尚衛(wèi)輝，任園園

基于污泥處置副產(chǎn)物制備新型肥料對桉樹人工林生產(chǎn)的研究

尚衛(wèi)輝，任園園＊

(廣東華揚環(huán)保科技股份有限公司，廣東 廣寧 526300)

本文基于污泥處置副產(chǎn)物，配合礦質(zhì)營養(yǎng)元素氮、磷、鉀、微量元素等，制備新型桉樹有機無機肥料，重點研究新型桉樹肥料對桉樹林地生產(chǎn)及土壤養(yǎng)分的影響。研究結(jié)果表明：(1)利用污泥填料制備桉樹有機無機專用肥可有效提高無機養(yǎng)分的利用率，對桉樹樹高、胸徑影響顯著。(2)當新型肥料的有機質(zhì)含量增加至20%，可提高養(yǎng)分利用率，促進桉樹的生長，實際生產(chǎn)可降低專用肥料的制作成本。(3)增加微量元素對冬后桉樹恢復(fù)生長具有顯著的效果。

污泥處置；新型肥料；桉樹；土壤養(yǎng)分

桉樹()因具有速生、材性優(yōu)良和木材用途廣泛等特點，在我國人工林行業(yè)中具有重要地位[1]。陳少雄[2]認為，我國華南地區(qū)桉樹人工林土壤中的N、P、K等大量元素缺乏且有效性差，且微量元素Cu、Zn、B缺乏程度較高，特別是B最為缺乏。造紙污泥、城市污泥是造紙產(chǎn)業(yè)和城市可持續(xù)化發(fā)展的一個老大難問題，也是一個亟待解決的社會民生問題[3-4]。如何科學(xué)、高效處理污泥是我國乃至全世界廣泛研究的課題之一[5]。

污泥含有大量有機質(zhì)及氮、磷、鉀等礦質(zhì)營養(yǎng)元素，最經(jīng)濟、最有效利用方式就是資源循環(huán)綜合利用[6-10]。研究新型肥料在桉樹生產(chǎn)、林地養(yǎng)分的吸收利用情況，對促進林業(yè)、造紙業(yè)及環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。本文利用污泥處置副產(chǎn)物，配合無機氮、磷、鉀、中微量元素等，制備新型桉樹有機無機肥料，重點研究新型桉樹肥料對桉樹林地生產(chǎn)、土壤養(yǎng)分的影響，系統(tǒng)解決污泥循環(huán)再利用問題和桉樹林地土壤養(yǎng)分退化問題，以期實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的雙贏。

1 材料與方法

試驗地位于廣東省肇慶市懷集縣某林場。桉樹林地種植于2017年4月中旬，種植品種為尾巨桉()DH32-29，密度為1 650株·hm-2。2017年8月13日選為試驗林地，檢測土壤背景值并布置試驗。土壤有機質(zhì)測定采用重鉻酸鉀容量法；堿解氮采用擴散皿法；有效磷采用NaHCO3浸提，釩鉬黃比色法；有效鉀采用NH4OAc浸提，火焰光度法。土壤養(yǎng)分背景值見表1。

表1 土壤背景值

本試驗研究利用污泥填料制備多個桉樹有機無機產(chǎn)品，并與較高含量的桉樹無機專用肥料進行對比研究。試驗設(shè)計6個處理：CK(無施肥處理)、無機肥料處理C、有機無機肥料處理4個即O1、O2、O3、O4，每個處理4個重復(fù)。O3與O4氮、磷、鉀大量營養(yǎng)元素及有機質(zhì)養(yǎng)分含量相同，但O4處理微量元素B、Zn含量是O3處理的2倍。

表2 試驗處理肥料養(yǎng)分含量情況

于2017年8－12月分5次測量土壤養(yǎng)分值、樹高。由于早期林地?zé)o法測量胸徑，因此于2017年11－12月和2018年4月分3次采集胸徑數(shù)值。

2 結(jié)果與分析

2.1 桉樹樹高與胸徑

2.1.1 桉樹樹高

桉樹樹高與胸徑是桉樹林地豐產(chǎn)最重要的指標。選定最后一次(2017年12月13日)樹高測量值進行統(tǒng)計分析。由圖1可知，O1處理、C處理的桉樹樹高生長表現(xiàn)最為優(yōu)異，分別為4.88 和4.65 m；樹高的增量也以O(shè)1處理、C處理表現(xiàn)最為優(yōu)異，比處理前分別增長3.02和3.03 m。結(jié)果表明，礦質(zhì)營養(yǎng)元素對桉樹生長具有顯著促進作用，利用污泥處置副產(chǎn)物作為有機填料，使配方的有機質(zhì)含量達到20%，可以顯著提高桉樹的樹高，這可能是激發(fā)效應(yīng)提高礦質(zhì)養(yǎng)分的利用率導(dǎo)致的。

