李樹亮　曾路生　梁斌　李俊良

摘要：通過盆栽試驗探究染料副產(chǎn)品作為肥料對油菜生長的影響，結(jié)果表明：在等氮量情況下，施用染料副產(chǎn)品與硫酸銨在油菜的生物量、葉面積、株高、根長和葉綠素含量等方面沒有顯著差異，都高于空白對照處理?；l件下，施用硫銨和染料副產(chǎn)品較空白對照產(chǎn)量分別增加3.25倍和2.73倍；噴施條件下，施用硫銨和染料副產(chǎn)品較空白對照產(chǎn)量分別增加97.1%和76.5%；施用染料副產(chǎn)品還可以增加土壤有機質(zhì)含量，提高土壤中其它養(yǎng)分含量。

關(guān)鍵詞：染料副產(chǎn)品；水溶性肥料；油菜；生物量；土壤養(yǎng)分

中圖分類號：S145.2+X788文獻標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2014）12-0063-04

染料廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、印染和化妝品等行業(yè)，2010年我國染料產(chǎn)量達75.6×104 t，而在染料的生產(chǎn)、使用過程中約有（7.6～15.1）×104 t染料以廢水的形式直接進入水體環(huán)境[1]。染料廢水具有色度大、有機污染物含量高、鹽分高、生物降解性差等特點[2～4]，且染料正朝著抗光解、抗藥物、抗生物氧化的方向發(fā)展，染料廢水的處理難度日趨加大。目前處理染料廢水的方法主要有臭氧處理法、光降解法、混凝/絮凝處理法、生物處理法、膜過濾法和吸附法等[5，6]，單一依靠常規(guī)處理工藝很難達到理想效果，可以考慮從農(nóng)業(yè)利用的角度處理廢棄物，如薯類淀粉廢水和味精生產(chǎn)廢液的農(nóng)業(yè)利用[7，8]。由于染料廢液中通常包括一些對作物生長必需或有用的營養(yǎng)成分，尤其是氮元素含量較高，可作為水溶肥氮源進行利用。水溶性肥料比起氮、磷、鉀單質(zhì)肥和復(fù)合肥來講，是個小產(chǎn)業(yè)，但水溶性肥料具有節(jié)水、節(jié)肥、省工、增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、環(huán)保等優(yōu)點[9，10]，具有較大的市場空間，但是價格過高和技術(shù)設(shè)施不配套[11]不利于水溶肥的發(fā)展應(yīng)用。水溶肥推廣需要與技術(shù)服務(wù)密切結(jié)合[12]，節(jié)水農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，不僅為水溶性肥料的發(fā)展創(chuàng)造了條件，同時對肥料的溶解性提出更高要求，因而選擇的水溶肥原料應(yīng)滿足養(yǎng)分含量高、溶解性好、雜質(zhì)少、電導(dǎo)率低等要求。本試驗研究了染料廢棄物作肥料對油菜生長的影響，以期為探索染料廢棄物資源再利用、化廢為寶提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗在青島農(nóng)業(yè)大學(xué)玻璃溫室中進行。供試油菜品種為蘇州青油菜（Brassica campestris L.），由青州市東方蔬菜研究所提供。 供試土壤為河潮土，母質(zhì)類型為花崗巖，有機質(zhì)含量為4.06 g/kg，全氮0.30 g/kg，堿解氮35.95 mg/kg，速效磷 7.56 mg/kg，速效鉀74.37 mg/kg，pH值為6.99。

肥料為硫酸銨（AS，分析純）和染料廢料試樣（代號NOL），其中NOL結(jié)晶體物質(zhì)呈深棕色，是一種生產(chǎn)染料的副產(chǎn)品，由染料廠廢水通過高溫蒸發(fā)結(jié)晶制得。用蒸餾水稀釋250倍后pH值為5.21，EC值為55.3 μS/cm；常溫下NOL的溶解度為0.85 g/mL水，對其進行全面的養(yǎng)分測試，主要養(yǎng)分含量如表1所示，除含有大量的氮素養(yǎng)分，其他營養(yǎng)元素含量很小可忽略不計，重金屬元素含量符合水溶肥國家標(biāo)準(zhǔn)的嚴格要求，具備肥料的營養(yǎng)特性。

1.2試驗設(shè)計與方法

試驗共設(shè)6個處理，分別為：不施肥（CK）；基施硫銨（AS）；基施試樣（NOL）；噴施清水（CK）；噴施硫銨（AS）；噴施試樣（NOL）。采用塑料盆栽種，重復(fù)4次。每盆裝風(fēng)干土2.5 kg，基施試驗各處理的肥料與土充分混勻后裝入盆中。于9月17日播種，每盆5株，各處理其他管理措施相同。噴施試驗于10月4日開始，采用噴霧裝備進行噴霧，基本達到葉片正反兩面濕潤無滴漏。油菜分別在生長30 d與生長50 d時測定葉綠素含量。在油菜生長期間，定期適量澆水，11月8日收獲，測定株高、根長及其鮮、干重。

