北 方 園 藝 園林花卉 第一作者簡介 崔麗芳 女 碩士研究生 研究方向 為污染控制與資源化利用 責任作者 楊成 男 博士 教授 現(xiàn)主要從事固體 廢棄物處理處置與資源化利用等研究工作 基金項目 國家自然科學基金資助項目 貴州 省普通高等學?？萍及渭馊瞬胖С钟媱澷Y助項目 黔教合 字 貴州省優(yōu)秀科技教育人才省長資金資 助項目 黔省專合字 號 大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練 計劃資助項目 收稿日期 污泥提取液的肥效評價及其對萬壽菊生長的影響 崔 麗 芳 楊 成 楊 愛 愛 孫 艷 孟 凡 非 袁 菊 貴州民族大學 生態(tài)環(huán)境工程學院 貴州 貴陽 中國水環(huán)境集團 貴州筑信水務(wù)環(huán)境產(chǎn)業(yè)有限公司 貴州 貴陽 摘 要 以萬壽菊為試材 采用盆栽試驗的方法 研究了污泥提取液施用對萬壽菊的株 高 莖粗 花產(chǎn)量和直徑 生物量的影響 以期為污泥的資源化利用提供參考依據(jù) 結(jié)果表 明 污泥提取液原液氨基酸含量為 微量元素總量為 全溶 偏堿性 有害元素 未超過標準規(guī)定的含量 氨基酸和微量元素總量雖低于我國含氨基酸 葉面肥的標準 但達到市場葉面肥稀釋使用要求 稀釋后可作為氨基酸葉面肥使用 污泥提 取液對萬壽菊的生長具有明顯的促進作用 株高 生物量 花產(chǎn)量可達到清水噴施的 倍以 上 施用效果接近或優(yōu)于市場的某些葉面肥產(chǎn)品 濃度過高會抑制萬壽菊的生長 最佳的稀 釋倍數(shù)為 倍 將污泥提取液進一步制備成氨基酸葉面肥 具有較好的開發(fā)應用前景 可 實現(xiàn)污泥的資源化利用 關(guān)鍵詞 污泥提取液 肥效 萬壽菊 植株生長 中圖分類號 文獻標識碼 文章編號 隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展 城市生活污水的 產(chǎn)生及其數(shù)量也不斷增加 活性污泥法是應用最 為廣泛的一種污水處理技術(shù) 剩余污泥是該技術(shù) 的主要副產(chǎn)物 據(jù)報道 我國 年城鎮(zhèn)污 泥量將突破 萬 污泥的排放給污水處理 廠帶來巨大的環(huán)保壓力 污泥問題已十分突出 污泥中含有相對豐富的植物生長所需的多種營養(yǎng) 成分 可在農(nóng)林上進行應用 因此 有關(guān)污泥在農(nóng) 林上 的 應 用 受 到 了 研 究 人 員 的 廣 泛 關(guān) 注 等 利用污泥與碎石 森林土壤 混合作為基質(zhì)研究其對黑麥草生長的影響 結(jié)果 顯示黑麥草在添加污泥的基質(zhì)中要比單獨的森林 土壤生長得更好 岳蛟等 開展了城市生活污 泥在園林中的應用及生態(tài)風險評價研究 張愛芳 等 開展了污水處理廠污泥對高羊茅 白三葉 草 木槿 種常見園林綠化植物生長的影響試驗 結(jié)果得出施加適量的污泥 都促進了 種園林植 物的生長 加大施用量時 會造成木槿的死亡 楊 濤等 開展了不同污泥施用比的混合基質(zhì)對鳳 仙花和萬壽菊 種花卉生長影響的研究 周磊 等 研究了以生污泥和堆漚污泥為栽培基質(zhì)對 萬壽菊生理特性的影響 結(jié)果均表明污泥對花卉 植物有明顯的促進作用 可提高觀賞性 