硝酸鈣泥、硝酸鎂泥肥料化的土壤效應

吳旋+卜玉山+劉亞楠+張吳平+劉奮武

摘 要：利用盆栽試驗研究了硝酸鈣泥、硝酸鎂泥及其與有機、無機肥料配合下對土壤肥力性狀的影響。結果表明：施肥處理使土壤pH值、含鹽量、有機質和全氮含量增加。其中Ca+W和Mg+W處理的土壤含鹽量和全氮含量與CK處理之間差異顯著，含鹽量分別增加了0.202個百分點和0.162個百分點，全氮含量分別增加了54.68%和51.23%；Ca+Y和Mg+Y處理的土壤pH值、有機質含量與CK處理之間差異顯著，pH值分別增加了0.38和0.36，有機質分別增加了70.51%和31.63%。由此可見，硝酸鈣泥、硝酸鎂泥與無機肥料或者有機肥料配合施用對土壤具有良好的改良作用，其次為與無機有機肥料配合施用。但鹽分是影響硝酸鈣和硝酸鎂泥肥料化的主要因素。因此，硝酸鈣泥、硝酸鎂泥可與有機、無機肥料配置成復混肥料實現農業(yè)資源化利用，但須合理施用。

關鍵詞：硝酸鈣泥；硝酸鎂泥；工業(yè)廢棄物；肥料化

中圖分類號： S141.6 文獻標識碼： A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.06.021

隨著社會的發(fā)展和工業(yè)化進程的加速，我國工業(yè)固體廢物產生量逐年增加，據統(tǒng)計，2011年，全國工業(yè)固廢產生量為32.62億t，同比增加35.39%。同時，隨著工業(yè)固廢處理行業(yè)的發(fā)展，我國工業(yè)固廢綜合利用量呈上升趨勢。2011年，工業(yè)固廢綜合利用量達19.70億t，同比增長21.77%，綜合利用率達60.39%。工業(yè)廢棄物的特點為數量大、種類多、成分復雜、處理困難。目前，我國許多企業(yè)排放的泥渣都是作為垃圾被丟棄在田野或土壤里，這些廢棄物不僅占用土地、破壞土壤、危害生物、淤塞河床、污染水質，而且不少廢渣（特別是化學工業(yè)廢棄物）還是惡臭的來源，有些重金屬廢渣的危害還具有潛在毒性[1]。美、德等發(fā)達國家的實踐經驗表明，再生資源回收利用已經成為其贏利的、勞動和技術密集型的“黃金產業(yè)”[2]。充分利用工業(yè)廢棄物是當前我國迫切需要解決的問題，從而節(jié)約能源，節(jié)約資源，變廢為寶，變害為利[3]。

工業(yè)廢棄物綜合利用已成為許多國家發(fā)展經濟和保護環(huán)境的一項重要措施。目前我國的工業(yè)廢棄物資源化綜合利用程度不高[4]，其大多用于建材方面[5]，例如重礦渣碎石可作道路的墊層或基層；鋼渣可使用在鐵路、公路、工程回填、修筑堤壩和填海造地等[1]；利用煤矸石、粉煤灰、脫硫石膏等制備新型煤礦膠結充填材料[6]；利用煤矸石作原料制磚[7]；利用廢石膏、銅礦尾砂、混凝污泥及粉煤灰等工業(yè)廢料生產復合水泥[8]。本課題將石灰石和硝酸生產硝酸鈣后產生的硝酸鈣泥，氧化鎂和硝酸生產硝酸鎂后產生的硝酸鎂泥進行肥料化應用研究，以期為化學工業(yè)廢棄物硝酸鈣泥、硝酸鎂泥的資源化利用尋求一條安全有效的途徑。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試硝酸鈣泥為利用石灰石加濃硝酸生產硝酸鈣后產生的廢渣，硝酸鎂泥為利用氧化鎂加濃硝酸生產硝酸鎂后產生的廢渣，烘干后磨碎過1 mm篩。尿素（總氮≥46%）、磷酸一銨（N≥11%、P2O5≥44%）、硫酸鉀（K2O≥45%）、金百地精制有機肥（有機質≥30%，總養(yǎng)分含量≥4%）、風化煤。供試土壤為石灰性褐土。供試材料理化性質見表1。供應作物為油菜（Brassica campestris L.），品種為五月慢。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 采用日光溫室大棚盆栽試驗，設如下11個處理：處理1為CK（不施硝酸鈣泥、硝酸鎂泥、無機肥料、有機肥和風化煤）；處理2為施硝酸鈣泥20 g（Ca）；處理3為施硝酸鎂泥20 g（Mg）；處理4為施硝酸鈣泥4.97 g+無機肥尿素7.95 g、磷酸一銨4.97 g、硫酸鉀2.11 g（Ca+W），含N 20.8%、P2O5 11.1%、K2O4.82%；處理5為施硝酸鎂泥4.97 g +無機肥尿素7.95 g、磷酸一銨4.97 g、硫酸鉀2.11 g（Mg+W），含N 20.8%、P2O5 11.1%、K2O 4.82%；處理6為施硝酸鈣泥6.67 g+有機肥13.33 g（Ca+Y），含有機質20.48%；處理7為施硝酸鎂泥6.67 g+有機肥13.33 g（Mg+Y），含有機質20.48%；處理8為施硝酸鈣泥3.32 g+無機肥尿素5.31 g、磷酸一銨3.32 g、硫酸鉀1.41 g+有機肥6.64 g （Ca+W+Y），含有機質10.20%、N 14.6%、P2O5 7.7%、K2O3.55%；處理9為施硝酸鎂泥3.58 g+無機肥尿素5.72 g、磷酸一銨1.93 g、硫酸鉀1.61 g+有機肥7.16 g（Mg+W+Y），含有機質10.76%、N 14.9%、P2O5 4.7%、K2O 3.9%；處理10為施硝酸鈣泥10 g+風化煤10 g（Ca+F）；處理11為施硝酸鎂泥10 g+風化煤10 g（Mg+F）。4次重復。

