於 進(jìn)，王丹璐，楊勝翔，王小娜，劉琪琪

蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，甘肅蘭州 730000

0 引言

隨著城市的發(fā)展，城市生活污水的產(chǎn)生量越來越大，現(xiàn)在城市生活污水主要收集到污水處理廠進(jìn)行處理后排放，有部分進(jìn)行中水回用，但如何將污水資源化成為人們普遍關(guān)注的問題，而污水灌溉無疑是目前利用污水的一大趨勢(shì)。目前， 我國(guó)污水灌溉面積已超過1.33×106 hm2[1]。本文研究污水灌溉對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響，有助于當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶有效施肥。土壤有機(jī)質(zhì)含量是影響土壤肥力的一項(xiàng)重要指標(biāo)，土壤有機(jī)質(zhì)是土壤中各種營(yíng)養(yǎng)元素特別是氮、磷的重要來源[2]。它能使土壤具有保肥力和緩沖性，還能使土壤疏松和形成結(jié)構(gòu)，從而可改善土壤的物理性狀，它也是土壤微生物必不可少的碳源和能源[3]。因此本文就污水灌溉對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響主要通過分析污水灌溉對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響，來反映污水灌溉對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及供試土壤

夏官營(yíng)地區(qū)是榆中縣全縣主要的經(jīng)濟(jì)作物區(qū)，海拔1 720m，屬于溫帶干旱大陸性氣候，年均降雨量350mm左右。實(shí)驗(yàn)田選在夏官營(yíng)大學(xué)城附近，其污水來源主要是大學(xué)城的生活污水。在該地區(qū)選取兩塊理化性質(zhì)及種植方式一致的玉米地作為污水灌區(qū)和井水灌區(qū)實(shí)驗(yàn)田，在兩灌區(qū)玉米的出苗期（5月28日）、拔節(jié)期（6月28日）、灌漿期（9月17日）采集灌溉用水和土壤樣品，作對(duì)照試驗(yàn)。最后測(cè)量?jī)晒鄥^(qū)成熟期玉米的各項(xiàng)指標(biāo)并進(jìn)行對(duì)比。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法

灌溉用水化學(xué)需氧量（COD）用重鉻酸鉀法，土壤有機(jī)質(zhì)含量用重鉻酸鉀容量法。玉米植株測(cè)量株高、葉寬（葉片最大寬度）、葉長(zhǎng)；玉米穗部測(cè)量千粒重、穗重、干重等指標(biāo)。

2 結(jié)果與分析

2.1 污水灌溉對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

水質(zhì)有機(jī)物含量主要由COD與BOD5來表示，其中COD是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標(biāo)，而水中還原性物質(zhì)主要是各種有機(jī)質(zhì)。研究表明，污水灌溉可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量[1]，實(shí)驗(yàn)研究不同時(shí)期灌溉污水中有機(jī)質(zhì)含量對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 玉米生長(zhǎng)各時(shí)期灌溉用水COD及土壤有機(jī)質(zhì)的含量

結(jié)果表明，出苗期、拔節(jié)期、灌漿期三個(gè)時(shí)期污水COD含量分別為井水的4.97、5.91、67.02倍，明顯高于井水。說明污水中還原性物質(zhì)特別是有機(jī)物的含量明顯高于井水，在循環(huán)水系統(tǒng)中有機(jī)物含量高會(huì)促進(jìn)微生物繁殖而為土壤提供有機(jī)質(zhì)提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量。并且同一時(shí)期的污水灌區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量分別比井水灌區(qū)高出6.37%，10.36%，2.57%，綜上污水灌溉可以適當(dāng)增加土壤有機(jī)質(zhì)含量。