然而 目 前這些研究大多集中于污泥的直接施用 堆 肥 或制備成各種基質(zhì) 后在農(nóng)林方面進行 應用 而將污泥中有用成分提取開發(fā)成液體 肥料在園林上進行應用及評價的研究鮮見 因 此 有必要進一步深入開展該方面的研究工作 萬壽菊 屬菊科萬壽菊屬 植物 花大 艷麗美觀且花期長 是觀賞價值極高 的園林景觀植物 在全國各地的園林景觀中都 有廣泛種植 對于不同肥料或基質(zhì)等在萬壽 菊中的應用研究較多 而對污泥提取成液體肥料 在萬壽菊種植中進行應用的研究尚鮮見報道 因 此 該研究提取污水處理廠污泥進行肥效評價 以 萬壽菊作為試驗材料 通過盆栽試驗 研究污泥提 取液對萬壽菊生長的影響 以期為污泥提取液在 園林花卉植物上的適用性及污水處理廠污泥的資 源化利用提供參考依據(jù) 材料與方法 試驗材料 盆栽試驗供試土壤取自貴州省貴陽市花溪區(qū) 洛平村撂荒地土壤和貴州民族大學大學城校區(qū)天 然林地土壤 撂荒地土壤和林地土壤按照質(zhì)量比 的比例混合均勻 過 目篩后備用 供試 土壤的基本理化性質(zhì)見表 供試污泥采自貴州 省貴陽市某污水處理廠的脫水污泥 污泥含水率 為 有機質(zhì)含量為 全氮 全磷 全鉀 速效磷含量分別為 污泥提取液由貴州民族大學生態(tài)環(huán)境工程學院固 體廢棄物處理處置與資源化利用實驗室自制 對 比葉面肥為市售的某公司生產(chǎn)的含氨基酸水溶 肥 供試植物萬壽菊 的種子 從江蘇某園林公司處購買 試驗所需的聚乙烯 塑料花盆的規(guī)格為高 口徑 每盆裝 土 表 供試土壤的基本理化性質(zhì) 有機質(zhì)含量 全氮含量 全磷含量 全鉀含量 速效磷含量 試驗方法 污泥提取液的制備 采用熱堿水解法水解污泥 參考肖本益等 崔靜等 以及盛廣宏等 方法的最佳提取條件 并做了一些調(diào)整 將 改為 的 溶 液 作 為 提 取 劑 按 照 污 泥 提 取 劑 為 的固液比 在 的條件下提取 經(jīng)過濾后 濾液為試驗用的污泥提取液 試驗設(shè)計 盆栽試驗設(shè)置 個處理組 分別為 污泥 提 取 液 稀 釋 倍 污 泥 提 取 液 稀 釋 倍 污泥提取液稀釋 倍 污泥提 取液稀釋 倍 污泥提取液稀釋 倍 市售葉面肥 及 清水對照 每處理 次 重復 種植時間為 年 月 試驗在大棚 中進行 每盆種植 粒萬壽菊種子 當植株長至 左右時 選擇 株長勢健壯且無病蟲害的 萬壽菊植株保留 按照設(shè)計配制好污泥提取 液稀釋使用液 每隔 噴施一次 每次每盆噴施 使用液 總共噴施 次 期間按照日常 管理進行澆水 殺蟲工作 并做好萬壽菊生長狀態(tài) 的觀察記錄工作 項目測定 氨基酸含量采用茚三酮顯色法測定 污泥 提取液的蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍法測定 重金屬和微量元素含量采用 法測定 株高采用直尺量取植株自然高度 莖基部到 生長點的長度 莖粗采用游標卡尺量取植株莖的 寬度 花直徑采用直尺測量花徑 水平方向花瓣伸 展最大值 花產(chǎn)量是將花朵采摘后及時稱量鮮質(zhì) 量 烘干至恒質(zhì)量即為干質(zhì)量 植株質(zhì)量是 種植結(jié) 束 將整棵植株連根拔起 清 洗 晾 干 后 稱量 土壤有機質(zhì)按照 土壤有機質(zhì)的測定 方法測定 土壤 