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生活垃圾堆肥在城市绿化草坪草上效果的研究

摘要:为使生活垃圾资源化综合利用,通过栽培试验,研究了生活垃圾堆肥对草坪草生长的影响,找出生活垃圾资源化的新途径。结果表明土壤中配以生活垃圾堆肥物对草坪草生长有明显的促进作用,能提高草坪草叶绿素含量及增加草坪草生长速度(株高、叶宽),对草坪草种子的发芽有明显的抑制作用。土壤和生活垃圾堆肥物比例为4:1时,草坪草发芽率、叶绿素含量、生长速度等明显优于对照。生活垃圾堆肥物用于草坪栽培基质中,能使草坪草获得了良好的生物效应,既解决城市生活垃圾的出路,又可以降低草坪的生产成本。
关键词:生活垃圾;堆肥;草坪草
中图分类号X171.1 文献标识码A 文章编号1007-7731(2011)12-190-003
  我国城市生活垃圾年产量1.3亿t,历年堆存量已超过60亿t,而资源化利用率低于5%,绝大多数垃圾处于闲置混乱的堆放状态,全国约有2/3的城市处于垃圾包围之中,由垃圾引发的环境污染问题已成为社会广泛关注的焦点之一[1-3]。尽管生活垃圾会污染环境、破坏城市生态景观,但它也是人类可以利用的一种特殊资源。为此,生活垃圾资源化利用研究引起各国的普遍重视(李锐,1997;Jiang et al.,2003)。堆肥处理是一种被普遍采用且非常有效的生活垃圾处理方法[4]。近些年来,人们开始意识到垃圾堆肥中含有大量重金属成分,通过作物富集,可进入食物链,最终危害人类健康[5-7]。因此,拓宽生活垃圾堆肥资源化途径、避开其进入食物链的研究具有重要的意义。
  草坪绿化是城市现代化的重要标志,对美化城市、保护生态环境卫生起着重要的作用。目前,我国草坪基质的供应不足是限制草坪建设的因素之一。在草皮生产中,为保证质量,生产草皮的土壤理化性质必须良好,每完成1次草皮生产过程,至少要铲去2cm以上的熟土,连续3~4次操作,肥沃的农田即遭到破坏[8]。近年来,将堆肥用于草坪及其他园林绿地建设的研究受到关注[9-11],但对固体废弃物堆肥与园土使用比例对草坪草生长参数的比较缺乏认识。本研究对生活垃圾堆肥与不同土壤配比,通过栽培试验对草坪草生长参数进行了比较,旨在为乌鲁木齐市城市生活垃圾堆肥在城市绿化上的应用提供科学依据及降低绿化成本,并为生活垃圾资源化利用开辟新途径。
1材料和方法
1.1试验材料
  供试生活垃圾选用乌鲁木齐市生活垃圾综合处理厂(新疆城建环保有限公司)经过分拣、发酵腐熟后的垃圾,腐熟后的垃圾呈灰褐色,垃圾中无塑料、铁、玻璃等杂物,土壤选用乌鲁木齐市七道湾黄土,供试植物品种选用草地早熟禾(肯塔基),供试垃圾和土壤的理化性质如表1。
表1供试垃圾堆肥和土壤的理化性质

1.2试验方法
  将上述物料按照以下比例(体积)混合均匀,土壤和生活垃圾堆肥比例分别为T0(1:0),T1(5:1),T2(4:1),T3(3:1),T4(2:1),分别装入长×宽×高为45cm×30cm×8cm的育苗盘中,每处理重复3次,每盘均匀播种早熟禾(肯塔基)200粒,放入新疆城建环保有限公司自建温室内培育。草坪草高度在9cm左右时,对所有处理剪草1次,剪草前测量每处理株高和叶宽取平均值,后期每隔15d剪草1次,每次秤草鲜重(地上生物量),并测定叶绿素含量,叶绿素测定用分光光度法[12],地下生物量每个处理随机取样。取样深度8cm,取回实验室冲洗,去除杂物,剪下地下部分,称量鲜重,然后置于烘箱内105℃杀青15min,80℃恒温48h,称干重。土壤养分用常规测定法[13],草坪颜色的评定采用目前国际上通用的“9分制”标准[14]。草坪草颜色在第1次剪草后每15d观测1次,草坪草剪草量称量精确到0.1g。
2结果与分析
2.1生活垃圾堆肥对草坪草种子发芽的影响
表2堆肥对草坪草发芽率的影响

