作物秸秆与城市污泥高温好氧堆肥产物对土壤氮矿化的影响.pdf

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1、第27卷第1期3262011年1月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、，01．27No．1Jan．2011作物秸秆与城市污泥高温好氧堆肥产物对土壤氮矿化的影响唐淦海1，刘郡英1，谷春豪1，赵秀兰1，2※，王定勇1'2(1．西南大学资源环境学院，三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆400715；2．重庆市农业资源与环境重点实验室，重庆400716)摘要：为揭示不同作物秸秆与污泥堆肥产物对土壤氮素矿化特征的影响，为科学施用城市污泥堆肥提供参考依据，通过室内培养试验研究了城市污泥与4种秸秆(小麦、水稻、玉米和油菜)高温好氧堆肥产物施入酸性紫色土、黄

2、壤、石灰性紫色土后土壤氮矿化的差异。结果表明，4秸秆污泥堆肥均可显著提高3种土壤氮的潜在矿化势(No)和矿化速度(七)，促进土壤氮的矿化，提高土壤NH4+-N、NOf-N质量分数，其中石灰性紫色土以油菜秸秆污泥堆肥和小麦秸秆污泥堆肥处理、黄壤以油菜秸秆污泥堆肥处理、酸性紫色土以小麦秸秆污泥堆肥处理提高幅度最大。作物秸秆与污泥堆肥施入土壤后，黄壤、酸性紫色土在培养60d和30d后趋于稳定，石灰性紫色土在培养60d后仍有增高的趋势，但不同秸秆污泥堆肥对土壤氮矿化速度的影响无明显规律。结果说明秸秆污泥堆肥对土壤氮矿化的效应因土壤及秸秆类型的不同而异，根据研究结果提出了4

3、种作物秸秆与城市污泥堆肥施用的建议。关键词：秸秆，污泥处理，堆肥，氮矿化，土壤doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2011．01．053中图分类号：X703．1文献标志码：A文章编号：1002—6819(2011)一01"-0326—06唐淦海，刘郡英，谷春豪，等．作物秸秆与城市污泥高温好氧堆肥产物对土壤氮矿化的影响[J]．农业工程学报，2011，27(1)：326--331．TangGaxlhai，LiuJunying，GuChunhao，eta1．Nitrogenmineralizationinsoilsamendedwithsewage

4、sludgecompostedwithdifferentcropstrawsasbulkingagent叨．TransactionsoftheCSAE，201l，27(1)：326--331．(inChinesewithEnglishabstracO0引言城市污泥是城市生活污水处理过程中产生的固体废弃物。因含丰富的有机质、氮、磷和其他植物必需的营养元素，城市污泥土地利用不仅可以减少废弃物的产生量，还可有效改善土壤理化性质和生物学性质，提高土壤肥力及作物产量【I】。相对于填埋、焚烧等处置方式，土地利用被认为是城市污泥资源化合理而有效的途径，在世界上的许多国家，城市污

5、泥已作为有机肥料或土壤改良剂广泛应用于农地、园林绿地、退化土壤的恢复等方面【21。在我国，城市污泥经堆肥处理后土地利用也被认为是适合我国国情的处置方式【31。我国2009年实施的《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》(试行)鼓励污染物符合《农用污泥中污染物控制标准》(GB．4284)限值的城市污泥经高温好氧发酵后土地利用。氮是植物必需的大量营养元素之一，施肥是补充土壤氮素的重要手段。目前，污泥堆肥土地利用时的施用收稿日期：2010．10-08修订日期：201l_01．05基金项目：重庆市科技攻关计划项目(CSTC。2008AC7013)，国家科技支撑计划

6、课题(2007BAD39802)和西南大学生态学重点学科“211工程”建设经费资助作者简介：唐淦海(19钳一)，重庆北碚人，主要从事固体废弃物资源化研究。重庆西南大学资源环境学院，400716．※通信作者：赵秀兰(1969一)，女，四川德阳人，博士．主要从事废弃物污染控制及环境生物技术研究。重庆西南大学资源环境学院，400716。Email：zxl遁}swlL。dILcn量大多是根据污泥堆肥、土壤的氮含量及植物的需氮量确定的。研究表明，污泥中的氮有70％--一90％以有机态氮形式存在，其在土壤中的矿化数量和强度决定了其对植物氮素的供应能力和随水流失而污染水环境的可

7、能性【4】，明确污泥堆肥中氮素的矿化过程及其影响因素对污泥堆肥的科学施用以获得最高的植物产量和最小的环境影响具有重要意义【5．7】。土壤中有机氮的矿化是一个复杂的过程，受气候条件、土壤及堆肥性质等多种因素的影响15】。迄今对土壤性质如温度和水分【引、质地[91及污泥堆肥的C／N[51和腐熟程度【101、重金属【ll】等对污泥堆肥施用土壤中氮素矿化的影响已有研究。由于城市污泥含水量高、本身颗粒细小、透气性差，加之脱水过程中加入了絮凝剂，使得其更易板结，在堆肥过程中需要添加一定量的填料以调节堆体的水分和改善堆体的通气状况[12-13】。已有研究报道了填料的性质及加入量

8、对污泥堆肥