按照 土壤 的測定 方法 采用 水土比浸提 用酸度計測定 全氮用 消煮蒸餾滴定法測定 全 磷 用 第 期 北 方 園 藝 消煮釩鉬黃比色法測定 全鉀用 熔融 火焰光度法測定 按照 土壤有效 磷的測定 方法 采用氟化 銨 鹽酸溶液浸提鉬銻抗比色法測定 數(shù)據(jù)分析 采用 軟件進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與處理 采 用 軟件進行圖件的繪制 并采用 軟件進行多重比較和差異性分析 結(jié)果與分析 污泥提取液的肥效評價 表 為 我 國 含 氨 基 酸 葉 面 肥 料 的標準和該提取液的測定結(jié)果 標準 規(guī)定氨基酸含量 該污泥提取液的氨基 酸 含 量 為 標 準 規(guī) 定 微 量 元 素 總 量 該提取液中 分別為 微量元素總量為 水不溶物要 求 該提取液為全溶 為堿性 高于 規(guī)定 的 有 害 元 素 要 求 該提取液中 的含量為 為 為 有害元素未超過葉面肥標準的 規(guī)定 表 污泥提取液中養(yǎng)分及重金屬含量 項目 國家標準 提取液含量 氨基酸含量 微量元素 總量 以元素計 水不溶物 全溶 以元素計 有害元素 以元素計 以元素計 從該污泥提取液的測定結(jié)果看出 氨基酸含 量 微量元素總量低于含氨基酸葉面肥料的標準 高于 有害元素遠低于規(guī)定的標準 為了達 到規(guī)定的氨基酸含量要求 對該提取液進行濃縮 但在濃縮的過程中 發(fā)現(xiàn)液體濃縮后放置一定時 間會發(fā)生凝固現(xiàn)象 不方便后續(xù)使用 因此 該污 泥提取液不進行濃縮 但由于該污泥提取液堿性 強以及鉀含量偏高 按照稀釋 倍來施用 時 可能會對花卉帶來一定的影響 因此 選取萬 壽菊來研究污泥提取液對植物生長的影響 污泥提取液噴施對萬壽菊生長指標的影響 污泥提取液噴施對萬壽菊株高的影響 株高是衡量植物生長狀況的形態(tài)指標之一 一般株高越大 表明植物生長越快 而施肥是 影響這一指標的關(guān)鍵因素 因此 通過比較噴施 不同濃度污泥提取液處理下萬壽菊的株高 對 污泥提取液的肥效評價具有極其重要的意義 由 圖 可知 與噴施清水的空白進行對比 所有噴施 不同濃度污泥提取液的處理都能促進萬壽菊植株 的生長 在萬壽菊的生長期中 噴施污泥提取液 倍稀釋使用液的 處理組的萬壽菊株高均 為最好 采收時高度為 是清水對照組 的 倍 和 處理組的株高 差異均不明顯 采收時株高分別是 分別比清水對照增長了 處理組在植株生長前期 與 和 處理組相比無明顯差異 但是在 后期 處理組的株高明顯高于前 組處理 采 收時 株高為 比清水對照組增長了 整個生長時期 清水對照組 的株高 均為最小 其次為 處理組 說明 噴施合適濃度的污泥提取液對萬壽菊的生長具 有促進作用 有一定的肥效 其中 是最優(yōu)的 噴施濃度 則因濃度過大出現(xiàn)藥害現(xiàn)象 對植 株產(chǎn) 生 較 大 的 損 傷 從 而 對 其 生 長 產(chǎn) 生 抑 制 作用 北 方 園 藝 月 上 圖 污泥提取液不同噴施濃度對萬壽菊株高的影響 污泥提取液噴施對萬壽菊莖粗的影響 從圖 可以看出 噴施污泥提取液的萬壽菊 莖粗均高于清水對照組 在同一時期相同噴施量 的情況下 處理組在對萬壽菊莖粗的作用上占 有非常明顯的優(yōu)勢 其余 