54施用污泥堆肥对玉米产量及土壤性质的影响

[ 参 考 文 献 ] [ 1 ] Karblane H.T he effect of organic, lime, and phosphorus fertilizer on Pb, Cs, and Hg concent in plants[J]. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences Ecology, 1996, 6(1): 552-566. [ 2 ] 杨志敏,郑绍建,胡霭堂.不同磷水平和介质 pH对玉米和小麦 镉积累的影响[J].南京农业大学学报, 1999, 22(1): 45-50. [ 3 ] 刘世亮,刘忠珍,介晓磊．施磷肥对 Cd污染土壤中油麦菜生长 及吸收重金属的影响[J].河南农业大学学报, 2005, 39(1): 30- 34. [ 4 ] 刘文菊,张西科,谭俊璞.磷营养对苗期水稻地上部累积镉的影 响[J].河北农业大学学报, 1998, 21(4): 28-31. [ 5 ] Zwonitzer J C, Pierzynsky G M. Effects of phosphorus additions on lead, cadmium, and zinc bioavailability in metalcontaminated soil [J]. Water, Air and Soil Pollution, 2003, 143: 193-209. [ 6 ] 南京农业大学.土壤农化 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 [M].北京:农业出版社, 2005. [ 7 ] 刘芳,介晓磊,刘世亮.磷、镉交互作用对烟草生长及吸收积累 磷、镉的影响[J].土壤通报, 2007, 38(1): 116-120. [ 8 ] 罗承辉,廖柏寒.磷对镉胁迫下黄豆生理生化特征的影响[J].湖 南农业大学学报, 2005, 31(4): 431-433. [ 9 ] 徐祥英.土壤-植物系统中镉磷交互作用研究[D].重庆:西南农 业大学, 2001. [10] 陈世宝,朱永官,杨俊诚.土壤-植物系统中磷对重金属生物有 效性的影响机制[J].环境污染治理技术与设备, 2003, 4(8): 1- 7. 施用污泥堆肥对玉米产量及土壤性质的影响 收稿日期：2010-03-04 基金项目：黑龙江省教育厅技术研究项目（11511266）；黑龙江大学青年科学基金项目（QL200532） 作者简介：黄雅曦（1968-），女，副教授，博士，研究方向为固体废弃物资源化利用。E-mail: Sonia_68@163. com 黄雅曦1，李 季2，李国学2，杨合法3，高 巍1，黄 妍4 （1. 黑龙江大学农业资源与环境学院，哈尔滨 150080；2. 中国农业大学资源与环境学院，北京 100094； 3. 中国农业大学曲周实验站，河北 邯郸 057250；4. 黑龙江省经济作物指导站，哈尔滨 150090） 摘 要：采用污泥堆肥用于农作物方法，研究污泥农用对作物及土壤环境的影响。在田间施用消化污泥、污 泥堆肥与污泥肥料 1年。结果表明，各处理玉米均比对照显著增产，并且使土壤养分情况得到改善，对土壤和作 物没有明显的重金属影响，说明消化污泥、污泥堆肥、污泥肥料与化肥和其他有机肥一样，是一种常效肥，但对 土壤和地下水的长期影响应作进一步的研究。 关键词：污泥；重金属；玉米；产量 中图分类号：S513 文献标志码：A 文章编号：1005-9369（2010）09－0043－7 Effect of sludge compost on soil properties and maize's growth/HUANG Yaxi1, LI Ji2, LI Guoxue2, YANG Hefa3, GAO Wei1, HUANG Yan4 (1. College of Agricultural Resources and Environmental Sciences, Heilongjiang University, Harbin 150080, China; 2. College of Resources and Environmental Sciences, Chinese Agricultural University, Beijing 100094, China; 3. Experimental Station of Quzhou, Handan Hebei 057250, China; 4. Provincial Cash Crop Technique Guidance Station of Heilongjiang, Harbin 150090, China) Abstract: Using the inactivated sewage sludge, the sewage sludge compost and the fertilizer for a year, compared