灰漠土施用含硅礦渣對谷類作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響及其作用機(jī)制.pdf

1、【目的】為了提高固體廢棄物利用率和增加固體廢棄物的利用途徑，讓固體廢棄物變廢為寶。本文選取幾種不同的工業(yè)廢棄物(高爐水淬鋼渣、銅鎳礦渣和粉煤灰)和一種化學(xué)肥料硅酸鈉進(jìn)行盆栽試驗(yàn)。將幾種工業(yè)廢棄物經(jīng)過機(jī)械加工和處理后施用于堿性石灰性土壤，通過不同濃度梯度的盆栽試驗(yàn)，研究工業(yè)固體廢棄物和硅酸鈉對水稻和玉米土壤環(huán)境、光和參數(shù)、生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響以及他們的殘效作用，為工業(yè)廢棄物作為農(nóng)業(yè)應(yīng)用即作為硅肥或土壤添加劑提供依據(jù)，同時(shí)也為進(jìn)一步開展工

2、業(yè)廢棄物在石灰性土壤上農(nóng)業(yè)應(yīng)用與推廣提供理論依據(jù)。
　　 【方法】在溫室采用盆栽的方法研究了不同濃度梯度高爐水淬鋼渣(0、1.0、2.0、4.0、8.0 g·kg-1)，銅鎳礦渣(0、1.0、2.0、4.0、8.0 g·kg-1)、粉煤灰(0、1.5、3.0、6.0、10.0 g·kg-1)、的廢棄物和硅酸鈉(0、0.5、1.0、1.5、2.0 g·kg-1)對水稻和玉米土壤環(huán)境、光和參數(shù)、生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。水稻品種為秋田

3、39，玉米品種為SC-704. 土壤為灌耕灰漠土。
　　 【結(jié)果】1)施用高爐水淬鋼渣、銅鎳礦渣、粉煤灰和硅酸鈉，增加水稻土壤pH值和電導(dǎo)率，其殘效作用也增加水稻土壤的pH值和電導(dǎo)率，但是高爐水淬鋼渣，銅鎳礦渣、粉煤灰在高濃度條件下土壤pH值趨于穩(wěn)定，并不隨廢棄物量的增加而增加。對于硅酸鈉而言土壤pH值和電導(dǎo)率則隨硅酸鈉施用量的增加而增加。
　　 2)施用高爐水淬鋼渣前期降低玉米土壤pH值而后期增加土壤pH值，增加玉米土

4、壤電導(dǎo)率。施用銅鎳礦渣和粉煤灰增加玉米土壤的pH值，而降低土壤的電導(dǎo)率。施用硅酸鈉增加玉米土壤的pH值和電導(dǎo)率。
　　 3)施用高爐水淬鋼渣，銅鎳礦渣和硅酸鈉可以提高土壤有效硅的含量和供應(yīng)量，增加土壤有效硅的積累量。而施用粉煤灰可以提高土壤有效硅的供應(yīng)量和增加土壤有效硅的積累量。
　　 4)施用高爐水淬鋼渣，銅鎳礦渣、粉煤灰和硅酸鈉可以減少水稻葉夾角，促進(jìn)水稻植株直立挺拔。增加花期水稻葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率，

5、減少水稻葉片胞間二氧化碳濃度。
　　 5)施用高爐水淬鋼渣，銅鎳礦渣和粉煤灰對玉米葉夾角影響不明顯，而施用硅酸鈉增加玉米葉夾角。
　　 6)施用高爐水淬鋼渣增加玉米葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率，減少玉米葉片胞間二氧化碳濃度；但其殘效作用對玉米葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間二氧化碳濃度和蒸騰速率沒有顯著影響。施用銅鎳礦渣和粉煤灰增加玉米葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率，但銅鎳礦渣的殘效作用對玉米葉片凈光合速率、氣孔

6、導(dǎo)度、胞間二氧化碳濃度和蒸騰速率沒有顯著影響，而3.0和6.0 g·kg-1粉煤灰的殘效作用還可以增加玉米葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間二氧化碳濃度和蒸騰速率。
　　 7)高爐水淬鋼渣增加水稻體內(nèi)鐵、錳等元素的含量，增加水稻地上部鎳、鐵、錳、鉛、磷、鈉、鎂、鉀、等元素的積累量；施用銅鎳礦渣增加水稻體內(nèi)鈣的含量，增加水稻地上部硒、鎳、鐵、錳、磷、鎂、鈣、鉀等元素積累量；施用粉煤灰增加水稻體內(nèi)鐵、錳、鈣等元素含量，增加水稻地上部鎳、