個不同噴施濃度的處 圖 污泥提取液不同噴施濃度對萬壽菊莖粗的影響 理組也均優(yōu)于清水對照組 表明噴施 污泥提取液對萬壽菊具有促進植株生長的作用 將采 摘 時 的 和 處理組 的莖粗進行對比發(fā)現(xiàn) 隨著污泥提取液噴施濃度 的增大 萬壽菊的莖粗基本呈現(xiàn)先增后減的趨勢 分 別 比 清 水 對 照 增 加 了 并且每個時期都是在 組達到峰值 由此 也看出污泥提取液有利于 萬壽菊的莖長粗 促進植株健壯生長 污泥提取液 倍稀釋使用液的施用效果最好 并且優(yōu)于市 售的葉面肥 圖 污泥提取液不同噴施濃度對 萬壽菊花產(chǎn)量與花直徑的影響 污泥提取液噴施對萬壽菊花產(chǎn)量與花直 徑的影響 在花卉生產(chǎn)中 花直徑是衡量花卉質(zhì)量及觀 賞價值的重要指標之一 從圖 可以看出 不 同噴施濃度處理的萬壽菊花朵直徑的結(jié)果為 其中 和 處理組的花直徑明顯 大于其它處理組 較清水對照組 分別增加了 而 和 處理組相對 于清水對照組的差異不明顯 較清水對照組 分別增加了 而 處理 組的花直徑小于清水對照組 原因是噴施濃度過 大出現(xiàn)藥害現(xiàn)象 直接傷害到植株的花苞 從而影 響了萬壽菊的開花質(zhì)量 研究結(jié)果說明噴施合適 濃度的污泥提取液后 對萬壽菊花朵的開展也有 促進作用 污泥提取液 倍稀釋使用液是提升萬 壽菊花朵質(zhì)量和觀賞價值的最佳噴施濃度 第 期 北 方 園 藝 衡量花卉質(zhì)量的另一個重要指標就是花產(chǎn) 量 花產(chǎn)量包括花的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量 研究顯示 噴施不同濃度污泥提取液后 萬壽菊花的鮮質(zhì)量 結(jié)果為 其中 和 處理組花的 鮮質(zhì)量明顯大于清水對照組 分別增 長 和 處理組相對于清水對照組分別增長了 與花直徑的規(guī)律一致 處理組由于出現(xiàn)藥害現(xiàn)象傷害了萬壽菊 的花苞 從而使其花的鮮質(zhì)量小于清水對照組 對于花的干質(zhì)量 處理組低于市 售葉面肥 但仍遠大于清水對照組 差異近 倍 除了 處理 組 其余 組不同噴施濃度處理組均高于清水對 照組 因此 噴施合適濃度的污泥提取液可提高 萬壽菊的花產(chǎn)量 污泥提取液噴施對萬壽菊生物量的影響 從表 可以看出 不同噴施濃度處理的萬壽 菊生物量 植株質(zhì)量 花產(chǎn)量 從高到低依次為 處理組的生 物量最高 是清水空白組 的 倍多 也明顯優(yōu)于市售葉面肥組 和 處理組與清水對照組 均存在顯著差 異 分 別 增 長 了 不同噴施濃度處理后植株質(zhì)量規(guī)律為 表 不同噴施濃度下萬壽菊的生物量 植株質(zhì)量 花產(chǎn)量 處理 植株質(zhì)量 花產(chǎn)量 生物量 注 表中所列數(shù)據(jù)是平均值 標準差 同列數(shù)據(jù)后不同字母代表有顯 著性差異 與生物量的規(guī) 律基本一致 而花產(chǎn)量規(guī)律為 處理組 低于清水對照組 原 因是由于噴施濃度過大抑制了萬壽菊的開花 和 處理組與清水對照組 存在顯著差異 而 處理組與清水對照組 差異不顯著 花產(chǎn)量隨著噴施濃度呈現(xiàn)先增后減的趨勢 花產(chǎn) 量 植株質(zhì)量和生物量 