with the control, the corn production increased evidently, and the activity of soil enzyme increased, too, no obvious heavy metal effect on soil and crops, which showed that the inactivated sewage sludge, the sewage sludge compost and the fertilizer were common effective fertilizer as the chemical 第 41卷 第 9期 东 北 农 业 大 学 学 报 41(9): 43~49 2010年 9月 Journal of Northeast Agricultural University Sep. 2010 污泥是污水处理后的附属品，是一种由有机残 片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂 的非均质体。污泥的成分非常复杂，除含有大量的 水分（93%～99%）外，还含有大量的有机质、难降 解的有机物、多种微量元素、病原微生物和寄生虫 卵、重金属等成分。 根据我国 2006年《中国水资源公报》统计，由 于我国经济和城市的快速发展，废污水排放量逐 年增长，2006年全国废污水排放总量为 731亿 t， 其中工业废水占 2/3，第三产业和城镇居民生活污 水占 1/3。截至 2005 年年底，中国城市污水处理 率已达 52％，因此，如何将产量巨大、成分复杂 的污泥无害化、资源化，已成为世界环境界深为 瞩目的课题之一。污泥中由于含有大量的植物必 需养分[1]，对作物起到良好的增产效果 [2]，污泥农 用是最有发展前景的一种处置方法 [3-4]。污泥中的 重金属如 Zn、Cu量大时会对环境造成危害，本研 究针对污泥堆肥用于农作物，探索污泥农用对作 物及土壤环境的影响，为污泥农用提供科学依据 和途径。 1 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 与方法 1.1 供试材料 土壤为碱性沙壤土； 消化污泥取自太原市杨家堡污水处理厂； 污泥堆肥为：污泥+玉米芯+粉煤灰（粉煤灰占 堆肥全部物料干重的 20%）；污泥肥料取自太原市 杨家堡污泥堆肥示范厂； 秸秆有机肥取自中国农业大学河北曲周实验站。 土壤及污泥的基础理化性质见表 1。 表 1 供试土壤及污泥基础理化性质 Table 1 Foundational chemical and physical characters of tested soil and sewage sludge 项目 Item 有机质 （%） Organic 全 P（%） Total P 速效K（%） Available K 全 N（%） Total N pH Cu （mg·kg-1） Mn （mg·kg-1） Zn （mg·kg-1） Pb （mg·kg-1） Cd （mg·kg-1） 土壤 Soil 污泥 Sludge 1.18 39.13 0.08 0.76 105.14 1.30 0.09 3.74 8.04 8.41 17.49 174.31 514.01 311.12 53.43 979.88 33.19 69.51 0.12 0.95 1.2 供试作物 玉米为农大 108（第二茬作物）。 2 试验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 试验在中国农业大学河北曲周实验站进行，每 个小区面积为 40.60 m2，具体方案如下： CK空白对照（不施肥）； ① 化肥对照，碳酸铵 1.125 t·hm-2、过磷酸钙 1.125 t·hm-2、硫酸钾 0.15 t·hm-2，追施尿素 0.375 t·hm-2；② 消化污泥（含水 56%）22.5 t·hm-2，追施 尿素 0.3 t·hm-2；③ 污泥堆肥（含水 45%）15 t·hm-2， 追施尿素 0.3 t·hm-2；④ 污泥肥料 1.5 t·hm-2，追施 尿素 0.3 t·hm-2；⑤ 秸秆有机肥 7.5 t·hm-2，追施尿 素 0.3 t·hm-2；肥料全部用作底肥，6个处理，3次 重复。结果取平均值。 3 测定项目及方法 3.1 污泥和土壤养分的测定 有机质含量的测定采用重铬酸钾法；全 P的测 定采用 HClO4-H2SO4消煮，钼镝抗比色法； 全 N 的测定采用半微量凯式定氮法；速效 K的测定采用 NH4OAc 浸提，火焰光度法；速效 P 的测定采用 NaHCO3浸提，钼镝抗比色法；碱解 N的测定采用 NaOH水解，标准酸滴定法[5]。 3.2 土壤、污泥中重金属全量的测定 所有试验器皿全部在 10% HNO3溶液中浸泡 24 h，并用去离子水洗净，试剂均为优级纯。