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生活垃圾堆肥在城市綠化草坪草上效果的研究

摘要:為使生活垃圾資源化綜合利用,通過栽培試驗,研究了生活垃圾堆肥對草坪草生長的影響,找出生活垃圾資源化的新途徑。結果表明土壤中配以生活垃圾堆肥物對草坪草生長有明顯的促進作用,能提高草坪草葉綠素含量及增加草坪草生長速度(株高、葉寬),對草坪草種子的發芽有明顯的抑制作用。土壤和生活垃圾堆肥物比例為4:1時,草坪草發芽率、葉綠素含量、生長速度等明顯優于對照。生活垃圾堆肥物用于草坪栽培基質中,能使草坪草獲得了良好的生物效應,既解決城市生活垃圾的出路,又可以降低草坪的生產成本。
關鍵詞:生活垃圾;堆肥;草坪草
中圖分類號X171.1 文獻標識碼A 文章編號1007-7731(2011)12-190-003
  我國城市生活垃圾年產量1.3億t,歷年堆存量已超過60億t,而資源化利用率低于5%,絕大多數垃圾處于閑置混亂的堆放狀態,全國約有2/3的城市處于垃圾包圍之中,由垃圾引發的環境污染問題已成為社會廣泛關注的焦點之一[1-3]。盡管生活垃圾會污染環境、破壞城市生態景觀,但它也是人類可以利用的一種特殊資源。為此,生活垃圾資源化利用研究引起各國的普遍重視(李銳,1997;Jiang et al.,2003)。堆肥處理是一種被普遍采用且非常有效的生活垃圾處理方法[4]。近些年來,人們開始意識到垃圾堆肥中含有大量重金屬成分,通過作物富集,可進入食物鏈,最終危害人類健康[5-7]。因此,拓寬生活垃圾堆肥資源化途徑、避開其進入食物鏈的研究具有重要的意義。
  草坪綠化是城市現代化的重要標志,對美化城市、保護生態環境衛生起著重要的作用。目前,我國草坪基質的供應不足是限制草坪建設的因素之一。在草皮生產中,為保證質量,生產草皮的土壤理化性質必須良好,每完成1次草皮生產過程,至少要鏟去2cm以上的熟土,連續3~4次操作,肥沃的農田即遭到破壞[8]。近年來,將堆肥用于草坪及其他園林綠地建設的研究受到關注[9-11],但對固體廢棄物堆肥與園土使用比例對草坪草生長參數的比較缺乏認識。本研究對生活垃圾堆肥與不同土壤配比,通過栽培試驗對草坪草生長參數進行了比較,旨在為烏魯木齊市城市生活垃圾堆肥在城市綠化上的應用提供科學依據及降低綠化成本,并為生活垃圾資源化利用開辟新途徑。
1材料和方法
1.1試驗材料
  供試生活垃圾選用烏魯木齊市生活垃圾綜合處理廠(新疆城建環保有限公司)經過分揀、發酵腐熟后的垃圾,腐熟后的垃圾呈灰褐色,垃圾中無塑料、鐵、玻璃等雜物,土壤選用烏魯木齊市七道灣黃土,供試植物品種選用草地早熟禾(肯塔基),供試垃圾和土壤的理化性質如表1。
表1供試垃圾堆肥和土壤的理化性質

1.2試驗方法
  將上述物料按照以下比例(體積)混合均勻,土壤和生活垃圾堆肥比例分別為T0(1:0),T1(5:1),T2(4:1),T3(3:1),T4(2:1),分別裝入長×寬×高為45cm×30cm×8cm的育苗盤中,每處理重復3次,每盤均勻播種早熟禾(肯塔基)200粒,放入新疆城建環保有限公司自建溫室內培育。草坪草高度在9cm左右時,對所有處理剪草1次,剪草前測量每處理株高和葉寬取平均值,后期每隔15d剪草1次,每次秤草鮮重(地上生物量),并測定葉綠素含量,葉綠素測定用分光光度法[12],地下生物量每個處理隨機取樣。取樣深度8cm,取回實驗室沖洗,去除雜物,剪下地下部分,稱量鮮重,然后置于烘箱內105℃殺青15min,80℃恒溫48h,稱干重。土壤養分用常規測定法[13],草坪顏色的評定采用目前國際上通用的“9分制”標準[14]。草坪草顏色在第1次剪草后每15d觀測1次,草坪草剪草量稱量精確到0.1g。
2結果與分析
2.1生活垃圾堆肥對草坪草種子發芽的影響
表2堆肥對草坪草發芽率的影響