2.2 污水灌溉對(duì)玉米長(zhǎng)勢(shì)的影響

玉米的產(chǎn)量最終取決于葉片對(duì)光能的吸收利用與轉(zhuǎn)化[4]，葉片光合作用是物質(zhì)生產(chǎn)的基礎(chǔ)[5]，一種作物生產(chǎn)的總干物質(zhì)，可因葉量的多少不同而異[6]。玉米的生長(zhǎng)過程中，玉米植株地上部分以葉片為主，用來截獲光能，進(jìn)行光合作用而生產(chǎn)干物質(zhì)。因此葉片的數(shù)量和外部形態(tài)尤為重要，此外株高對(duì)光能的截獲也有很大的影響[7]。以此為依據(jù)，在玉米的成熟期對(duì)兩灌區(qū)玉米葉片和株高進(jìn)行測(cè)量并作對(duì)比分析，結(jié)果為：污水灌區(qū)葉長(zhǎng)121.05cm，葉寬12.36cm，葉片數(shù)14，株高309.8cm；井水灌區(qū)葉長(zhǎng)105.50cm，葉寬11.25cm，葉片數(shù)14，株高247.9cm。

結(jié)果表明，玉米的長(zhǎng)勢(shì)好壞關(guān)鍵在于它的光合作用，葉片數(shù)相同情況下主要看其葉片大小，可以看出污水灌區(qū)玉米葉片比井水灌區(qū)葉片長(zhǎng)而寬，說明污水灌區(qū)葉片吸收光能的效率高于井水灌區(qū)。且污水灌區(qū)玉米株高高于井水灌區(qū)，若玉米植株過矮葉片間會(huì)有嚴(yán)重的遮光問題，葉片在水平方向的投影對(duì)光和作用的影響相比較之下較小，截獲的光能會(huì)減少，所以污水灌區(qū)玉米截獲光能的效率高于井水灌區(qū)。綜上污水灌區(qū)玉米的長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)于井水灌區(qū)。

2.3 污水灌溉對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

玉米的干物質(zhì)產(chǎn)量90%以上來自綠色葉片光合作用制造的有機(jī)物質(zhì)，產(chǎn)量的形成具體表現(xiàn)為干物質(zhì)的積累和分配[8]。因此對(duì)比兩灌溉區(qū)成熟期玉米的千粒重、干重、穗重（風(fēng)干，去苞皮），可分析兩灌區(qū)玉米的產(chǎn)量差異與污水灌溉對(duì)玉米產(chǎn)量的影響，結(jié)果為：污水灌區(qū)千粒重410g，干重4 008.00g，穗重387.2g；井水灌區(qū)千粒重370g，干重3 732.04g，穗重356.4g。

結(jié)果表明，污水灌溉的玉米千粒重相對(duì)于井水灌溉平均增長(zhǎng)了10.8%、穗重增加了8.6%、干重增加了7.4%。說明污水灌區(qū)由于污水灌溉，導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量較井水灌區(qū)高，促進(jìn)了污水灌區(qū)玉米的生長(zhǎng)，在一定程度上提高玉米的產(chǎn)量。

3 結(jié)論與討論

1）綜合以上實(shí)驗(yàn)，可得用生活污水灌溉可以提高灌溉區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)的含量。生活污水中含有的較多有機(jī)質(zhì)，會(huì)在土壤中積累，進(jìn)而提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量和肥力，并被植物吸收與利用；2）用生活污水灌溉可以促進(jìn)玉米的生長(zhǎng)、提高玉米的產(chǎn)量。生活污水灌溉提高了土壤有機(jī)質(zhì)的含量，土壤有機(jī)質(zhì)含量的提高可以使得土壤肥力、改善土壤結(jié)構(gòu)得到改善，并且提供其他營(yíng)養(yǎng)元素，這些因素都有利于植物的生長(zhǎng)。進(jìn)而促進(jìn)污水灌區(qū)玉米莖、葉的生長(zhǎng)，提高玉米進(jìn)行光合作用的效率，增加玉米干物質(zhì)產(chǎn)量，使玉米的產(chǎn)量提高；3）污水灌溉可以提高玉米的產(chǎn)量，增加農(nóng)民的收入，但具體的灌溉模式以及清、污水的配比還有待進(jìn)一步的研究與探討。

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