称取土 壤或污泥样品 0.1000 g 于 30 mL 聚四氟乙烯坩埚 中，用二次去离子水润湿，然后加入 7 mL HF溶液 和 1 mL浓 HNO3溶液，在电热板上消煮蒸发近干 fertilizer and other organic fertilizers , but the long effect on soil and groundwater should be studied ulteriorly. Key words: sewage sludge; heavy metal; corn; yield ·44· 东 北 农 业 大 学 学 报 第 41卷 时，取下坩埚，冷却后，沿坩埚壁再加入 5 mL HF 溶液，继续消煮近干，取下坩埚，冷却后，加入 2 mL HClO4，继续消煮到不再冒白烟，坩埚内残渣呈 均匀的浅色。取下坩埚，加入 1： 1 HNO3 1 mL，加 热溶解残渣，至溶液完全澄清后，转移至 25 mL容 量瓶中，用二次去离子水定容摇匀，立即转移到聚 乙烯小瓶中，原子吸收分光光度法测定。全部消煮 过程采用 ESS-1土壤标准样品进行质量监控[6]。 3.3 玉米籽粒中的重金属元素全量的测定 所有试验器皿全部在 10% HNO3溶液中浸泡 24 h，并用去离子水洗净，试剂均为优级纯。样品 采用湿灰化法处理，将小麦或玉米籽粒研磨过 60 目筛，称取 0.500~1.000 g于 100 mL高型硬质型烧 杯中，加入 5~10 mL浓 HNO3，盖上表面皿浸泡过 夜，置电热板上微火加热，至颗粒溶化，再加 5~ 10 mL浓 HNO3、3~5 mL HClO4，摇匀，逐渐升温 继续加热，此溶液变稠，颜色变棕红，注意防止炭 化。继续加入 5~10 mL HNO3，如溶液仍有变棕红、 炭化趋势，再滴加浓 HNO3，加热消解至溶液变成 透明无色，继续加热至溶液冒浓厚白烟，并出现粉 红色或黄色残渣为止，取出冷却，转入 25 mL容量 瓶中，用二次去离子水定容摇匀，转移至聚乙烯小 瓶中备用，原子吸收分光光度法测定。 4 结果与分析 4.1 玉米收货后不同施肥处理对土壤养分状况的 影响 玉米收获后，土壤各养分含量情况见表 2。各 施肥处理的有机质含量均高于不施肥空白对照，以 施用污泥堆肥的处理含量最高，但经 F检验差异不 显著；各处理间全氮和全磷数值接近；速效钾的含 量施用化肥、消化污泥、污泥堆肥、污泥肥料、秸 秆有机肥各处理分别比对照增加了 14.04%、 9.44%、6.21%、13.20%、9.74%；碱解氮的含量各 施肥处理分别比对照增加了 9.72%、 15.17%、 14.80%、22.68%、14.19%；速效磷的含量各处理分 别比对照增加了 71.74%、 16.30%、 32.17%、 22.39%；各种养分含量的各处理间差异未达到极显 著水平。试验说明，污泥土地利用根施用其他有机 肥一样，既可增加作物生长所需养分，又有一定的 培肥地力的作用，可满足后茬作物生长的营养需 求。 表 2 玉米收获后土壤理化性质 Table 2 Chemical and physical character of soil after reaping corn 处理 Treatment 全N（%） Total N 全 P（%） Total P 速效 K（mg·kg-1） Availibale K 有机质（%） Organic 碱解氮 （mg·kg-1） Alkali- hydrolyzable 速效 P（mg·kg-1） Availible P pH 空白对照 CK 0.077±0.008b 0.076±0.003a 89.73±8.11a 1.170±0.156b 54.53±8.10a 4.60±0.78a 7.96±0.21a 化肥 Fertilizer 0.085±0.005a 0.076±0.001ab 102.33±16.65a 1.207±0.072b 59.83±13.40a 7.90±1.59a 7.93±0.10a 消化污泥 Digested sludge 0.084±0.002a 0.078±0.002a 98.20±2.80a 1.273±0.051b 62.80±7.44a 5.35±0.93a 7.97±0.11a 污泥堆肥 Compost sludge 0.083±0.006a 0.074±0.004ab 95.30±8.30a 1.470±0.178a 62.60±10.03a 6.08±2.33a 7.82±0.16a 污泥肥料 Compost composed sludge 0.082±0.002ab 0.071±0.002b 101.57±11.83a 1.233±0.060b 66.90±2.01a 5.08±2.55a 8.07±0.25a 秸秆有机肥 Straw manures 0.080±0.010ab 0.073±0.004ab 98.47±11.57a 1.227±0.040b 62.27±8.03a 5.63±2.95a 8.01±0.23a 注：LSD检验（α=0.05）。下表同。Note: LSD test. The same as below. 