醋糟粉煤灰不同比例混合基质对高羊茅生长的影响

醋糟粉煤灰不同比例混合基质对高羊茅生长的影响 醋糟粉煤灰不同比例混合基质对高羊茅生 长的影响 第27卷第3期 2010年6月 晋中学院 JournalofJinzhongUniversity V0l_27No.3 Jun.2010 醋糟粉煤灰不同比例混合基质对高羊茅生长的影响 牛常青,杨艳君,王向东,赵宇 (晋中学院生物科学与技术学院,山西晋中030600) 摘要:研究醋糟粉煤灰不同混合比例对高羊茅生长的影响.试验采用工业燃烧污染物 粉煤灰与山西特有陈醋下脚料醋糟混合进行基质配制,追踪测定了植株的外部形态变化规 律.结果表明,粉煤灰与醋糟以1:2的体积比混合最适宜于高羊茅生长发育.其生长发育状 况可比拟于东北草炭. 关键词:醋糟;粉煤灰;高羊茅 中图分类号:S147文献标志码:A文章编号:1673-1808(2010)03-0051-04 随着社会的进步,经济的发展,环境问已经成为整个社会共同关注的焦点:工业生产所带来的工业 三害——废水,废气,废渣严重危害着人类健康和生态环境;矿山开采,水土流失等导致土地的退化等.山西 省晋中市是重要的能源基地,众多的环境问题已成为其可持续发展的瓶颈,如果不能认真对待和妥善解 决,将会严重制约经济的进一步发展. 山西省晋中市是重要的能源基地,同时也是醋乡,市内有着众多的火力发电厂(如榆社华能电厂等大 型电厂)和醋坊,故粉煤灰和醋糟是晋中市工业废弃物中具有代表性的2种废弃物.目前,晋中市粉煤灰和 醋糟年产量大,利用率低,粉煤灰大多以填埋的方式进行处理,醋糟更是随地丢弃,堆积如山.由于粉煤灰大 多趋碱性,醋糟趋酸性,二者皆会改变土壤的理化性质,对环境造成了严重的影响.因此对粉煤灰和醋糟进 行科学的再利用,有着十分重要的意义.当前国内外的利用方式主要集中在工业或建筑材料使用上,但由于 这些废弃物其中含有大量有害物质如硫化物,重金属等,很容易造成二次污染.如能进行基质化改良,并结 合植物修复技术,将会从根本上改变当前所遇到的问题,也可在污染物含量降低后再进行其他改造.虽然当 前也有少部分研究尝试进行植物修复研究,但大都局限在使用筛选植物种类上,而把基质改良与植物筛选 1-5] 结合起来的研究却很少.[ 本研究基于山西本地情况,将醋糟粉煤灰进行适当混合,通过不同比例下高羊茅的生长效果来确 定最佳比例,从而为下一步的植物修复环节奠定基础., 1材料和方法 1.1试验时间和地点 本试验于2009年5月5日在晋中学院生化楼实验室内进行. 1.2试验材料 实验材料有粉煤灰,醋糟(已在实验室进行自然风干),草炭.其中粉煤灰由山西榆社电厂提供,醋糟由山 [收稿日期]2010-03—11 [基金项目]山西省教育厅产业化项目"植物修复一醋糟粉煤灰混合优良基质研究". [作者简介]牛常青(1965一),女,山西平遥人,晋中学院生物科学与技术学院,讲师; 杨艳君(1977一),女,湖南邵东人,晋中学院生物科学与技术学院,讲师,硕士,研究方向:生物统计学; 王向东(1987一),男,山西长治人,晋中学院生物科学与技术学院; 赵宇(1978一),男,山西榆社人,晋中学院生物科学与技术学院,讲师,博士,研究方向:植物营养生理 ? 51? 牛常青杨艳君王向东赵宇醋糟粉煤灰不同比例混合基质对高羊茅生长的影响 西省晋中市怀仁小醋坊提供.高羊茅种子由山西农业大学提供.种子质量高,发芽率和成苗率都在95%以上. 1.3试验方法 采用平盘散播的方法,每盘300粒,在温室中栽培,白天温度24,26,夜间温度15—17?. 灌水与施肥均采用2L细雾喷壶.