建議48-50
• 4.1 結(jié)論48-49
• 4.2 建議49-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 致謝54-55
• 發(fā)表論文55

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