油菜收獲后采集土壤樣品，每盆取3點，均勻采樣。土樣采回后混勻、風(fēng)干、磨碎過篩，備用。

1.3測定項目及方法

染料廢料試樣養(yǎng)分測試采用肥料國家標(biāo)準(zhǔn)或農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法（NY/T 1977-2010、NY/T 1117-2010和NY/T 1974-2010），供試土壤的物理化學(xué)性質(zhì)用常規(guī)方法測定[13]，葉綠素含量用SPAD-502葉綠素儀法測定，株高、根長用直尺測量，葉面積采用系數(shù)法進行測定[14]。

采用Microsoft Excel和DPS軟件進行數(shù)據(jù)分析與圖表制作。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對油菜生長的影響

由表2可看出，在整個生長期，油菜葉面積、株高和根長均是施用硫銨與施用試樣的處理較對照都有不同程度的增加，基施處理較噴施效果更明顯。具體表現(xiàn)為：與基施對照相比，基施硫銨和基施試樣處理葉面積分別增加了2.65倍和2.39倍，株高分別增加 61.4%和65.1%，根長分別增加20.1%和 38.0%；與噴施對照相比，噴施硫銨和噴施試樣葉面積分別增加37.4%和28.9%，株高分別增加17.8%和7.7%，根長分別增加18.9%和23.8%。方差分析表明，與基施對照相比， 兩種肥料處理對油菜生長的影響均達到顯著水平，而兩處理之間差異不顯著；同樣噴施硫銨與噴施試樣處理之間差異也未達到顯著水平。

2.2不同處理對葉綠素含量的影響

葉綠素含量的高低直接影響植物的光合作用。由圖1可以看出，與空白對照相比，施肥處理油菜的葉綠素含量顯著增加，且施用硫銨與試樣處理之間差異不顯著，但基施效果優(yōu)于噴施處理。

2.3不同處理對油菜生物量的影響

在肥料質(zhì)量或肥效的評價方面，作物產(chǎn)量是重要的指標(biāo)，而氮素是決定油菜產(chǎn)量的重要因素[15～17]。由表3看出，基施硫銨和試樣處理較基施對照生物量增加2.36倍和2.04倍，地上部平均鮮重增加3.25倍和2.73倍。噴施硫銨和試樣處理較噴施對照生物量增加78.0%和66.6%，地上部平均鮮重增加97.1%和76.5%；各個處理地上部含水率均高于地下部，且地上部含水率是地下部的1.6～2.7倍，施用硫銨和試樣處理含水率均高于對照處理，說明施肥有利于油菜對水分的吸收利用。

2.4不同處理對土壤養(yǎng)分的影響

油菜在生長的過程中，吸收土壤中的營養(yǎng)元素，土壤養(yǎng)分含量會發(fā)生變化。從表4 可看出，與試驗前土壤相比，不同施肥處理在油菜收獲后土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量都有不同程度的下降；除噴施對照外，各施肥處理的土壤全氮含量均有不同程度的增加，其中以基施試樣處理增加最多，增幅達24.0%；各處理之間土壤有機質(zhì)含量變化比較復(fù)雜：兩種施肥方式的硫銨處理有機質(zhì)含量均降低，而基施試樣處理有機質(zhì)含量增加，主要是因為試樣中含有一部分有機質(zhì)，外源有機質(zhì)的施入提高了土壤有機質(zhì)含量。

3結(jié)論與討論

3.1不同氮肥的施入顯著影響油菜的生長及干物質(zhì)累積。試驗結(jié)果表明，施用染料副產(chǎn)品和硫銨均能促進油菜的生長，油菜葉面積、株高、根長和葉綠素含量均有不同程度的增加，且兩處理間差異不顯著，同時還可以提高油菜產(chǎn)量?；l件下，施用硫銨和染料副產(chǎn)品較空白對照產(chǎn)量分別增加3.25倍和2.73倍，噴施條件下，施用硫銨和染料副產(chǎn)品較空白對照產(chǎn)量分別增加97.1%和76.5%；施用染料副產(chǎn)品還可以增加土壤有機質(zhì)含量，提高土壤中其它養(yǎng)分含量。因此，染料廢棄物從提供營養(yǎng)元素的角度可以替代硫酸銨作水溶肥的原料，從而降低生產(chǎn)水溶肥的成本，提高資源利用。

3.2由于生產(chǎn)染料的原料主要是芳香族、蒽醌系、苯胺、硝基苯和酚類等，從原料到成品染料的生產(chǎn)過程往往操作復(fù)雜，副反應(yīng)較多，從而導(dǎo)致廢水中成分復(fù)雜，特別是COD和有機物質(zhì)濃度高。染料廢棄物中含有較高濃度的有機類物質(zhì)，有機物成分比較復(fù)雜，限于試驗條件，不能測定出有機物的具體成分，不能確定對作物是否存在潛在危害，需要進一步驗證。為保證安全性，建議該物質(zhì)首先在綠化作物上施用，同時要注意氯離子毒害和鹽分[18，19]的問題。

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