4.2 玉米收货后不同施肥处理对土壤及作物重金 属含量的影响 4.2.1 不同施肥处理对土壤重金属含量的影响 玉米收获后的重金属变化情况见表 3。Cu 元 素含量的变化趋势是污泥堆肥＞消化污泥＞化肥＞ 秸秆有机肥＞污泥肥料＞不施肥空白对照；Mn元素 含量的变化趋势是消化污泥＞污泥肥料＞污泥堆 肥＞秸秆有机肥＞化肥＞不施肥空白对照；Zn 元素 含量的变化趋势是秸秆有机肥＞消化污泥＞污泥肥 料＞污泥堆肥＞化肥＞不施肥空白对照；Pb 元素含 黄雅曦等：施用污泥堆肥对玉米产量及土壤性质的影响第 9期 ·45· （mg·kg-1） 表 3 玉米收获后土壤重金属含量 Table 3 Content of soil heavy metals after reaping corn 处理 Treatment Cu Mn Zn Pb Cd 空白对照 CK 18.88±1.75bc 517.62±11.92a 50.37±4.45c 20.29±1.37b 0.11±0.04a 化肥 Fertilizer 20.07±0.43abc 523.36±26.90a 58.57±2.98bc 26.93±5.80ab 0.14±0.01a 消化污泥 Digested sludge 20.87±1.79ab 566.67±74.27a 67.98±6.65a 27.72±5.07ab 0.13±0.01a 污泥堆肥 Compost sludge 22.73±3.25a 544.68±9.83a 59.95±4.44bc 25.47±7.88ab 0.15±0.02a 污泥肥料 Compost composed sludge 19.67±0.57bc 559.24±28.50a 65.77±3.97ab 22.63±2.35b 0.11±0.028a 秸秆有机肥 Straw manures 19.93±0.51abc 528.88±16.49a 68.11±4.97a 28.56±2.91ab 0.11±0.01a 4.2.2 玉米籽粒种种金属的含量 由表 4 可知，各施肥处理玉米籽粒的重金属 含量 Cu为消化污泥＞污泥堆肥＞化肥＞污泥肥料＞不 施肥空白对照＞秸秆有机肥；Mn的含量为秸秆有 机肥＞消化污泥＞化肥＞不施肥空白对照＞污泥堆肥＞ 污泥肥料；Zn 的含量为化肥＞污泥堆肥＞消化污 泥＞污泥肥料＞不施肥空白对照＞秸秆有机肥；但各 处理数值极为接近，经 SAS 统计检验各处理间差 异不显著。Cd 的含量均未超过 0.02 mg·kg-1；Pb 未检出，各元素均低于国家标准。由此可见，施 用消化污泥、污泥堆肥与污泥肥料，与常规施肥 一样（化肥、秸秆有机肥），即可以满足作物生长 的营养需求，又不会在作物可食用部分造成重金 属元素超标。 （mg·kg-1） 量的变化趋势是秸秆有机肥＞消化污泥＞化肥＞污 泥堆肥＞污泥肥料＞不施肥空白对照；Cd元素的含 量变化趋势是污泥堆肥＞化肥＞消化污泥＞污泥肥 料＞不施肥空白对照＞秸秆有机肥。应用 SAS 统计 LSD法进行 F检验可知，各处理间差异均未达到 极显著水平。 表 4 玉米籽粒重金属含量变化 Table 4 Content of heavy metal in corn seed 处理 Treatment Cu Mn Zn Pb Cd 空白对照 CK 1.85a 4.98a 30.31a - 0.01a 化肥 Fertilizer 2.00a 5.08a 34.07a - 0.01a 消化污泥 Digested sludge 2.20a 5.13a 32.25a - 0.01a 污泥堆肥 Compost sludge 2.17a 4.97a 32.86a - 0.01a 污泥肥料 Compost composed sludge 1.92a 4.85a 31.65a - 0.01a 秸秆有机肥 Straw manures 1.82a 5.23a 22.61a - 0.01a 国家食品卫生标准 Hygienic standard for food ≤10 - ≤50 ≤0.5 ≤0.2 注：-为未检出。Note: - means not detected. 4.3 不同施肥处理对作物生长和总产量的影响 4.3.1 不同施肥处理对作物产量的影响 污泥堆肥作为有机肥料含有大量的有机物质， 这些物质在土壤中经微生物的活动分解转化产生大 量的维生素、腐殖酸和激素等物质，能促进作物生 长发育。在这些物质的刺激下，作物的根系生长旺 盛，提高对养分（特别是 P、K）的吸收能力；同时 增强作物的光合作用，提高光和能力，使作物根系 发达，生长健壮，叶色浓绿，干物质积累多，成穗 率高，从而使产量提高。 ·46· 东 北 农 业 大 学 学 报 第 41卷 不同处理 Variety of treatment 图 1 玉米总产量的变化 Fig. 1 Variety of total corn yield 800 600 400 200 0 CK 化肥 Fertilizer 消化污泥 Digested sludge 污泥堆肥 Compost sludge 污泥肥料 Compost composed sludge 秸秆有机肥 Straw manures 玉 米 产 量 （ kg · ha -1 ） Co rn yi el d 玉米产量结果见图 1。