污水灌溉对土壤有机质含量及玉米长势的影响

摘要 本文通过在夏官营地区实施污水灌溉与井水灌溉的对照试验，分析污水灌溉与井水灌溉对土壤有机质含量、玉米长势及产量的影响。结果表明：污水灌区土壤有机质含量、玉米长势以及玉米产量，均优于井水灌区。

关键词 污水灌溉；有机质；玉米长势；产量

中图分类号S275 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）72-0044-02

0 引言

随着城市的发展，城市生活污水的产生量越来越大，现在城市生活污水主要收集到污水处理厂进行处理后排放，有部分进行中水回用，但如何将污水资源化成为人们普遍关注的问题，而污水灌溉无疑是目前利用污水的一大趋势。目前， 我国污水灌溉面积已超过1.33×106 hm2[1]。本文研究污水灌溉对土壤有机质含量的影响，有助于当地农户有效施肥。土壤有机质含量是影响土壤肥力的一项重要指标，土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是氮、磷的重要来源[2]。它能使土壤具有保肥力和缓冲性，还能使土壤疏松和形成结构，从而可改善土壤的物理性状，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对玉米生长的影响主要通过分析污水灌溉对土壤有机质含量的影响，来反映污水灌溉对玉米生长的影响。

1 材料与方法

1.1 实验设计及供试土壤

夏官营地区是榆中县全县主要的经济作物区，海拔1 720m，属于温带干旱大陆性气候，年均降雨量350mm左右。实验田选在夏官营大学城附近，其污水来源主要是大学城的生活污水。在该地区选取两块理化性质及种植方式一致的玉米地作为污水灌区和井水灌区实验田，在两灌区玉米的出苗期（5月28日）、拔节期（6月28日）、灌浆期（9月17日）采集灌溉用水和土壤样品，作对照试验。最后测量两灌区成熟期玉米的各项指标并进行对比。

1.2 测定项目及方法

灌溉用水化学需氧量（COD）用重铬酸钾法，土壤有机质含量用重铬酸钾容量法。玉米植株测量株高、叶宽（叶片最大宽度）、叶长；玉米穗部测量千粒重、穗重、干重等指标。

2 结果与分析

2.1 污水灌溉对土壤有机质含量的影响

水质有机物含量主要由COD与BOD5来表示，其中COD是表示水中还原性物质多少的一个指标，而水中还原性物质主要是各种有机质。研究表明，污水灌溉可以增加土壤有机质含量[1]，实验研究不同时期灌溉污水中有机质含量对土壤有机质含量的影响，实验结果如表1所示。

结果表明，出苗期、拔节期、灌浆期三个时期污水COD含量分别为井水的4.97、5.91、67.02倍，明显高于井水。说明污水中还原性物质特别是有机物的含量明显高于井水，在循环水系统中有机物含量高会促进微生物繁殖而为土壤提供有机质提高土壤的有机质含量。并且同一时期的污水灌区土壤有机质含量分别比井水灌区高出6.37%，10.36%，2.57%，综上污水灌溉可以适当增加土壤有机质含量。

2.2 污水灌溉对玉米长势的影响

玉米的产量最终取决于叶片对光能的吸收利用与转化[4]，叶片光合作用是物质生产的基础[5]，一种作物生产的总干物质，可因叶量的多少不同而异[6]。玉米的生长过程中，玉米植株地上部分以叶片为主，用来截获光能，进行光合作用而生产干物质。因此叶片的数量和外部形态尤为重要，此外株高对光能的截获也有很大的影响[7]。以此为依据，在玉米的成熟期对两灌区玉米叶片和株高进行测量并作对比分析，结果为：污水灌区叶长121.05cm，叶宽12.36cm，叶片数14，株高309.8cm；井水灌区叶长105.50cm，叶宽11.25cm，叶片数14，株高247.9cm。

结果表明，玉米的长势好坏关键在于它的光合作用，叶片数相同情况下主要看其叶片大小，可以看出污水灌区玉米叶片比井水灌区叶片长而宽，说明污水灌区叶片吸收光能的效率高于井水灌区。且污水灌区玉米株高高于井水灌区，若玉米植株过矮叶片间会有严重的遮光问题，叶片在水平方向的投影对光和作用的影响相比较之下较小，截获的光能会减少，所以污水灌区玉米截获光能的效率高于井水灌区。综上污水灌区玉米的长势优于井水灌区。

2.3 污水灌溉对玉米产量的影响

玉米的干物质产量90%以上来自绿色叶片光合作用制造的有机物质，产量的形成具体表现为干物质的积累和分配[8]。因此对比两灌溉区成熟期玉米的千粒重、干重、穗重（风干，去苞皮），可分析两灌区玉米的产量差异与污水灌溉对玉米产量的影响，结果为：污水灌区千粒重410g，干重4 008.00g，穗重387.2g；井水灌区千粒重370g，干重3 732.04g，穗重356.4g。

结果表明，污水灌溉的玉米千粒重相对于井水灌溉平均增长了10.8%、穗重增加了8.6%、干重增加了7.4%。说明污水灌区由于污水灌溉，导致土壤有机质含量较井水灌区高，促进了污水灌区玉米的生长，在一定程度上提高玉米的产量。

3 结论与讨论

1）综合以上实验，可得用生活污水灌溉可以提高灌溉区土壤有机质的含量。生活污水中含有的较多有机质，会在土壤中积累，进而提高了土壤有机质含量和肥力，并被植物吸收与利用；2）用生活污水灌溉可以促进玉米的生长、提高玉米的产量。生活污水灌溉提高了土壤有机质的含量，土壤有机质含量的提高可以使得土壤肥力、改善土壤结构得到改善，并且提供其他营养元素，这些因素都有利于植物的生长。进而促进污水灌区玉米茎、叶的生长，提高玉米进行光合作用的效率，增加玉米干物质产量，使玉米的产量提高；3）污水灌溉可以提高玉米的产量，增加农民的收入，但具体的灌溉模式以及清、污水的配比还有待进一步的研究与探讨。

参考文献

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