当基质表面发干时,统一喷水;每隔3天施肥一次,肥料浓度因发育阶 段而异,初始为50mg/L,幼苗2片真叶后调整为100mg/L,在6片真叶后肥料浓度调整为300mg/L.肥料pH 值均为5.8. 出苗后每隔10天取样1次,用于形态观测分析. 1.4试验 以每个穴盘为一个处理;试验设三次重复. 1.5测定项目 生物量:分别收取植株地上部分和地下部分,测鲜重后,在,70?下烘干,测量干重. PH测定:将混合基质分别加水配制成质量比为1:5溶液,利用PHS一3C精密酸度计分别进行测定. 速效N,P,K的测定:参考土壤农化分析法.将样品风干,磨细,过筛处理后,用碱解一扩散法测定碱解 氮,用NaHCO,浸提一钼蓝比色法测定有效磷(751分光光度计),用NHOAe浸提与 2655—00火焰光度计 测定速效钾. 2结果与分析 2.1不同混合比例下基质化学性质比较 由表1可以看出,植物在以醋糟,粉煤灰为单独配方进行栽培时,生长状况不良,主要原因在于部分醋 糟的pH值偏酸,如本实验采用的醋糟实测pH值为3.89,这不符合大多数植物的生长条件;而粉煤灰的pH 值相对偏碱,本实验实测为7.6,两者混合就可能使基质的酸碱性适于植物栽培,而从本实验实测值看,四 种混合比例都使基质的酸碱性降至5.5,6.5,从而满足了植物生长要求.作为主要污染物的粉煤灰,其氮磷 钾含量很低,难以满足植物生长需要,而醋糟中营养物质含量较高,混合后使粉煤灰植物修复成为可能. 表1不同比例混合基质的化学性质 备注:基质1:1体积的粉煤灰与1体积的醋糟均匀混合;基质2:2体积的粉煤灰与3体积的醋糟均匀混合;基质3:1体积 的粉煤灰与2体积的醋糟均匀混合;基质4:2体积的粉煤灰与5体积的醋糟均匀混合. 2.2不同混合比例下高羊茅累计出苗数25~ 要对粉煤灰混合基质达到良好的植物修复效果,必须从播… 种环节开始进行.这就要求对高羊茅的出苗数进行统计.试验对 不同比例混合基质的出苗数与优良基质东北草炭上高羊茅的出售 苗数进行了跟踪测定(见图1),发现出苗数东北草炭>基质2>基鬃 质3>基质1=基质4,l2天内,草坪草种子在4种基质中开始出 苗时间与在草炭基质中很接近,尤其以基质2和基质3最为接 近.在每日出苗数上,基质2中的出苗数与草炭基质的出苗数最. 为接近,基质3次之.之所以出现这样的结果,是因为种子都是采 用在基质的表面直接播种,基质1由于粉煤灰含量过高,使基质 ? 52? 12345678910l1l2 天数 图1高羊茅累积出苗数 牛常青杨艳君王向东赵宇醋糟粉煤灰不同比例混合基质对高羊茅生长的影响 过于紧密,浇水后渗水较慢,基质表面积水较久较多,在一定程度上影响种子萌发;基质4醋糟成分过多, 使基质过于疏松,渗水较快而且基质表面干燥过快,也在一定程度上影响了种子萌发;而基质2与基质3 对水分的保持及渗透方面接近于草炭基质,对种子萌发的影响较小. 2-3不同混合比例下高羊茅生物量比较 由表2看出高羊茅出苗率在基质2上与在草炭基质上差异性最小,最为接近,在基质3上次之,而在 基质1和基质2上表现出来的差异较大.鲜重与干重方面,基质2中的植株重量与草炭基质中的最接近,其 余的依次为基质3,基质1和基质4.这可能主要是由出苗率影响的因为在12天里,萌发的幼苗植株长势大 体上相似. 综合来看,基质2与草炭基质最相似,其次是基质3. 表2基质对高羊茅出苗及生物量的影响 2.4不同混合比例下高羊茅净增株高 由图2看出,在草坪草植株分蘖数上,基质3多于草炭基质,基质2与草炭基质相同,而基质1与基质4 却无任何分蘖出现,甚至还出现叶片枯萎或者发黄的病态现象.