由图 1可知，与对照相 比，施用消化污泥、污泥堆肥、污泥肥料的玉米产 量分别增加了 32.55%、24.63%、41.92%；与施用秸 秆有机肥相比，施用消化污泥和污泥堆肥的玉米产 量分别减少了 4.03%、9.76%，施用污泥肥料的玉米 产量增加了 2.75%；与施用化肥的处理相比，施用 消化污泥和污泥堆肥的玉米产量分别减少了 4.03% 和 9.76%，施用污泥肥料的玉米产量增加了 2.75%。 4.3.2 不同施肥处理对作物产量构成因素的影响 玉米产量一般是由穗粗、行穗数、秃尖、千 粒重等因素决定。从表 5 中影响玉米产量的要素 穗粗、行穗数、穗行数、秃尖、千粒重等指标看 出，施用消化污泥、污泥堆肥、污泥肥料的穗粗 分别比对照提高了 2.65%、1.39%和 3.09%，虽然 低于施用化肥和秸杆有机肥的处理，但数值很接 近；施用消化污泥、污泥堆肥、污泥肥料的行粒 数与对照相比分别提高了 3.66%、 10.50%和 12.21%，施用污泥堆肥和污泥肥料的处理分别高 于施用秸杆有机肥的处理 4.46%和6.07%。秃尖长 是反映作物营养状况的重要指标，秃尖长越短， 说明作物的营养状况越好。施用消化污泥、污泥 堆肥、污泥肥料的处理与对照相比分别降低了 32.28%、28.35%和 53.54%，与施用化肥的处理相 比，分别降低了 20.37%、15.74%和 45.37%，施用 消化污泥与污泥堆肥的处理分别比施用秸秆有机 肥的处理增加了 3.61%、9.64%，施用污泥肥料的 处理比施用秸秆有机肥的处理降低了 28.92%。施 用消化污泥、污泥堆肥、污泥肥料的千粒重与对 照相比分别增加了 5.79%、4.37%和 6.37%，与施 用化肥的处理相比分别增加了 0.44%、1.06%、 1.05%，与施用秸杆有机肥的处理相比，分别增加 了 1.94%、0.57%和 2.55%。 表 5 玉米产量影响指标的变化 Table 5 Effective index variety of corn yield 项目 Item 对照 CK 化肥 Fertilizer 消化污泥 Digested sludge 污泥堆肥 Compost sludge 污泥肥料 Compost composed sludge 秸秆有机肥 Straw manures 穗粗（cm）Ear diameter 较对照（%）Compared CK 较化肥（%）Compared with fetilizer 较秸秆有机肥（%）Compare with straw manures 行粒数（个）Kernel number per row 较对照（%）Compare with CK 较化肥（%）Compare with fetilizer 较秸秆有机肥（%）Compare with straw manures 15.85 0 -5.20 -3.82 31.13 0 -12.97 -5.47 16.72 +5.49 0 +1.46 35.77 +14.91 0 0 16.27 +2.65 -2.69 -1.27 32.27 +3.66 -9.78 -2.00 16.07 +1.39 -3.89 -2.49 34.40 +10.50 -3.83 +4.46 16.34 +3.09 -2.27 -0.85 34.93 +12.21 -2.35 +6.07 16.48 +3.97 -1.44 0 32.93 +5.78 -8.62 0 黄雅曦等：施用污泥堆肥对玉米产量及土壤性质的影响第 9期 ·47· 4.3.3 对作物生物性状的影响 不同施肥处理对玉米生物性状的影响见表 6。 由穗长、株高、穗干重、芯重来看，各施肥处理的 数值接近，且都明显高于对照，在 4种供试有机肥 中，污泥肥料的增产效果明显好于消化污泥、污泥 堆肥和秸秆有机肥。 表 6 对玉米生物性状的影响 Table 6 Effect of corn biological character 项目 Item 对照 CK 化肥 Fertilizer 消化污泥 Digested sludge 污泥堆肥 Compost sludge 污泥肥料 Compost composed sludge 秸秆有机肥 Straw manures 穗长（cm）Ear length 较对照（%）Compared with CK 较化肥（%）Compared with fetilizer 较秸秆有机肥（%）Compared with straw manures 株高（cm）Plant height 较对照（%）Compared with CK 较化肥（%）Compared with fetilizer 较秸秆有机肥（%）Compared with straw manures 穗干重（g）Spike dry weight 较对照（%）Compared with CK 较化肥（%）Compared with fetilizer 