  由表2可以看出,高比例生活垃圾堆肥對早熟禾種子發芽有一定的不良影響。隨著垃圾堆肥比例的增加,早熟禾種子發芽率明顯下降。通過試驗可知,T0處理5d后早熟禾種子發芽率就達到恒定和最高(87%),而T4處理35d時早熟禾種子發芽率只為25%,T1和T2在35d時,分別達到87%和86%,接近對照T0的發芽率,其他處理隨著時間的推移早熟禾種子發芽率都逐漸提高。結果表明垃圾對早熟禾種子發芽的抑制作用是暫時性的而非永久性的,垃圾中抑制早熟禾種子發芽物質的含量會隨培養時間的推移而逐漸降低。因而,只要經過垃圾預腐熟促進這些物質的分解,以及控制垃圾的加入比例,就可以減輕或消除這一不利影響,從而使生活垃圾可以安全地用于城市綠地土壤。

2.2生活垃圾堆肥對草坪草葉綠素的影響
  葉綠素含量不僅是草坪草的評價指標,也是草坪的重要質量指標。其大小反映了草坪的觀賞質量和草坪草的生育狀態[5]。葉綠素含量分析結果表明,T1~T4在45d、60d、75d時各處理草坪草葉綠素含量都明顯地高于對照T0、T4處理在75d時,葉綠素含量達到最高值1.79mg/g。隨著生活垃圾堆肥比例的增加,草坪草葉綠素含量明顯增加(圖1),各處理葉綠素均高于對照T0的含量,說明垃圾堆肥對早熟禾葉綠素含量有明顯的提高作用。


圖1堆肥對草坪草葉綠素含量的影響
表3堆肥對草坪草顏色的影響

2.3生活垃圾堆肥對草坪草顏色的影響
  草坪草的顏色也是草坪草觀賞性的重要指標,顏色的好壞關系到種植管理水平和土壤供肥能力的高低,特別是氮肥的提供。在試驗期間,約15d觀察1次草坪草顏色變化。顏色評定采用目前國際上通用的“9分制”標準,其中淡黃色草坪為1分;黃綠色草坪為2~3分;淡綠色草坪為4~5分;綠色草坪為6~7分;深綠色草坪為8~9分。從表3可知各處理相對T0對照,隨著垃圾堆肥比例的增加,草坪草顏色也逐步變綠,在75d時T4處理達到了最高值9.6,草坪草顏色與草坪草葉綠素含量具有良好的相關性,草坪草葉綠素含量越高,其顏色越濃綠;反之,其顏色越淡。
2.4生活垃圾堆肥對草坪草生長的影響
  根據表4可以看出,隨著栽培時間的增加,各個處理每茬的生長高度、葉寬都大于前茬,草坪草長勢均慢慢變好。但到試驗后期,垃圾堆肥處理的草坪草生長速度,包括高度、葉寬都明顯高于T0處理的草坪草,其中以處理T2生長速度最快,在16d內,高度增長了7.6cm。葉寬增長2cm;而且處理T2草坪草75d的高度、葉寬在各處理中最好,分別為26.4cm和4.4cm。試驗后期處理T0純土的草坪顏色由“綠”轉為“偏黃”,在75d時,植株高度、葉寬都最低,分別為17.7cm、3.6cm,其他施垃圾堆肥處理的坪草顏色均為綠色。分析原因是純土壤中N、P、K、有機質等含量較低,使得土壤中可供草砰草吸收的有效養分減少,葉綠素含量較少。
表4生活垃圾堆肥對草坪草生長的影響

表5堆肥對草坪草地上生物量的影響

2.5生活垃圾堆肥對草坪草地上生物量的影響
  草坪的剪草量也是作為評價不同栽培基質對草坪生長的指標。它能評價評價基質肥效快慢、肥效持續長短的間接指標或營養診斷指標。由表5可知,試驗初期各施肥處理草坪每次的剪草量都低于對照,試驗前期各處理之間的剪草量差異不明顯,而45d后,隨著剪草次數的增加,剪草量明顯高于T0處理。說明隨著草坪草的不斷生長,需求養分的量也不斷增大,隨著垃圾堆肥量的增大其養分供應能力也隨之增加,表明垃圾堆肥對草坪生長有增效作用。
3結論
  土壤中配以生活垃圾堆肥物能提高草坪草葉綠素含量及增加草坪草生長速度(株高、葉寬),對草坪草生長有明顯的促進作用,但對草坪草種子的發芽有明顯的抑制作用,表現在出苗推遲和出苗率降低,且隨著生活垃圾堆肥物比例的增加出苗率時間延長和出苗率下降。其原因是生活垃圾在分解過程中會產生一些簡單有機物質,諸如醛類、酚類和有機酸等。但只要使生活垃圾徹底腐熟,控制使用比例,就可避免這些不良因素,從而使生活垃圾資源化,更好的運用到城市綠地中去。這與梁美英、邵海林等[16]的研究結果相符。本試驗中,土壤和生活垃圾堆肥物比例為4:1時最適合草坪草生長,此比例能提高草坪草葉綠素含量、株高、葉寬、剪草量等指標。
參考文獻略

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