陳 月,陳 祥,胡艷燕,陳喬宇,朱本國(guó)
(重慶市風(fēng)景園林科學(xué)研究院/重慶市城市園林工程技術(shù)研究中心/重慶市園林土壤質(zhì)量檢測(cè)中心,重慶 401329)
城市污泥處理是當(dāng)前我國(guó)所面臨的主要環(huán)境問(wèn)題之一,我國(guó)每年產(chǎn)生污泥量約為1100 萬(wàn)噸,其中約70%未能得到妥善處置[1]。將城市污泥進(jìn)行好氧發(fā)酵堆肥后進(jìn)行土地利用是當(dāng)前較為熱門(mén)的污泥處理處置方式,好氧堆肥土地利用能夠?qū)⑽勰嘀械臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)返回到土壤中,同時(shí)也是一個(gè)碳減排的過(guò)程[2]。
由于污泥中含有一定量的重金屬元素,所以是否能夠?qū)⑽勰喽逊十a(chǎn)物運(yùn)用到農(nóng)業(yè)當(dāng)中存在著巨大的爭(zhēng)議[3]。2021 年發(fā)布的《有機(jī)肥料》(NY/T 525—2021)標(biāo)準(zhǔn)明確禁止污泥作為有機(jī)肥料的生產(chǎn)底物,基本表明污泥及其產(chǎn)物不能進(jìn)行農(nóng)業(yè)利用,這對(duì)污泥的土地利用產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。但是,園林行業(yè)對(duì)污泥堆肥產(chǎn)物的利用不存在這樣的限制,由于不進(jìn)入人類(lèi)的食品鏈,同時(shí)污泥產(chǎn)物具有不錯(cuò)的肥效和土壤結(jié)構(gòu)改良功效,污泥產(chǎn)物在園林行業(yè)有著不錯(cuò)的市場(chǎng)口碑。
以重慶市廬山大道藍(lán)花楹行道樹(shù)土壤作為研究樣本,該地段藍(lán)花楹在2016 年栽種之后生長(zhǎng)狀況較差且開(kāi)花較少,經(jīng)過(guò)土質(zhì)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)是由于土壤質(zhì)量狀況較差引起的。因此,使用城市污泥好氧發(fā)酵產(chǎn)物對(duì)其進(jìn)行改良試驗(yàn),研究污泥發(fā)酵產(chǎn)物在實(shí)際工程應(yīng)用中的效果。
藍(lán)花楹土壤改良地點(diǎn)位于重慶市兩江新區(qū)廬山大道,道路兩側(cè)于2016 年種植了574 棵藍(lán)花楹。由于種植后藍(lán)花楹生長(zhǎng)狀況和開(kāi)花狀況不理想,于2019 年5 月22 日對(duì)該路段種植土壤進(jìn)行土壤改良施工,所選用的土壤改良基質(zhì)由重慶市風(fēng)景園林科學(xué)研究院提供,其生產(chǎn)原料是園林廢棄物和生活污泥,改良基質(zhì)的理化性質(zhì)見(jiàn)表1。
改良基質(zhì)選用溝施和撒施的方法進(jìn)行施肥,每個(gè)樹(shù)坑施污泥產(chǎn)物2 kg,使用改良基質(zhì)3 kg,棒肥(高25 cm,直徑5 cm,重450~500 g,成分為污泥產(chǎn)物)4 根。
土壤采集深度為0~30 cm 的表層土壤,采用蛇行法,多點(diǎn)取樣組成1 個(gè)混合樣品。采集的土壤樣品去掉雜質(zhì)后自然風(fēng)干,分別過(guò)0.15 mm 和2 mm 篩,作為調(diào)查土樣。
植物生長(zhǎng)狀況調(diào)查和植物樣品采集與土壤調(diào)查同期進(jìn)行。分別對(duì)藍(lán)花楹的開(kāi)花數(shù)量、胸徑進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,并對(duì)藍(lán)花楹的樹(shù)葉和花進(jìn)行隨機(jī)采樣。采樣時(shí)間分別為2019 年5 月18 日和2021 年5 月29 日。
土壤和植物樣品采集后,在重慶市城市土壤檢測(cè)中心對(duì)樣品的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。土壤指標(biāo)包括pH、EC、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀等,檢測(cè)指標(biāo)和方法依據(jù)《園林栽植土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(DBJ50/T 044—2019)進(jìn)行。植物樣品檢測(cè)指標(biāo)包括葉片全氮、全磷、全鉀、葉片面積、花冠長(zhǎng)度等,元素檢測(cè)方法與土壤相同。