個方面結(jié)果顯示 污泥提 取液對萬壽菊的生長具有促進作用 且 處理組 均為最優(yōu) 討論 葉面肥是在農(nóng)作物葉片表面噴施營養(yǎng)元素 利用農(nóng)作物葉片對營養(yǎng)元素的吸收而發(fā)揮基本功 能的一種肥料類型 葉面肥種類繁多 分類方 法也不統(tǒng)一 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部按照所含具體成分的差 異 分成大量元素水溶性肥料 微量元素水溶性肥 料 含氨基酸水溶肥料 含腐殖酸水溶肥料 農(nóng)林 保水劑 類 也有按照功能分為營養(yǎng)型和調(diào) 節(jié)型 該研究將污水處理廠剩余污泥水解成含氨 基酸的污泥提取液 提取得到的污泥提取液中的 氨 基 酸 含 量 為 微 量 元 素 總 量 為 全溶 高于 有害元素 含量遠低于規(guī)定的標準 對照我國農(nóng)業(yè) 農(nóng)村部含氨基酸水溶肥的標準 提取液的氨基酸 微量元素雖低于標準的規(guī)定 但目前市場上開發(fā) 出的氨基酸水溶肥 在使用時需稀釋 倍后才施用 王海波等 研究得出葉面肥的噴 施濃度為 倍 王蓓 研究表明 含氨基 酸水溶肥料應稀釋 倍噴施 由此可看出 氨基酸葉面肥的氨基酸 微量元素的含量范圍在 和 即可滿足 要求 按照目前氨基酸葉面肥的使用稀釋倍數(shù)算 該污泥提取液原液稀釋 倍后可作為葉 面肥來使用 從污泥提取液在萬壽菊栽培試驗的結(jié)果看 污泥提取液在噴施時 稀釋 倍使用的效果最 好 對萬壽菊的生長具有促進作用 可以作為葉面 肥使用 試驗中也發(fā)現(xiàn) 污泥提取液在稀釋 倍時對萬壽菊的生長產(chǎn)生抑制作用 花朵直徑和 花產(chǎn)量低于清水對照組 原因可能是污泥提取液 中的氨基酸 微量元素以及 等營養(yǎng)元素過高而 北 方 園 藝 月 上 產(chǎn)生藥害現(xiàn)象 王淑影等 的研究中 也同樣發(fā) 現(xiàn)適量的污泥會促進波斯菊的生長 增加花數(shù) 但 污泥含量過高則會抑制波斯菊的生長 污泥過量 施加會抑制黑麥草的生長 葉面肥的施用過 量會產(chǎn)生抑制作用 因此 在施用時 同樣也 要注意污泥提取液的噴施濃度 該研究結(jié)果表明 污泥提取液對萬壽菊的株 高 莖粗 生物量和花朵等方面都有明顯的促進作 用 其中株高 生物量 花產(chǎn)量可達到清水噴施的 倍以上 施用效果接近甚至優(yōu)于市場的一些葉 面肥產(chǎn)品 可以作為葉面肥使用 若進一步復配制 備成氨基酸葉面肥 在花卉上進行應用效果更好 因此 污泥提取液具有較好的開發(fā)應用前景 可為 污泥的資源化利用提供參考依據(jù) 參考文獻 嚴迎燕 淺談我國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置現(xiàn)狀 廣東化工 胡維杰 我國污水處理廠污泥處理處置需關(guān)注的若干內(nèi)容 給水排水 李海燕 胡曉東 吳啟航 等 廣州城市污泥中重金屬的含 量 排放通量及農(nóng)用風險評價 環(huán)境工程學報 劉夢嬌 夏少攀 王峻 等 城市污泥農(nóng)用對植物 土壤系統(tǒng) 的影響 應用生態(tài)學報 岳蛟 馬友華 王強 等 城市生活污泥在園林中的應用及生 