养殖污水在蔬菜上的应用及其环境效应

论文摘要

猪场污水作为灌溉水回用于农业,不仅可以增加农用水源,减少化肥用量,而且对于减少污水深度处理投入也具有重要意义。本文采用油菜土壤盆栽和番茄基质栽培试验,通过灌溉不同稀释倍数的猪场厌氧污水,从油菜和番茄的产量及品质安全入手,探讨该污水用于蔬菜栽培的可能性;另外,从土、水、气三方面对厌氧污水利用的环境安全性进行研究,为污水合理有效的利用提供基础数据。试验结果表明: 1.污水浇灌油菜达到增产效果,相同氮投入水平下,灌溉污水比例增加,油菜产量增加,与单施化肥氮差异达显著水平;单就污水灌溉提高油菜产量而言,污水灌溉带入的养分可以部分或全部代替化肥,依据本试验施肥方案,至少节约化肥53.3%,节约灌溉清水16.7%。对污水灌溉影响油菜对氮素的吸收利用分析表明,污水养分更利于油菜吸收,污水灌溉氮的利用效率高于清水灌溉氮的利用效率。污水对油菜Cu、Zn含量也略有影响,并且在一定程度上提高了油菜体内硝酸盐、亚硝酸盐含量,对蔬菜安全生产可能不利,应进一步加强研究。 2.污水灌溉番茄,混灌和轮灌适当浓度的污水,对其产量没有明显不良影响,但未稀释的污水浇灌降低番茄产量达22%,且对品质也有不利影响;轮灌对番茄Vc、还原糖、可溶性固形物有明显的改善作用;厌氧污水灌溉对番茄果实金属Cu、Zn含量有影响;亚硝酸盐含量也有增加,但均未超过中华人民共和国农业行业标准（NY5005-2001无公害食品茄果类蔬菜）的标准。 3.污水灌溉或污水灌溉配合施肥在改良土壤肥力方面均有一定效果,以有机质和全氮含量的增加最为明显,氮、磷、钾的有效浓度也增加,更利于植物吸收;污水灌溉增加0～10cm土层中的硝态氮残留,且随灌溉污水比例的增加而明显增加;污水灌溉和施肥降低土壤pH值,特别是0～10cm土层,氮投入量越多灌溉污水比例越大,土壤pH值降低趋势越明显,而EC值变化恰与pH值相反;该试验条件下,污水没有使Cu、Zn在土壤中累积,而是给予适当补充,有益于蔬菜的生长。 4.污水养分经过土壤和油菜的截获后,浓度明显下降。渗出液中总氮的浓度随化肥氮用量的增加而升高,随灌溉污水比例的增加而降低,其中渗出液中的氮以硝酸盐氮为主,铵氮含量小于1.00mg/L。试验期间各处理随渗出液损失的氮在0.48%～4.10%之间,氮损失总量和化肥氮施用量呈显著的正相关关系,相关系数达R2=0.9327。各处理土壤渗出液的总磷含量均小于1.00mg/L,但是污水灌溉使土壤渗出液中含磷的浓度略有增加。

论文目录

• 1 引言
• 2 材料与方法
• 2.1 试验概况
• 2.2 供试材料
• 2.2.1 供试土壤
• 2.2.2 供试污水
• 2.2.3 供试植物
• 2.3 试验方案
• 2.3.1 油菜土壤栽培试验
• 2.3.1.1 试验设计
• 2.3.1.2 栽培与管理
• 2.3.2 番茄基质栽培试验
• 2.3.2.1 试验设计
• 2.3.2.2 种植方法及管理
• 2.4 样品采集与分析方法
• 2.4.1 污水的采集与分析
• 2.4.2 油菜样品的采集与分析
• 2.4.3 番茄样品的采集与分析
• 2.4.4 土壤样品的采集与分析
• 2.4.5 渗出液样品的采集与分析
• 2.4.6 气体样品的采集与分析
• 3 结果与分析
• 3.1 污水灌溉对蔬菜产量和品质、安全的影响
• 3.1.1 污水灌溉对盆栽油菜产量、硝酸盐和 Cu、Zn吸收的影响
• 3.1.1.1 污水灌溉对盆栽油菜产量的影响
• 3.1.1.2 污水灌溉对盆栽油菜硝酸盐和亚硝酸盐含量的影响
• 3.1.1.3 污水灌溉对盆栽油菜 Cu、Zn吸收和累积的影响
• 3.1.2 污水灌溉对基质栽培番茄产量品质、硝酸盐和 Cu、Zn吸收的影响
• 3.1.2.1 污水灌溉对基质栽培番茄产量的影响
• 3.1.2.2 污水灌溉对基质栽培番茄营养品质的影响
• 3.1.2.3 污水灌溉对基质栽培番茄硝酸盐和亚硝酸盐含量的影响
• 3.1.2.4 污水灌溉对基质栽培番茄 Cu、Zn吸收和累积的影响
• 3.2 污水灌溉对土壤环境的影响
• 3.2.1 污水灌溉对土壤养分积累状况的影响
• 3.2.2 污水灌溉对土壤pH值、EC状况的影响
• 3.2.3 污水灌溉对土壤硝态氮积累状况的影响
• 3.2.4 污水灌溉对土壤渗出液中N、P的影响
• 3.2.4.1 污水灌溉土壤渗出液中的 N
• 3.2.4.2 污水灌溉土壤渗出液中的 P
• 3.2.5 污水灌溉对土壤 Cu、Zn状况的影响
• 3.3 污水灌溉对气体排放的影响
• 3.3.1 污水灌溉后氨气的排放
• 3.3.2 污水灌溉后氧化亚氮的排放
• 3.3.3 污水灌溉后二氧化碳的排放
• 4 讨论
• 5 结论
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文
• 作者简历
• 致谢