在基质中速效N,P,K含量相近,培养条件相 同的情况下,出现这样的状况可能是由于基质1中含水过多或基质4中水分散失过快引起的;同时基质1中 植株部分叶片枯萎的产生,还有可能是因为基质中盐分含量过高,重金属盐过多而对植株产生的影响. 3讨论 草坪草种子出苗试验和草坪草植株移栽试验35 结果表明,即使最接近于草炭基质的混合基质,还 是与草炭基质存在有一定的差异性,所以除本文中 提及的相关调配外,还需进行其他的修复处理,以. 追求一种更完美的混合基质.毒2 粉煤灰和醋糟混合基质中含盐量较高,高浓度15 的盐分含量是影响作物生长的制约因素,要满足作, 物的生长,必须消除基质中的盐害.其中最简便易 行且行之有效的方法是冲洗淋盐.]u?0 粉煤灰和醋糟混合基质中含有一定量的重金0 属元素(主要为重金属cd),植物生长过程中会有 重金属的富集现象._8虽说不会对植物生长产生 抑制作用,但很可能会产生二次污染物,对生态环 — ?_基质1 02468 天数 图2每48小时净增株高 质 境造成一定影响,所以应当考虑对基质中重金属盐的消除.目前研究表明,小白菜 和结球甘蓝对基质中Cd 有良好的吸收能力,可以作为基质的潜在镉修复植物.[11-15 在选择基质的同时,也应该考虑相应物种的筛选,最好可以找到合理的混合基质搭 配相应的植物,这 样可以更容易发挥混合基质的作用.在植物物种的筛选过程中,需要考虑该物种的 生长所需要的理化性质, 如耐盐性等;还需考虑到该物种的进一步应用,在基质使用初期,最好选择非食用 性的木本植物,以免因重 金属富集而产生的二次污染物. 4结语 本研究先以草炭基质为标准,对各个以不同比例混合的并具有合理物理性质的粉煤灰和醋糟混合基 ?? 牛常青杨艳君王向东赵宇醋糟粉煤灰不同比例混合基质对高羊茅生长的影响 质的N,P,K含量及pH进行调配,然后通过草坪草种子萌发试验和草坪草移栽生长试验进行混合基质的 筛选,筛选出一种与草炭基质最相似的混合基质.通过研究得出以下几条结论: 粉煤灰与醋糟无论以何种比例配比,均需要进行一定程度上的调配,以使混合基质的理化性质更接近 于草炭基质. 粉煤灰与醋糟以2:3和1:2的体积比混合,皆适宜于草坪草种子的萌发及其初期的生长,其中比例2: 3优于比例1:2. 粉煤灰与醋糟以1:2的体积比混合最事宜于草坪草移栽植株生长. 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EffectontheGrowthofFestucaArundinaceawithDifferentRatioswithCoalAshandVinegar NIUChang-qing,YANGYan-jun,WANGXiang-dong,ZHAoYu (SchoolofLifeScienceandTechnology,JinzhongUniversity,Jinzhong030600,China) Abstract:Thisstudyisabouttheeffectofvinegarcoa]ashwithdifferentratiosonthegrowthofFestucaarundinacea.The experimentusedthepollutionsofcoalandtrashofvinegartomakethesubstrate,andanalyzedthegrowthdynamics.Theresult showedthatthebestratioofvolumeis1:2betweenthevinegarandcoalash. Keywords:Vinegar;Coalash;Festucaarundinacea ? 54? (编辑杨乐中)