摘要：为明确硝酸钙泥对土壤的改良效果，采用盆栽试验研究了硝酸钙泥与泥炭和无机肥配施对石灰性褐土和菜园土的土壤pH值、含盐量、有机质、全氮、速效磷和速效钾的影响。结果表明，从土壤pH值和含盐量改变效果来看，泥炭∶钙泥为1∶6的施肥处理施用效果最好;从土壤有机、无机养分含量来看，泥炭∶钙泥为4∶3的施肥处理施用效果最好。不同施肥处理可以改善土壤酸碱度，增加土壤含盐量，提高有机、无机养分含量，因此，硝酸钙泥可与泥炭和无机肥配置成复混肥料，从而实现农业资源化利用。
关键词：工业废弃物;硝酸钙泥;泥炭;土壤pH值;土壤含盐量;土壤养分
我国每年产生庞大数量的工业废弃物，工业废弃物具有种类多、数量大、成分复杂、处理困难等特点。因工业生产所产生的废弃物对环境带来的负面影响不容忽视[1]，并且我国的工业废弃物资源化综合利用程度不高[2]，其大多用于建材方面[3]。工业固体废弃物作为二次资源再利用途径的探索已受到世界各国的重视[4]。
目前，许多国家在工业废弃物管理和综合治理方面，坚持以降低污染和提升循环再生水平为主导方向[5]。美国、德国等发达国家的实践经验表明，再生资源回收利用已经成为其赢利的、劳动和技术密集型的“黄金产业”[6]，例如宝钢集团在实施钢铁精品战略的同时，提出了“配合实施环保政策，实现钢铁企业渣、灰、水、气、油等工业废弃物及副产品产业化”的综合利用产业的非钢产业发展战略[7]。由于能源、资源、环境保护3个方面的迫切需要，充分利用工业废弃物是当前我国迫切需要解决的问题，以节约能源和资源，变废为宝，变害为利[8-9]。
本试验利用石灰石和硝酸生产硝酸钙后产生的硝酸钙泥与泥炭和无机肥配合进行肥料化应用研究，以期为化肥工业废弃物硝酸钙泥的资源化利用寻求一条安全有效的途径。
1材料和方法
1.1试验材料
供试硝酸钙泥为利用石灰石和浓硝酸生产硝酸钙后产生的废渣，烘干后磨碎过1mm筛。供试无机肥为尿素(总氮≥46%)、磷酸一铵(N≥11%，P2O5≥44%)、硫酸钾(K2O≥45%)、泥炭(有机质≥60%，总养分含量≥3%)。供试土壤为石灰性褐土和广州市郊区菜园土。供试作物为玉米(Zeamays)，品种为潞玉39号。供试材料的基本理化性质列于表1。
1.2试验方法
采用盆栽试验，共设置6个处理，分别为：CK.不施肥;处理1.土13.9g+无机肥6.1g(W，含N10%，P2O54%，K2O1.6%);处理2.泥炭8.1g+钙泥6.2g+无机肥5.7g(P4+Ca3+W，泥炭∶钙泥为4∶3，含有机质25.35%，N9.8%，P2O53.9%，K2O1.59%);处理3.泥炭6.2g+钙泥7.8g+无机肥6g(P3+Ca4+W，泥炭∶钙泥为3∶4，含有机质19.78%，N10.1%，P2O54.0%，K2O1.62%);处理4.泥炭4.2g+钙泥9.6g+无机肥6.2g(P2+Ca5+W，泥炭∶钙泥为2∶5，含有机质13.63%，N10.4%，P2O54.2%，K2O1.6%);处理5.泥炭2g+钙泥11.8g+无机肥6.2g(P1+Ca6+W，泥炭∶钙泥为1∶6，含有机质7.02%，N10.3%，P2O54.1%，K2O1.61%)。3次重复，分别在石灰性褐土和广州市郊区菜园土上进行试验。
试验于2014年3—5月在山西农业大学资源环境试验站日光温室大棚内进行，每盆装土5kg，按试验设计进行施肥，施用量为20g/盆，3月下旬播种，在生长期间适期浇水，定期管理;5月中旬结束试验，采集土样进行测定。
1.3测定项目及方法
土壤pH值采用1∶1水土比，pH仪测定;土壤含盐量采用1∶5水土比，电导仪测定;土壤有机质采用重铬酸钾容量法-外加热法测定;土壤中全氮采用H2SO4-H2O2消化，凯氏定氮法测定;土壤速效磷含量采用0.5mol/LNaHCO3法测定;土壤速效钾含量采用醋酸铵浸提，火焰光度法测定[10]。
2结果与分析
2.1不同施肥处理对土壤pH值的影响