圖1 桉樹樹高與樹高增量

2.1.2 桉樹胸徑

由圖2可知，以O(shè)4處理、O1處理、C處理對桉樹胸徑生長表現(xiàn)最為優(yōu)異，分別到5.33、5.3和5.28 cm；O2處理次之；O3處理最差，僅為4.5 cm。

研究胸徑差值曲線(胸徑差值=第N胸徑值?第(N-1)次胸徑值)可以發(fā)現(xiàn)(圖3)，盡管O4處理桉樹胸徑在120 d時顯著低于C處理、O1處理，但在施肥后4 ~ 8個月之間，O4處理胸徑增長速度加快，可能是微量元素的促進使其快速生長。

圖2 試驗結(jié)束后桉樹胸徑

圖3 桉樹胸徑差值曲線

2.2 土壤養(yǎng)分

2.2.1 土壤有機質(zhì)

由圖4可知，各處理土壤有機質(zhì)含量均出現(xiàn)先增高后降低的變化趨勢。施肥60 d(10月份)后土壤有機質(zhì)變化趨勢平穩(wěn)，含量差異不明顯。

2.2.2 土壤堿解氮

研究結(jié)果表明，隨著時間延長土壤堿解氮含量呈現(xiàn)出先增高后降低再增高再降低的趨勢(圖5)。這是植物生長與肥料養(yǎng)分釋放共同作用的結(jié)果。60 d后，土壤堿解氮養(yǎng)分迅速下降，但在120 d時，O1處理土壤堿解氮含量明顯高于其他處理。

圖4 土壤有機質(zhì)曲線

圖5 土壤堿解氮曲線

2.2.3 土壤速效磷

研究結(jié)果表明，多數(shù)試驗處理速效磷的變化曲線與有機質(zhì)的變化曲線并不一致(圖6)。這可能與土壤中有機質(zhì)的分解可以釋放大量的磷元素有關(guān)，而其累積過程則與磷元素結(jié)合密切相關(guān)[11-12]。O1處理、O2處理的曲線被發(fā)現(xiàn)在在前10 d有短暫的上升，這與肥料中的有機質(zhì)活化了肥料的磷元素密切相關(guān)。

圖6 土壤速效磷曲線

2.2.4 土壤速效鉀

試驗結(jié)果表明(圖7)，各處理土壤速效鉀的趨勢變化較一致，即呈現(xiàn)出先降低后增高再降低后增高的波動趨勢。這與土壤有機質(zhì)含量大致相反，說明在土壤中的鉀元素亦受土壤有機質(zhì)分解的影響，其影響結(jié)果與土壤速效磷的結(jié)果相似。

圖7 土壤速效鉀曲線

3 結(jié)論

(1) 本試驗結(jié)果表明，O1處理、C處理對桉樹的樹高與胸徑表現(xiàn)效果最好。表明利用污泥填料作為有機原料制備新型肥料，可有效提高礦質(zhì)營養(yǎng)元素的利用率，對桉樹生長也有顯著促進效應(yīng)。

(2) 當有機質(zhì)增加到20%時(O1處理)，桉樹早期的生長效應(yīng)會明顯高于含有機質(zhì)15% ~ 18%的試驗處理，這可能是有機質(zhì)處理增加根際微環(huán)境碳源，改變根際微環(huán)境碳氮比，引發(fā)激發(fā)效應(yīng)所致[13]。在實際生產(chǎn)中可降低無機礦質(zhì)養(yǎng)分的填充，以降低生產(chǎn)成本。

(3) 比較O3處理、O4處理配方的研究發(fā)現(xiàn)，增加微量元素對桉樹冬后快速恢復(fù)生長具有明顯效果，這可能與土壤在冬季更容易缺乏硼、鋅等微量元素相關(guān)。

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Study onPlantation Development Following Application of Fertilizer Based on Sludge Disposal By-products

SHANG Weihui, REN Yuanyuan

()

A new type of organic-inorganic fertilizer forplantations was prepared using by-products of sludge disposal, combined with inorganic nitrogen, phosphorus, potassium and trace elements. The effects of this new fertilizer on both the growth ofplantations and soil nutrients were studied and the results showed: (1) using a sludge filler to prepare fertilizer comprising a combination of organic and inorganic raw materials can effectively improve the utilization rate of inorganic nutrients with significant impacts on subsequentheight and DBH growth of. (2) When the organic matter in the compound fertilizer is increased to 20%, it can improve the nutrient utilization rate and promote the growth of. (3) Higher levels of microelements have obvious effects on growth ofafter winter.

sludge disposal; new fertilizer;; soil nutrient

10.13987/j.cnki.askj.2020.01.003

S141.6

A

國家重點研發(fā)計劃課題(2016YFD0600502)；肇慶市科技計劃項目(2018K019)

尚衛(wèi)輝(1981－ )，男，碩士，農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)、固廢綜合利用的研究，E-mail:shangweihui@163.com

任園園(1984－ )，女，碩士，農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)、環(huán)境科學(xué)研究，E-mail:17919569@qq.com