態(tài)風險評價 北方園藝 張愛芳 瞿旭娜 劉新安 污水處理廠污泥對園林綠化植物 生長的影響試驗 南方農(nóng)業(yè) 楊濤 林逢凱 陳秀榮 等 污水處理廠剩余污泥對鳳仙花和 萬壽菊生長的影響 環(huán)境污染與防治 周磊 白向玉 周廣慧 等 剩余污泥對萬壽菊生理特性的影 響 江蘇農(nóng)業(yè)科學 王遜 屈森虎 陳媛 等 城市污泥堆肥用于林業(yè)土壤基質(zhì)的 可行性研究 環(huán)境科技 楊陽 李明 王帥 等 活性污泥堆肥農(nóng)用效果的研究 黑 龍江大學工程學報 胡曉麗 楊小莉 吳寶山 等 蘑菇渣污泥混合基質(zhì)理化性質(zhì) 及其對女貞容器苗生長的影響 西南林業(yè)大學學報 鄧金芳 隆楚月 呂建淵 城市污泥與水稻秸稈復配為基質(zhì) 對四季青生長的影響 磷肥與復肥 張冬弛 張悅 金郁 等 城市污泥與園林落葉復配作為綠化 基質(zhì)在黑麥草上的應用 磷肥與復肥 王社平 劉新安 鄭琴 等 西安市污泥特性及園林綠化應用 的可行性分析 中國給水排水 司莉青 陳利民 鄭景明 等 城市污泥與園林廢棄物堆肥的 混合施用對高羊茅萌發(fā)與生長的影響 生態(tài)學雜志 連鵬 李志茹 范周周 等 城市污泥與園林廢棄物混合堆肥 施用對紫穗槐生長及土壤環(huán)境的影響 北京林業(yè)大學學報 史舟芳 劉祎 劉曉娟 等 利用剩余活性污泥制備氨基酸葉 面肥 山東化工 付寶春 魏愛麗 翟曉燕 等 對 誘導的萬壽 菊保衛(wèi)細胞凋亡的調(diào)控 環(huán)境科學學報 第 期 北 方 園 藝 趙霞 胡自航 鄭景明 等 污泥與園林廢棄物混合堆肥對波 斯菊生長及重金屬積累的影響 生態(tài)學雜志 肖本益 劉俊新 不同預處理方法對剩余污泥性質(zhì)的影響研 究 環(huán)境科學 崔靜 董岸杰 張衛(wèi)江 等 熱堿水解提取污泥蛋白質(zhì)的實驗 研究 環(huán)境工程學報 盛廣宏 陳蓓蓓 劉金鳳 熱堿處理破解污泥效果研究 環(huán)境科技 孫晨 種植物生長調(diào)節(jié)劑對百日草及萬壽菊生長發(fā)育的 影響 長春 吉林農(nóng)業(yè)大學 楊遠帆 倪輝 吳黎明 茚三酮法測定蜂蜜及果葡糖漿中的 氨基酸含量 中國食品學報 陳茂霞 周后珍 朱曉華 等 考馬斯亮藍法檢測活性污泥中 蛋白質(zhì)含量優(yōu)化 環(huán)境科學與技術(shù) 楊劍虹 王成林 代亨林 土壤農(nóng)化分析與環(huán)境監(jiān)測 北 京 中國大地出版社 鮑士旦 土壤農(nóng)業(yè)化學分析方法 北京 中國農(nóng)業(yè)出版 社 王靜 環(huán)境因素對花卉生長的影響及調(diào)控效應研究 咸 陽 西北農(nóng)林科技大學 馮濤 于瑋瑋 柴義 等 葉面噴肥對紅花生長及花冠產(chǎn)量的 影響 北方園藝 肖佩剛 師建華 葉面肥的分類及使用技術(shù) 中國農(nóng)業(yè)信 息 王海波 王孝娣 姚秀業(yè) 氨基酸硒葉面肥在玫瑰香葡萄上 的應用效果 中外葡萄與葡萄酒 王蓓 含氨基酸水溶肥料在設(shè)施辣椒和豇豆上的應用效果 研究 南京 南京農(nóng)業(yè)大學 王淑影 林逢凱 王寒可 等 基質(zhì)施入污泥對馬尼拉草和波 斯菊生長的影響 環(huán)境工程學報 北 方 園 藝 月 上