  由表2可以看出,高比例生活垃圾堆肥对早熟禾种子发芽有一定的不良影响。随着垃圾堆肥比例的增加,早熟禾种子发芽率明显下降。通过试验可知,T0处理5d后早熟禾种子发芽率就达到恒定和最高(87%),而T4处理35d时早熟禾种子发芽率只为25%,T1和T2在35d时,分别达到87%和86%,接近对照T0的发芽率,其他处理随着时间的推移早熟禾种子发芽率都逐渐提高。结果表明垃圾对早熟禾种子发芽的抑制作用是暂时性的而非永久性的,垃圾中抑制早熟禾种子发芽物质的含量会随培养时间的推移而逐渐降低。因而,只要经过垃圾预腐熟促进这些物质的分解,以及控制垃圾的加入比例,就可以减轻或消除这一不利影响,从而使生活垃圾可以安全地用于城市绿地土壤。

2.2生活垃圾堆肥对草坪草叶绿素的影响
  叶绿素含量不仅是草坪草的评价指标,也是草坪的重要质量指标。其大小反映了草坪的观赏质量和草坪草的生育状态[5]。叶绿素含量分析结果表明,T1~T4在45d、60d、75d时各处理草坪草叶绿素含量都明显地高于对照T0、T4处理在75d时,叶绿素含量达到最高值1.79mg/g。随着生活垃圾堆肥比例的增加,草坪草叶绿素含量明显增加(图1),各处理叶绿素均高于对照T0的含量,说明垃圾堆肥对早熟禾叶绿素含量有明显的提高作用。


图1堆肥对草坪草叶绿素含量的影响
表3堆肥对草坪草颜色的影响

2.3生活垃圾堆肥对草坪草颜色的影响
  草坪草的颜色也是草坪草观赏性的重要指标,颜色的好坏关系到种植管理水平和土壤供肥能力的高低,特别是氮肥的提供。在试验期间,约15d观察1次草坪草颜色变化。颜色评定采用目前国际上通用的“9分制”标准,其中淡黄色草坪为1分;黄绿色草坪为2~3分;淡绿色草坪为4~5分;绿色草坪为6~7分;深绿色草坪为8~9分。从表3可知各处理相对T0对照,随着垃圾堆肥比例的增加,草坪草颜色也逐步变绿,在75d时T4处理达到了最高值9.6,草坪草颜色与草坪草叶绿素含量具有良好的相关性,草坪草叶绿素含量越高,其颜色越浓绿;反之,其颜色越淡。
2.4生活垃圾堆肥对草坪草生长的影响
  根据表4可以看出,随着栽培时间的增加,各个处理每茬的生长高度、叶宽都大于前茬,草坪草长势均慢慢变好。但到试验后期,垃圾堆肥处理的草坪草生长速度,包括高度、叶宽都明显高于T0处理的草坪草,其中以处理T2生长速度最快,在16d内,高度增长了7.6cm。叶宽增长2cm;而且处理T2草坪草75d的高度、叶宽在各处理中最好,分别为26.4cm和4.4cm。试验后期处理T0纯土的草坪颜色由“绿”转为“偏黄”,在75d时,植株高度、叶宽都最低,分别为17.7cm、3.6cm,其他施垃圾堆肥处理的坪草颜色均为绿色。分析原因是纯土壤中N、P、K、有机质等含量较低,使得土壤中可供草砰草吸收的有效养分减少,叶绿素含量较少。
表4生活垃圾堆肥对草坪草生长的影响

表5堆肥对草坪草地上生物量的影响

2.5生活垃圾堆肥对草坪草地上生物量的影响
  草坪的剪草量也是作为评价不同栽培基质对草坪生长的指标。它能评价评价基质肥效快慢、肥效持续长短的间接指标或营养诊断指标。由表5可知,试验初期各施肥处理草坪每次的剪草量都低于对照,试验前期各处理之间的剪草量差异不明显,而45d后,随着剪草次数的增加,剪草量明显高于T0处理。说明随着草坪草的不断生长,需求养分的量也不断增大,随着垃圾堆肥量的增大其养分供应能力也随之增加,表明垃圾堆肥对草坪生长有增效作用。
3结论
  土壤中配以生活垃圾堆肥物能提高草坪草叶绿素含量及增加草坪草生长速度(株高、叶宽),对草坪草生长有明显的促进作用,但对草坪草种子的发芽有明显的抑制作用,表现在出苗推迟和出苗率降低,且随着生活垃圾堆肥物比例的增加出苗率时间延长和出苗率下降。其原因是生活垃圾在分解过程中会产生一些简单有机物质,诸如醛类、酚类和有机酸等。但只要使生活垃圾彻底腐熟,控制使用比例,就可避免这些不良因素,从而使生活垃圾资源化,更好的运用到城市绿地中去。这与梁美英、邵海林等[16]的研究结果相符。本试验中,土壤和生活垃圾堆肥物比例为4:1时最适合草坪草生长,此比例能提高草坪草叶绿素含量、株高、叶宽、剪草量等指标。
参考文献略