较秸秆有机肥（%）Compared with straw manures 芯重（g）Corn-cob weight 较对照（%）Compared with CK 较化肥（%）Compared with fetilizer 较秸秆有机肥（%）Compared with straw manures 16.13 0 -10.39 -5.28 247.78 0 -8.61 -7.08 1460.000 0 21.63 25.57 163.33 0 -30.99 -28.82 18.00 +11.59 0 +5.70 271.11 +9.42 0 +1.66 1863.33 +27.63 0 +1.64 236.67 +44.90 0 +3.20 18.08 +12.09 +0.44 +6.17 269.22 +8.65 -0.70 +0.95 1853.33 +26.94 -0.54 +1.09 200.00 +22.45 -15.49 -12.79 18.12 +12.33 +0.67 +6.40 268.11 +8.20 -1.11 +0.54 1858.33 +27.28 -0.27 +1.36 218.00 +33.47 -8.56 -4.94 18.59 +15.25 +3.17 +8.39 270.11 -0.40 -0.37 +1.29 1860.00 +27.39 -0.16 +1.47 233.33 +42.86 -1.41 +1.74 17.03 +5.58 -5.39 0 266.67 +7.62 1.64 0 1833.33 +25.57 -1.64 0 229.33 +40.41 -3.10 0 项目 Item 对照 CK 化肥 Fertilizer 消化污泥 Digested sludge 污泥堆肥 Compost sludge 污泥肥料 Compost composed sludge 秸秆有机肥 Straw manures 穗行数（个）Ear rows 较对照（%）Compared with CK 较化肥（%）Compared with fetilizer 较秸秆有机肥（%）Compared with straw manures 秃尖（cm）Bald 较对照（%）Compared with CK 较化肥（%）Compared with fetilizer 较秸秆有机肥（%）Compared with straw manures 千粒重（g）Kernel weight 较对照（%）Compared with CK 较化肥 Compared with fetilizer 较秸秆有机肥（%）Compared with straw manures 16.13 0 +1.24 +1.26 1.27 0 +39.56 +53.01 300.21 0 -5.05 -3.64 15.93 -1.24 0 0 1.08 -14.96 0 +30.12 316.19 +5.32 0 +1.49 15.93 -1.24 0 0 0.86 -32.28 -20.37 +3.61 317.59 +5.79 +0.44 +1.94 15.60 -3.29 -2.07 -2.07 0.91 -28.35 -15.74 +9.64 313.32 +4.37 +1.06 +0.57 15.60 -3.29 -2.07 -2.07 0.59 -53.54 -45.37 -28.92 319.50 +6.37 +1.05 +2.55 15.93 -1.24 0 0 0.83 -34.65 -23.15 0 311.55 +3.78 -1.47 0 续 表 从小麦和玉米的总产量以及生物性状和产量构 成因素的各项指标来看，施用消化污泥、污泥堆肥 和污泥肥料的处理均明显高于对照，虽然各处理低 于施用化肥的处理，但是由于化肥是一种速效肥， ·48· 东 北 农 业 大 学 学 报 第 41卷 所以在第一茬口的小麦试验中，差异明显，消化污 泥、污泥堆肥和秸秆有机肥都是有机缓效肥，所以 在第二茬口的玉米试验中，各项指标差异不明显， 而污泥肥料是一种速效兼缓效肥，不但含有大量的 速效营养物质，而且养分全面，因此在供试的四种 有机肥料中，其增产效果最好。 5 讨 论 活性污泥中含有大量的微生物及营养成分，对 土壤的改良和植物的生长均有促进作用，因此被考 虑直接施用于土壤和农田。研究表明，污泥的施用 可以改善土壤的物理、化学和生物性质，使土壤有 机质明显增加，同时对不同的作物及植物有增产和 改善品质的作用[7]，所以，污泥被直接用在了育苗、 改良土壤、农田等，均获得了较为明显的效果。有 研究表明，施用适量污泥后，明显地增加了土壤有 机质的含量，有效地改善了土壤结构、水利学及化 学性质，由此带来的容重降低，孔隙度、团聚体稳 定度以及持水量和导水性的增加，对农业生产起到 了积极的作用[1, 8-12]。 城市污泥具有较复杂的元素组成，含有大量的 有机物质、氮和灰分元素，这决定了城市污泥非常 适合作为农业及城市绿化中非传统有机肥而得到广 泛应用[13]。