1.2.2 試驗步驟 試驗于2013年9—11月在山西農業(yè)大學資源環(huán)境試驗站的日光溫室大棚中進行，9月初采集基礎土壤和供應材料進行分析。每盆裝土10 kg，按試驗設計進行不同施肥處理。9月下旬播種，11月中旬收獲，在生長期間適期澆水，定期管理，收獲后采集土壤樣進行測定。

1.2.3 測定指標與方法 土壤pH值采用1∶1水土比—pH儀測定；土壤電導率采用1∶5水土比—電導儀測定；土壤有機質采用重鉻酸鉀容量法—外加熱法；土壤中全氮采用H2SO4-H2O2消化—凱氏定氮法[9]。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對土壤pH值的影響

由圖1可知，施肥處理的土壤pH值均大于CK處理，其中Ca+W、Mg+W、Ca+Y、Mg+Y、Ca+W+Y、Mg+W+Y處理與CK處理之間差異顯著，分別增加了0.15，0.10，0.38，0.36，0.30，0.23。

2.2 不同施肥處理對土壤含鹽量的影響

由圖2可知，施肥處理的土壤含鹽量均大于CK處理，其中Ca、Mg、Ca+W、Mg+W、Ca+W+Y、Mg+W+Y、和Mg+F處理與CK處理之間差異顯著，分別增加了0.042，0.061，0.202，0.162，0.010，0.095和0.039個百分點。

2.3 不同施肥處理對土壤有機質含量的影響

由圖3可知，施肥處理的土壤有機質均大于CK處理，其中Ca+W、Ca+Y、Mg+ Y、Ca+W+Y和Mg+W+Y處理與CK處理之間差異顯著，分別增加了41.93%，70.51%，31.70%，68.89%和27.37%。

2.4 不同施肥處理對土壤全氮含量的影響

由圖4可知，施肥處理的土壤全氮含量均大于CK處理，且均與CK處理之間差異顯著，按處理順序分別增大了：14.68%，35.31%，54.68%，51.23%，30.39%，15.03%，46.10%，44.92%，26.31%和20.34%。

3 結 論

（1）施肥處理的土壤pH值、含鹽量、有機質和全氮含量均大于CK處理。

（2）Ca+W和Mg+W處理的土壤含鹽量和全氮含量與CK處理之間差異最顯著，Ca+W+Y和Mg+W+Y處理次之。其中含鹽量增加了0.202，0.162個百分點，全氮含量增加了54.68%和51.23%。Ca+W+Y和Mg+W+Y處理含鹽量增加了112.65%和107.68%，全氮含量增加了46.10%和44.92%。Ca+Y和Mg+ Y處理的土壤pH值和有機質含量與CK處理之間差異顯著，pH值增加了0.38和0.36，有機質含量增加了70.51%和31.70%；Ca+W+Y和Mg+W+Y處理次之，pH值增加了0.30和0.23，有機質增加了68.89%和27.37%。

（3）從土壤效應來看，硝酸鈣泥、硝酸鎂泥與無機肥或者有機肥配合施用效果最好，其次與無機有機肥料配合使用。但鹽分是影響硝酸鈣和硝酸鎂泥肥料化的主要因素，因此，硝酸鈣泥、硝酸鎂泥與有機、無機肥料配置成復混肥料時須合理施用。

參考文獻：

[1] 孫一峰，林妍妍，王文娟，等.固體廢棄物資源化[J].化工技術與開發(fā)，2012，41（1）：44-47.

[2] 徐丹華，馬振珠，梅一飛，等.工業(yè)固體廢棄物資源產業(yè)化發(fā)展路徑探討[J].中國建材科技，2008（2）：56-60.

[3] 肖力光，王思宇，雒鋒.鎂渣等工業(yè)廢渣應用現狀的研究及前景分析[J].吉林建筑工程學院學報，2008，25（1）：1-7.

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[5] 林志軍.淺析工業(yè)固體廢棄物在建筑材料中的應用[J].中國科技博覽，2009（25）：336.

[6] 孫慶巍，主涵，崔正龍，等.粉煤灰-煤矸石基膠結充填材料制備與性能研究[J].中國安全科學學報，2012，22（11）：74-80.

