【摘 要】
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为明确采用经高级厌氧消化工艺制得的城镇生活污泥产品在育苗过程中的应用潜力,丰富其在林业领域应用的可行性评估资料,本研究选取竹柳、欧美107杨当年生半木质化嫩枝条为试验对象在平原沙地苗圃开展扦插育苗试验,选取国槐为试验对象在植物培养室开展盆栽播种育苗试验,两项试验均采用完全随机区组试验设计,其中扦插育苗试验设置3 kg·m-2、6 kg·m-2和9 kg·m-2共3个污泥施用量梯度,以不施污泥为对照
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为明确采用经高级厌氧消化工艺制得的城镇生活污泥产品在育苗过程中的应用潜力,丰富其在林业领域应用的可行性评估资料,本研究选取竹柳、欧美107杨当年生半木质化嫩枝条为试验对象在平原沙地苗圃开展扦插育苗试验,选取国槐为试验对象在植物培养室开展盆栽播种育苗试验,两项试验均采用完全随机区组试验设计,其中扦插育苗试验设置3 kg·m-2、6 kg·m-2和9 kg·m-2共3个污泥施用量梯度,以不施污泥为对照,播种育苗试验设置10%、20%、30%、40%共4个污泥施用比例,以纯基质土壤为对照,分别测定扦插苗的成活率、叶片生理特性,播种苗的出苗率以及两种育苗方式下苗木的表观生长、矿质养分指标,最后对不同处理下苗木的各项指标进行综合分析,初步确定本试验所设涉范围内的最适宜污泥施用量或比例,以期为城镇生活污泥产品在育苗中的应用与推广提供科学依据。本研究取得的主要研究结果具体如下:(1)施用不同量城镇生活污泥产品对竹柳扦插苗的成活率没有明显影响;3kg·m-2污泥施用量能显著促进竹柳扦插苗的新梢长度、新梢基径、各器官生物量、总根长、根表面积、根体积及平均根系直径的增加,同时还能明显促进其叶片对TC、TK元素的吸收,增大叶片TC/TN,利于叶片的碳代谢。此外,3 kg·m-2污泥施用量还可提高TN、TP、TK养分元素在竹柳扦插苗根部的积累量,对其根系的生长发育及形态建成具有良好的效果,全株TK含量也在此污泥施用量下较对照显著提高。(2)施用城镇生活污泥产品能够提高欧美107杨扦插苗的成活率,当施用量为9 kg·m-2时,成活率较对照有明显提高,为63.06%;污泥的施用对欧美107杨扦插苗的新梢、根系的生长具有积极影响,其中新梢长度、根表面积、根体积均在施用量为6 kg·m-2时达到最高水平;施用污泥产品对欧美107杨扦插苗叶片养分的吸收存在正效应,9 kg·m-2施用量显著提高了叶片TC、TN含量和TC/TN,较大污泥施用量下(6-9 kg·m-2)全株各器官TN含量相比对照也有一定程度的提升,但随着施用量的增加,根系TC含量逐渐下降,茎秆TC含量也在污泥用量超过3 kg·m-2时有所降低,这说明污泥的施用对其根、茎的碳素积累可能存在不利影响。(3)适量施用城镇生活污泥产品,能够在一定程度上提高竹柳、欧美107杨扦插苗叶片的叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖、淀粉含量以及3种保护酶活性,其中竹柳在污泥施用量为3 kg·m-2时取得的效果最好,而欧美107杨则在污泥施用量为6kg·m-2时效果最佳。(4)不同比例城镇生活污泥产品的施用对国槐的出苗率存在一定负面影响,即随施用比例的增加,出苗率呈现不断下降的变化趋势,当施用比例为40%时,出苗率最低且与对照差异显著;污泥产品的不同添加比例均能够在一定程度上改善国槐播种苗的生长状况,当添加比例控制在10%-30%时,能够较为显著地提高幼苗高度、地径,促进其纵向、横向的生长发育,其中以20%的效果最佳;在基质中添加10%-20%的污泥产品,能够提高国槐播种苗根、茎、叶及全株的TC含量,同样是以施用比例为20%时的增幅最大,此时茎秆TP、叶片TK含量也均显著高于对照组。(5)对既得数据进行主成分分析,初步确定了城镇生活污泥产品在本试验设定范围内针对不同苗木的最适宜施用量或比例,依次为竹柳扦插苗施用量3 kg·m-2,欧美107杨扦插苗施用量6 kg·m-2,国槐播种幼苗施用比例20%。
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