将城市污泥作为资源，探索其利用途径 及降低对环境的消极作用，是在稳定中保护生态系 统的重要手段[14-15]。利用原始状态的或者是添加有 机添加物的城市污泥做有机肥，是城市污泥处置方 法之一。在效果方面，城市污泥的肥料价值不次于 传统的有机肥料和化学肥料。 6 结 论 在各种施肥处理施用 1 年的情况下，玉米收 获后各处理间土壤重金属含量值差距微小，与土 壤基础含量差异均不显著；施用消化污泥、污泥 堆肥、污泥肥料的处理，土壤中作物所需养分含 量增加；改善了作物的生长性状，各处理小麦和 玉米均比对照显著增产。说明消化污泥、污泥堆 肥、及污泥肥料与化肥和其他有机肥一样，是一 种长效肥，既可增加作物生长所需养分，又有一 定的培肥地力的作用，可以满足后茬作物生长的 营养需求。但对土壤和地下水的长期影响，应作 进一步的研究。 [ 参 考 文 献 ] [ 1 ] 周立祥,胡蔼堂,戈乃玢,等.城市生活污泥农田利用对土壤肥 力性状[J].土壤通报, 1994, 53(2): 126-129. [ 2 ] Dowdy R H, Laterell J J, Hinesly R T D, et al. Trace metal move- ments inan aerie ochraqualf following 14 years of annual sludge application[J]. Environ Qual, 1991, 20: 19-123. [ 3 ] Miller RW, Azzari A S, Gardiner D T. Heavymetals in crops as affec- ted by soil types and sewage sludge rates[J]. Commun Soil Sci Plant Anal, 1995, 26: 703-711. [ 4 ] Canet Pomares R F, Estela M. Sequential fractionation and plant avail-ability of heavy metals as affected by sewage sludge applica- tions to soil[J]. Communications in Soil Science and Plant Analy- sis, 1998, 29(5&6): 697-716. [ 5 ] 鲍士旦．土壤农化分析[M]．北京:中国农业出版社, 2000. [ 6 ] 鲁如坤．土壤农业化学分析方法[M]．北京:中国农业科技出版 社, 2000. [ 7 ] 毕振明,高忠爱.固体废弃物的处理与处置[M].北京:高等教育 出版社, 1993: 229. [ 8 ] 常玉海.城市污泥对土壤理化性质的影响[J].农业环境保护, 1995(3): 25-27. [ 9 ] 张增强,薛澄泽.污泥堆肥对几种木本植物生长响应的研究[J]. 西北农业大学学报, 1995, 23(6): 47-51. [10] 张增强.农业废弃物和城市污泥的无害化与资源化[J].农业环 境与发展, 2001(1): 19-21, 2001. [11] Sopper W E. Utilisation of sewagesludge in the United States form- ineland reelamation [M]// Hall J E. Altemative uses for sewa - gesludge. New York: Pergemon Press, 1989: 21-40. [12] Sort X, Alacaniz J M. Contribution of sewage sludge toerosincontrol in the rehabilitation oflimestone quarries[J]. Land Degradationand Develo Pment, 1996, 7(1): 69-76. [13] Kasatikov V A, Orlov D C, Amosova Y M. Effects of municipal slu- dge on the humic acids' structure characterictics in meadow podzol soil[M]. Kashan: [s.n.], 1991: 209-212. [14] Otabyng A, Ykimenko O C, Cadovnikova L K. Effects of municipal sludge on the elements absorptivity grown in hydrophic cultivation [J]. Agricultural Chemistry, 2001(2): 55-60. [15] 周东兴,魏丹, KacaTHkob B A,等.城市污泥及其堆肥对土壤农 化性质的影响[J].东北农业大学学报, 2009, 40(7): 41-44. 黄雅曦等：施用污泥堆肥对玉米产量及土壤性质的影响第 9期 ·49·