[7] 張波.固體廢棄物在新型墻體材料中的資源化利用[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2012，38（6）：89-90.

[8] 丁欣，金文輝，成岳，等.利用工業(yè)廢渣研制復合水泥[J].陶瓷學報，2011，32（3）：475-479.

[9] 鮑士旦. 土壤農化分析[M].3版.北京：中國農業(yè)出版社，2005：30-279.

2.2 不同施肥處理對土壤含鹽量的影響

由圖2可知，施肥處理的土壤含鹽量均大于CK處理，其中Ca、Mg、Ca+W、Mg+W、Ca+W+Y、Mg+W+Y、和Mg+F處理與CK處理之間差異顯著，分別增加了0.042，0.061，0.202，0.162，0.010，0.095和0.039個百分點。

2.3 不同施肥處理對土壤有機質含量的影響

由圖3可知，施肥處理的土壤有機質均大于CK處理，其中Ca+W、Ca+Y、Mg+ Y、Ca+W+Y和Mg+W+Y處理與CK處理之間差異顯著，分別增加了41.93%，70.51%，31.70%，68.89%和27.37%。

2.4 不同施肥處理對土壤全氮含量的影響

由圖4可知，施肥處理的土壤全氮含量均大于CK處理，且均與CK處理之間差異顯著，按處理順序分別增大了：14.68%，35.31%，54.68%，51.23%，30.39%，15.03%，46.10%，44.92%，26.31%和20.34%。

3 結 論

（1）施肥處理的土壤pH值、含鹽量、有機質和全氮含量均大于CK處理。

（2）Ca+W和Mg+W處理的土壤含鹽量和全氮含量與CK處理之間差異最顯著，Ca+W+Y和Mg+W+Y處理次之。其中含鹽量增加了0.202，0.162個百分點，全氮含量增加了54.68%和51.23%。Ca+W+Y和Mg+W+Y處理含鹽量增加了112.65%和107.68%，全氮含量增加了46.10%和44.92%。Ca+Y和Mg+ Y處理的土壤pH值和有機質含量與CK處理之間差異顯著，pH值增加了0.38和0.36，有機質含量增加了70.51%和31.70%；Ca+W+Y和Mg+W+Y處理次之，pH值增加了0.30和0.23，有機質增加了68.89%和27.37%。

（3）從土壤效應來看，硝酸鈣泥、硝酸鎂泥與無機肥或者有機肥配合施用效果最好，其次與無機有機肥料配合使用。但鹽分是影響硝酸鈣和硝酸鎂泥肥料化的主要因素，因此，硝酸鈣泥、硝酸鎂泥與有機、無機肥料配置成復混肥料時須合理施用。

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[9] 鮑士旦. 土壤農化分析[M].3版.北京：中國農業(yè)出版社，2005：30-279.

2.2 不同施肥處理對土壤含鹽量的影響

由圖2可知，施肥處理的土壤含鹽量均大于CK處理，其中Ca、Mg、Ca+W、Mg+W、Ca+W+Y、Mg+W+Y、和Mg+F處理與CK處理之間差異顯著，分別增加了0.042，0.061，0.202，0.162，0.010，0.095和0.039個百分點。

2.3 不同施肥處理對土壤有機質含量的影響

由圖3可知，施肥處理的土壤有機質均大于CK處理，其中Ca+W、Ca+Y、Mg+ Y、Ca+W+Y和Mg+W+Y處理與CK處理之間差異顯著，分別增加了41.93%，70.51%，31.70%，68.89%和27.37%。

2.4 不同施肥處理對土壤全氮含量的影響

由圖4可知，施肥處理的土壤全氮含量均大于CK處理，且均與CK處理之間差異顯著，按處理順序分別增大了：14.68%，35.31%，54.68%，51.23%，30.39%，15.03%，46.10%，44.92%，26.31%和20.34%。

3 結 論

（1）施肥處理的土壤pH值、含鹽量、有機質和全氮含量均大于CK處理。

（2）Ca+W和Mg+W處理的土壤含鹽量和全氮含量與CK處理之間差異最顯著，Ca+W+Y和Mg+W+Y處理次之。其中含鹽量增加了0.202，0.162個百分點，全氮含量增加了54.68%和51.23%。Ca+W+Y和Mg+W+Y處理含鹽量增加了112.65%和107.68%，全氮含量增加了46.10%和44.92%。Ca+Y和Mg+ Y處理的土壤pH值和有機質含量與CK處理之間差異顯著，pH值增加了0.38和0.36，有機質含量增加了70.51%和31.70%；Ca+W+Y和Mg+W+Y處理次之，pH值增加了0.30和0.23，有機質增加了68.89%和27.37%。

（3）從土壤效應來看，硝酸鈣泥、硝酸鎂泥與無機肥或者有機肥配合施用效果最好，其次與無機有機肥料配合使用。但鹽分是影響硝酸鈣和硝酸鎂泥肥料化的主要因素，因此，硝酸鈣泥、硝酸鎂泥與有機、無機肥料配置成復混肥料時須合理施用。

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