生活污泥浓度对作物种子发芽及幼苗生长的影响

严中琪，林 林，张琪晓，吴国泉

(浙江省舟山市农业科学研究院，浙江 舟山 316000)

近年来，海岛地区污水处理厂生产的生活污泥产量急剧增加，生活污泥的大量堆积已成为亟待解决的问题。生活污泥中含有大量的有机质及氮、磷、钾、微量元素等营养物质，经过人工处理后可用来提高土壤肥力、改善土壤物理性质、增加土壤保水能力;同时，生活污泥中也含有重金属、病原菌、寄生虫卵等有毒有害物质。因此，将生活污泥无害化、减量化、资源化利用是生活污泥有效利用的重要环节。本试验研究不同浓度的生活污泥对作物种子及其幼苗生长的影响，以便为生活污泥在农业上合理利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试作物种子为黄瓜、青菜，购自舟山市种子店。

土壤为菜园土，生活污泥来自定海生活污水处理厂。土壤样品用5点取样法取回后，置于室内通风处，在土壤半干时，将大块土壤敲碎，风干备用。污泥采回后在阴凉通风处风干，磨碎，过1 mm筛，用密实袋装好备用。供试土壤与污泥的理化性质见表1。

表1 供试土壤与生活污泥的理化性质

1.2 试验设计

1.2.1 种子发芽试验

发芽试验设16个处理:100%污泥，70%污泥+30%土壤，65%污泥+35%土壤，60%污泥+40%土壤，55%污泥+45%土壤，50%污泥+50%土壤，45%污泥+55%土壤，40%污泥+60%土壤，35%污泥+65%土壤，30%污泥+70%土壤，25%污泥+75%土壤，20%污泥+80%土壤，15%污泥+85%土壤，10%污泥+90%土壤，5%污泥+95%土壤，以100%土壤作为对照 (CK)。重复3次。

将黄瓜、青菜种子分别在0.05%的高锰酸钾溶液中浸泡1 h，用蒸馏水冲洗3次，再用滤纸将种子表面水分吸干。

取总量为1 g的试验基质，装入内径15 cm的培养皿中，加入10 mL蒸馏水拌匀，表面覆盖2层大小适中的滤纸，使其湿润，再分别均匀放置消毒过的50粒黄瓜种子或100粒青菜种子，将培养皿放于26℃的无光照培养箱，每隔24 h观察记录种子发芽数，发芽以芽长达到种子长度的1/2为标准，并计算其发芽率。发芽记数96 h。

1.2.2 苗期试验

苗期试验设7个处理:100%污泥，75%污泥+25%土壤，60%污泥+40%土壤，45%污泥+55%土壤，30%污泥+70%土壤，15%污泥+85%土壤，以100%土壤为对照 (CK)。

试验采用盆栽法，盆中装入不同处理的基质，厚度为20 cm，均匀播种100粒青菜种子，露天培养，正常水肥管理。苗期生长至20 d取样，分别测量根长、根重及地上部分重。

2 结果与分析

2.1 对黄瓜种子发芽率的影响

从图1可见，黄瓜种子在24 h时发芽率受生活污泥的影响非常明显，随着生活污泥浓度的增加，黄瓜种子发芽率明显下降。黄瓜种子在48 h后，基本都发芽，没有观察到生活污泥抑制黄瓜种子发芽的现象。生活污泥浓度在20%～45%时，黄瓜种子的发芽率略高于对照。说明不同浓度的生活污泥只对黄瓜种子的发芽速度存在影响，对其发芽率没有影响，适当浓度的生活污泥还对其发芽率存在促进作用。

图1 不同浓度生活污泥处理黄瓜种子的发芽率

2.2 对青菜种子发芽率的影响

从图2可见，青菜种子在24～96 h的发芽率受生活污泥的影响非常明显，随着生活污泥浓度的增加，发芽率明显降低。说明不同浓度的生活污泥不仅对青菜种子的发芽速度存在明显影响，而且对其发芽率也存在明显影响。生活污泥浓度越高，抑制效果越明显。

2.3 对青菜苗期生长的影响

图2 不同浓度生活污泥处理青菜种子的发芽率

从表2可见，青菜幼苗的主根长、根重、地上部分重先随着生活污泥的浓度从15%增加到30%逐渐达到最高值;当污泥浓度再增加时，则呈逐渐下降趋势。因生活污泥的成分复杂，不但含有大量的氮、磷等有利于植物生长的营养物质，也含有致病菌、重金属、聚丙烯酰胺等物质，对于青菜生长来说，当生活污泥浓度在15%～30%时，土壤中的营养物质增加，有利于青菜生长;但当生活污泥浓度再增加时，生活污泥中的有害物质对青菜生长的抑制作用超过了营养物质对青菜生长的促进作用。

表2 不同浓度生活污泥对青菜苗期生长的影响

3 小结与讨论

受试生活污泥、土壤的重金属等含量都在《农用污泥中污染物控制标准》的范围内，pH值也相近，但污泥中的有机质、氮、磷等营养物质的含量高于土壤。通过本试验，生活污泥只对黄瓜种子的发芽速度存在影响，对其发芽率没有影响，适当浓度的生活污泥还对其发芽率存在促进作用。生活污泥对青菜种子的发芽速度和发芽率都有明显影响;生活污泥浓度越高，抑制效果越明显。对于青菜生长来说，当生活污泥浓度在15%～30%时，营养物质增加，有利于青菜生长;但当生活污泥浓度再增加时，生活污泥中的有害物质对青菜生长的抑制作用超过了营养物质对青菜生长的促进作用。

生活污泥中含大量有机质和植物必需营养物质，施用适量的污泥会提高土壤有机质和氮、磷、钾等养分的含量，提高土壤的肥力，对土壤的透水通气、蓄水保肥性及耕作性都有良好的改善作用。可用于森林与园林绿地、矿区植被恢复、盐碱地、高速公路绿化带以及严重扰动的土地复垦与重建等方面，是一种符合海岛地区实际且切实可行的再利用废弃资源。

［1］ 周立祥，胡霭堂，戈乃玢.城市污泥土地利用研究 ［J］.生态学报，1999，19(2):185-193.

［2］ 莫测辉，吴启堂，周友平，等.城市污泥对作物种子发芽及幼苗生长影响的初步研究 ［J］.应用生态学报，1999(6):45-49.

［3］ GB 7173—1987土壤全氮测定法 ［S］.

［4］ GB 9837—1988土壤全磷测定法 ［S］.