泥炭是一种大分子多羧基弱酸，有较大的总表面积，从而会产生强大的缓冲能力，可以降低土壤碱度[11-12];硝酸钙泥显弱碱，比表面积大和缓冲性能较大，可以增加土壤碱度。由图1可知，石灰性褐土P4+Ca3+W处理和P3+Ca4+W处理的土壤pH值小于CK处理，其中，P4+Ca3+W处理较CK处理减小了0.15，且二者之间差异显著;P2+Ca5+W处理、P1+Ca6+W处理和W处理的土壤pH值大于CK处理，其中，P2+Ca5+W处理和P1+Ca6+W处理较CK处理分别增加了0.15和0.20，且差异均达显著水平。菜园土P4+Ca3+W处理和P3+Ca4+W处理的土壤pH值略小于CK处理，但差异均不显著;P2+Ca5+W处理、P1+Ca6+W处理和W处理的土壤pH值略大于CK处理，但与CK处理之间差异不显著。
2.2不同施肥处理对土壤含盐量的影响
由于泥炭可促进土壤团粒结构的形成，减缓表土盐分的积累，降低表土含盐量，从而使全盐量降低[11];而硝酸钙泥含盐量高达9.5%，用作肥料可以加大土壤盐分含量。从图2可以看出，石灰性褐土施肥处理的土壤含盐量均大于CK处理，其中，P2+Ca5+W处理和P1+Ca6+W处理较CK处理分别增加了87.10%和103.12%，且差异均达显著水平。菜园土施肥处理的土壤含盐量均大于CK处理，其中，P1+Ca6+W处理较CK处理增加了146.89%，且二者之间差异显著。
2.3不同施肥处理对土壤有机质的影响
泥炭的养分含量丰富且分解度高，所以，养分可利用率也较高[13]，是纯天然植物性有机肥源[14]。由图3可知，石灰性褐土施肥处理的土壤有机质均大于CK处理，其中，P4+Ca3+W处理较CK处理增加了266.42%，且二者之间差异显著。菜园土施肥处理的土壤有机质均大于CK处理，其中，P4+Ca3+W处理和P3+Ca4+W处理较CK处理分别增加了160.44%和108.91%，且差异均显著。
2.4不同施肥处理对土壤全氮的影响
泥炭可以改善土壤理化性质、活化养分、增强保肥保水能力[10];硝酸钙泥成分多、颗粒粗，对黏重土壤有改善耕性和通透性作用。从图4可以看出，石灰性褐土施肥处理的土壤全氮均大于CK处理，其中，P4+Ca3+W处理、P3+Ca4+W处理和P1+Ca6+W处理较CK处理分别增加了55.08%，54.22%和43.14%，且差异均达显著水平。菜园土施肥处理的土壤全氮均大于CK处理，其中，P4+Ca3+W处理、P3+Ca4+W处理和P1+Ca6+W处理较CK处理分别增加了16.77%，9.77%和8.92%，且差异均达显著水平。
2.5不同施肥处理对土壤速效磷的影响
由图5可知，石灰性褐土施肥处理的土壤速效磷均大于CK处理，且与CK处理之间差异显著，较CK处理依次增加了60.44%，99.68%，86.32%，62.64%和59.20%。菜园土施肥处理的土壤速效磷均大于CK处理，其中，P4+Ca3+W处理、P3+Ca4+W处理和W处理较CK处理分别增加了25.65%，22.34%和17.78%，且差异均达显著水平。
2.6不同施肥处理对土壤速效钾的影响
由图6可知，石灰性褐土和菜园土施肥处理的土壤速效钾均略大于CK处理，但与CK处理之间差异不显著。
3结论
石灰性褐土和菜园土P4+Ca3+W处理和P3+Ca4+W处理的土壤pH值小于CK处理，其余施肥处理的土壤pH值和2种土壤条件下施肥处理的土壤含盐量、有机质、全氮、速效磷和速效钾含量均大于CK处理。石灰性褐土P1+Ca6+W处理的pH值、含盐量和菜园土P1+Ca6+W处理的含盐量与CK处理差异显著，分别比CK处理增加了0.2%，103.12%和146.89%。2种土壤P4+Ca3+W处理的土壤有机质、全氮、速效磷与CK处理间差异显著，分别比CK处理增加了266.42%和160.44%，55.08%和16.77%，99.68%和25.65%。菜园土不同处理土壤pH值和2种土壤不同处理的速效钾含量与CK处理间差异不显著。
从土壤pH值和含盐量改变效果来看，P1+Ca6+W处理施用效果最好，但从土壤有机、无机养分含量来看，P4+Ca3+W处理施用效果最好。——论文作者：吴旋1，刘亚楠1，李筱梅1，张吴平1，刘奋武1，蔺向光2，赵和平2，宋晓明2，赵国斌2，卜玉山1
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