7、鐵、錳、磷、鈣、等元素的積累量；施用硅酸鈉增加水稻體內(nèi)磷、鈉等元素的含量，增加水稻地上部鋅、磷、鈉等元素的積累量。
　　 8)高爐水淬鋼渣增加玉米體內(nèi)硒、鐵、錳、磷等元素含量，增加玉米地上部硒、鉬、鋅、鐵、錳、磷、鈉、鉻、鎘、鎂、鉛、銅、鎳、鉀等元素的積累量；銅鎳礦渣增加玉米體內(nèi)硒、錳、銅、鎳、鐵、鉬、磷等元素的含量，增加玉米地上部硒、鉬、銅、鐵、錳、磷等元素的積累量；粉煤灰增加玉米體內(nèi)硒的含量和積累量；硅酸鈉增加玉米莖稈內(nèi)硒、

8、鋅、錳、磷、鈉等元素的含量。
　　 9)施用高爐水淬鋼渣可以促進(jìn)水稻生長，增加水稻株高、分蘗數(shù)、穗長、穗重、千粒重、地上部干物質(zhì)量和產(chǎn)量；其殘效作用還可以增加水稻分蘗數(shù)、千粒重、地上部干物質(zhì)量和產(chǎn)量。施用銅鎳礦渣可以促進(jìn)水稻生長，增加水稻株高、分蘗數(shù)、穗長、穗重、千粒重、地上部干物質(zhì)量和產(chǎn)量；其殘效作用還可以增加水稻分蘗數(shù)、千粒重、地上部干物質(zhì)量和產(chǎn)量。但是高濃度可以抑制水稻生長，降低水稻產(chǎn)量。施用粉煤灰可以促進(jìn)水稻生長，增加水

9、稻株高、千粒重、地上部干物質(zhì)量和產(chǎn)量；其殘效作用對水稻生長沒有顯著影響。施用硅酸鈉可以促進(jìn)水稻生長，增加水稻株高、千粒重、地上部干物質(zhì)量和產(chǎn)量；其殘效作用對水稻生長也有顯著影響。
　　 10)施用高爐水淬鋼渣可以減少玉米株高，增加地上部干物質(zhì)量。其殘效作用可以增加玉米地上部干物質(zhì)量和產(chǎn)量。施用銅鎳礦渣可以減少玉米株高，增加地上部干物質(zhì)量。其殘效作用可以增加玉米地上部干物質(zhì)量和產(chǎn)量。施用10.0 g·kg-1粉煤灰可以減少玉米株高

10、，地上部干物質(zhì)量和產(chǎn)量。施用硅酸鈉可以降低玉米株高，施用硅酸鈉可以促進(jìn)玉米生長發(fā)育增加玉米地上部干物質(zhì)量和產(chǎn)量(0.5 g·kg-1硅酸鈉除外)。
　　 11)高爐水淬鋼渣增加水稻淀粉的含量；但其的殘效作用可以增加水稻蛋白質(zhì)的含量；銅鎳礦渣增加水稻蛋白質(zhì)含量，減少水稻淀粉含量和含水量；其殘效作用增加水稻蛋白質(zhì)的含量，但是對水稻含水量和淀粉含量沒有影響；粉煤灰增加水稻含水量和蛋白質(zhì)含量，減少水稻淀粉含量；其的殘效作用增加水稻淀粉的

11、含量，但是對水稻含水量和蛋白質(zhì)(除10.0 g·kg-1)含量沒有影響；硅酸鈉增加水稻含水量和蛋白質(zhì)含量，減少水稻淀粉含量；其殘效作用還可以增加水稻含水量和蛋白質(zhì)含量，減少水稻淀粉含量。
　　 【結(jié)論】
　　 1)干旱區(qū)半干旱區(qū)石灰性土壤土壤有效硅缺乏，應(yīng)當(dāng)予以補(bǔ)充。
　　 2)在干旱區(qū)半干旱區(qū)石灰性土壤上施用硅肥可以增加作物產(chǎn)量。
　　 3)這些工業(yè)廢棄物經(jīng)過加工可以作為硅肥或土壤添加劑用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。<