用污泥堆肥產(chǎn)物進(jìn)行土壤改良前后的土壤質(zhì)量見(jiàn)表1。以重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林種植土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(DBJ50/T 044—2019)為評(píng)判依據(jù),該路段土壤pH 雖然符合標(biāo)準(zhǔn),但是由于藍(lán)花楹適宜在弱酸性或中性土壤中生長(zhǎng),所以需要進(jìn)行酸堿性改良;EC 值達(dá)標(biāo);有機(jī)質(zhì)含量略低于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn);堿解氮和有效磷含量略低于標(biāo)準(zhǔn),速效鉀含量良好。整體上,該路段土壤各項(xiàng)指標(biāo)均處于《園林種植土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的下限處,土壤質(zhì)量狀況較差,較為貧瘠。
表1 改良前后土壤質(zhì)量變化
經(jīng)過(guò)污泥堆肥產(chǎn)物改良2 年后,該路段土壤的氮磷鉀總含量顯著提高,分別提升了0.05、1.59 和0.31 倍;土壤堿解氮和速效鉀分別增長(zhǎng)了0.15 和0.76 倍,有效磷變化不明顯。經(jīng)過(guò)改良后,土壤pH 下降到了7.17,為弱堿性土壤,基本滿(mǎn)足藍(lán)花楹生長(zhǎng)要求;土壤EC 和有機(jī)質(zhì)含量下降,可能與施肥間隔較長(zhǎng)有關(guān)。
廬山大道藍(lán)花楹是當(dāng)?shù)氐闹攸c(diǎn)道路景觀,但是自2016 年栽種完成以來(lái),藍(lán)花楹的生長(zhǎng)狀況和開(kāi)花效果始終未能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。2019 年進(jìn)行土壤改良前經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)查,該路段藍(lán)花楹開(kāi)花率僅有52.48%,開(kāi)花狀況較差,在經(jīng)過(guò)改良后開(kāi)花率提升到了78.95%(圖2A),表明限制藍(lán)花楹開(kāi)花率進(jìn)一步提高的主要因素是土壤肥力不夠、施肥頻率較低,每年都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行定期施肥。改良后藍(lán)花楹花冠長(zhǎng)度較改良前沒(méi)有顯著變化,說(shuō)明土壤改良對(duì)藍(lán)花楹開(kāi)花質(zhì)量沒(méi)有顯著影響(圖2B)。
圖2 土壤改良前后藍(lán)花楹的開(kāi)花狀況
經(jīng)過(guò)改良后,葉片中的氮磷鉀含量也隨之變化。磷和鉀的含量分別較改良前增加了0.12 和1.47 倍,但是氮含量下降了38%(圖3A);改良后藍(lán)花楹?jiǎn)斡鹑~片面積達(dá)到了41.87 cm2,是改良前的1.46 倍,說(shuō)明改良后藍(lán)花楹的生長(zhǎng)狀況得到了顯著的改善(圖3B)。
圖3 土壤改良前后藍(lán)花楹的葉片狀況
本研究中,堆肥產(chǎn)物改良后土壤中的氮磷鉀元素含量都得到了明顯的提升,與文獻(xiàn)結(jié)果一致[4-5];上海市園科院的趙廣琦等對(duì)12 種花灌木施用堆肥產(chǎn)物,發(fā)現(xiàn)污泥產(chǎn)物對(duì)花灌木的開(kāi)花效果具有一定的促進(jìn)作用,與本研究的結(jié)果一致[6];但是花冠的長(zhǎng)度在改良前后沒(méi)有顯著變化,說(shuō)明污泥產(chǎn)物的施用對(duì)藍(lán)花楹開(kāi)花的質(zhì)量沒(méi)有顯著影響;在改良后,藍(lán)花楹的葉片面積得到了顯著的增長(zhǎng),李彩群等發(fā)現(xiàn)污泥產(chǎn)物對(duì)錦紫蘇葉片也有同樣的效果[7]。
綜上所述,污泥堆肥產(chǎn)物對(duì)園林綠化工程是一種非常有效的土壤改良基質(zhì),但由于園林土壤普遍具有品質(zhì)差、管護(hù)難的特性,應(yīng)適當(dāng)提高施肥頻率,保證園林景觀效果的持續(xù)性。