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垃圾堆肥及其复合肥对小麦、玉米生物与环境效应的影响

王学江  
【摘要】:在对北京市第二清洁车辆场南宫堆肥厂的垃圾堆肥进行了全面调研、测试、改造的基础上,研制出了5种新型垃圾复合肥。设计进行了垃圾堆肥及其复合肥系列不同施肥量(CK、低、中、高、超高)、不同施肥方式(基肥、基肥+一次追肥、基肥+两次追肥)的春小麦盆栽试验、夏玉米铁框小区试验、冬小麦铁框小区试验,分析了城市生活垃圾堆肥及其复合肥对小麦、玉米的生物与环境效应的影响(包括对小麦玉米的生育性状、产量性状、土壤理化性状及地表水、地下水环境的影响);建立了夏玉米、冬小麦施肥量与产量的回归方程,并确定了最佳肥料配方—复合肥1,并进一步重点探讨了复合肥1用于农业生产的可行性;利用模拟降雨渗滤试验,研究了不同降雨强度(90mm/h、120mm/h)、降雨时段(30分钟、60分钟、90分钟)下,垃圾堆肥及其复合肥的施用对土壤、地表水、地下水环境的影响。 盆栽与铁框小区试验表明:垃圾堆肥及其复合肥能明显改善土壤物理性状,改变土质粘重的特性,便于通过耕作形成良好的种植条件。同时还能提高土壤的有机质、全氮、速效氮、全磷等含量,增加微生物活性,起到明显的培肥改土效果,其中以复合肥1的各施肥量处理效果最明显,与其它肥料的相应施肥量处理相比差异显著。城市生活垃圾堆肥及其复合肥的合理使用对提高玉米苗期生育水平较化肥有明显的优势,并且能显著缩短玉米生长周期,平均较化肥提前7天成熟。垃圾堆肥和垃圾复合肥对提高小麦、玉米产量性状效果明显,较化肥有明显优势。对夏玉米氮效率分析表明:玉米施用垃圾堆肥及其复合肥,其氮吸收效率在各施氮量水平对氮效率具有显著的直接作用,是玉米氮效率的主要来源,而氮利用效率对氮效率在较低氮水平作用较小,但随着氮水平的提高其对氮效率的作用也会提高,但仍低于氮吸收效率对氮效率的影响。在盆栽与铁框小区试验中,复合肥1处理的生态效应、环境效应明显好于其它肥料处理,尤以复合肥1中施肥量表现最佳。 根据夏玉米、冬小麦生长特性和需肥特点出发,充分考虑城市生活垃圾堆肥及其复合肥使用的生态效应、环境效应,建立夏玉米施肥量与产量的回归模型、施肥量与经济效益的回归模型,并找出了合理的高产量、高经济效益施肥交叉区间,建立冬小麦施肥量与产量的回归模型,提出了垃圾堆肥及其复合肥的合理施用量,为实现城市生活垃圾堆肥及其复合肥的科学、规范使用提供依据。 对夏玉米、冬小麦两季作物收获后土壤中金属元素测试分析表明,垃圾堆肥、复合


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