刘洪涛,袁彬鸿, 饶会祥, 吴金栋

(1. 中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101;2. 北京国农环科生态工程技术有限公司,北京 100094;3. 安徽省霍邱县水务局,安徽 霍邱 237400;4. 合肥科顺科贸有限公司,安徽 合肥 230000)

城市污泥是一种良好的绿化应用替代基质,具有诸多优点,如改善基质理化性质,促进生物量的增加,使养分释放规律贴合植物需求[1-2]。从以往的试验结果看,污泥经好氧发酵处理后,作为草坪基质,不仅可提高草坪草的生长指标,还具有改善基质土壤孔隙性、速效养分比等效应[3-4]。堤坝护坡是目前植被恢复应用最多的水工工程,水位线以上的护坡在后期栽植恢复植物后可有效固定护坡材料,并对涵养水土有一定效果。本研究将污泥发酵物替代堤坝护坡坪床内的基质土或有机肥,探索在满足供应恢复植物养分需求的前提下,污泥发酵物应用于堤坝护坡工程的效应和推广潜力。

1 材料和方法

试验地点为安徽省霍邱县城西湖堤坝护坡工程。该堤坝护坡工程高程23 m水位以上采用植草型堤坝护垫进行植被恢复,土壤为潮土,植被恢复植物类型为高羊茅,播种量25 g/m2。污泥发酵物、坡面土壤及对照有机肥的基本理化性质见表1。

表1 污泥发酵物、坡面土壤及对照有机肥基本理化性质

在施工现场取样,分别于植被的分蘖期、抽穗期和成坪期统计植物高羊茅的分蘖数和单株鲜质量,并测定基质酸碱度、持水孔隙率等指标,测定方法参照《土壤农业化学常规分析方法》。在施工现场开展4组试验,每组设10个平行小区,每个小区面积50 m2。在堤坝坡面基床表层(即最佳掺入深度[5])掺入污泥发酵物,掺入比例有两种:高比例10 t/hm2、正常比例5 t/hm2;按等养分输入量原则设置普通有机肥(鸡粪)和不施肥两种试验对照组。

2 结果与讨论

高羊茅的单株鲜质量和分蘖数可作为反映草坪草总体和叶片生物量的评价指标。从试验结果来看(表2),高比例掺入污泥发酵物试验组的高羊茅单株鲜质量显著高于其他3组试验的高羊茅单株鲜质量(P<0.05);从具体部位来看,高羊茅地上部和根部的鲜质量均高于其他3组(数据未显示),这说明污泥发酵物对高羊茅的地上和地下部位均有明显的促进作用。其他3个试验组的高羊茅单株鲜质量无显著差异。而高羊茅分蘖数指标上,正常比例掺入污泥发酵物的处理组与高比例掺入污泥发酵物的处理组基本持平,但掺入污泥发酵物处理组的高羊茅分蘖数指标显著高于普通有机肥组和不施肥对照组。这说明,提高污泥发酵物的施用量,对增加护坡植物高羊茅的生物量有一定促进效应。

表2 污泥发酵物对护坡植物生物量指标的影响

注:数据后标注不同字母，表示同一列数据间存在显著差异(P<0.05) 。

护坡工程体表面因在硬化部分使用水泥造成基质土壤酸碱度有所升高(pH达到9.6),这对植被恢复造成了不利影响。污泥发酵物是一种弱酸性基质材料,将其应用于堤坝护坡对缓解基质土壤酸碱度起到较好的效果(表3)。污泥发酵物高用量和正常用量处理组的pH值显著低于普通有机肥组和不施肥对照组。在持水孔隙率指标上,污泥发酵物高用量组显著高于污泥发酵物正常用量组,与有机肥处理组和不施肥对照组差异不显著,表明提高污泥发酵物的掺入比例,可适当增加基质持水孔隙率,但增幅不大。持水孔隙率变化不大,在一定程度上也保证了足够的通气孔隙,有利于植物根部的呼吸代谢[1]。

表3 污泥发酵物对护坡基质酸碱度和持水孔隙率的影响

注:数据后标注不同字母，表示同一列数据间存在显著差异(P<0.05)。

3 结 论

从示范应用效果来看,将污泥发酵物作为基质添加物能显著提高堤坝护坡高羊茅的生物量,对因护坡硬面使用水泥造成的土壤酸碱度有较好的缓冲调节作用,同时对基质持水性也有一定的改善效果。将污泥发酵物作为堤坝护坡工程的植被恢复基质,具有良好的应用潜力与前景。

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[2] 赵莉,李艳霞,陈同斌,等.城市污泥专用复合肥在草皮生产中的应用[J].植物营养与肥料学报,2002,8(4): 501-503.(ZHAO Li,LI Yanxia,CHEN Tongbin,et al.The application of municipal sewage sludge compound fertilizer on turfgrass production[J].Plant Nutrition and Fertilizing Science,2002,8(4): 501-503.(in Chinese))

[3] 高定，刘洪涛,陈同斌,等.城市污泥堆肥用于草坪基质的生物与环境效应[J].中国给水排水,2009,25(15): 119-121.(GAO Ding,LIU Hongtao,CHEN Tongbin,et al.Biological and environmental effects of municipal sludge compost used as turf substrate[J].China Water & Wastewater,2009,25(15): 119-121.(in Chinese))

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