将污水污泥应用于桉树茅种植园:通过Litterfall生物质产量和养分循环的影响

文摘

在大多数巴西城市污水污泥倾倒卫生填埋,即使在森林种植园使用肥料和土壤改良剂可能是一个有趣的选择。污水污泥应用程序可能减少大量的矿物肥料需要保持不育热带土壤的生产力。然而,污水污泥必须小心应用于农作物,以避免污染土壤和水。我们的研究的目的是评估的影响干燥和潮湿的污水污泥的生长和养分循环桉树茅种植园建立在最常见的土壤类型对巴西桉树种植园。生物质产量和养分循环研究提供一段完整的随机区组设计。四个实验治疗比较:湿污泥,污泥干燥,矿物肥料,没有肥料的应用程序。这两种类型的污泥以及矿物肥料的生物量显著增加桉树树。木质生物质生产种植后36个月在污水污泥和矿物类似受精治疗公顷(约80吨⁻¹)和86%高于控制治疗。污水污泥应用程序还积极影响落叶生产和显著增加营养生态系统的组件之间的转移。

1。介绍

污水污泥造成的治疗城市液体残留,通过污水系统引导治疗站,富含有机物的残留。此污泥对应只有1%的污水垃圾的体积,但处理和最终处置代表20到40%的运营成本的处理站(1]。几个备选方案存在处置污水处理中产生的污泥(固体部分),如倾倒在卫生填埋或焚烧。污水污泥的固体分数也可以应用作为肥料在农业生态系统中,尽管它必须非常小心地使用,以减少人口健康问题的风险,对环境的破坏、对农民的经济损失(2]。

应用有机物质在土壤表面,以改善其肥力是传统的实践。污水污泥在农业生产体系已成为一个有趣的替代丢弃它,因为它可能会增加整体作物生产(3]。风险在森林种植园低于污泥应用在农业、因为热带桉树种植园通常设法产生薪柴,木炭,董事会,或纸浆和纸张,最终产品(木质生物质)不纳入人类的食物链。此外,环境的影响污水污泥应用于森林种植园农业通常远低于树因为剂量需要满足营养需求低(4]。污泥应用程序只需要旋转的第一年(每6到7年),而相同剂量的数量级可能每年申请农作物。森林种植园通常位于低肥沃的砂质土壤和快速的发展桉树根可以吸收养分释放过程中污泥分解(5]。

研究从1970年代初开展全球评估的有效性应用有机废物残留森林地区(6),对树木生长的影响。特别是早期调查在华盛顿州(美国)已经表明积极影响污水污泥应用针叶树种植园的发展(7,8]。缓慢而连续在污水污泥分解养分释放到土壤的解决方案可能是一个优势与矿物肥料相比,更加适合养分有效性站要求(9]。德里拉et al。10)观察到显著增加桉树生物量生产产生的污水污泥的应用,与强大的树木生长之间的关系和增强氮、磷,并在上部土层基阳离子内容。污泥应用于快速增长的种植园森林导致营养生态系统内的出口在收割。缓慢释放营养物质包含在污泥可以恢复土壤养分股票在整个开发周期的森林种植园(11]。

先前的研究表明,污水污泥的应用可能显著改善经济表现的森林种植园由于木材生产的增加(12]。此外,增加的净初级生产力与养分浓度的增加树组件(树叶、树枝、木材、树皮和根)导致有益的生态系统功能的变化,由于更高的营养转移从森林生物量的垃圾和随后的土壤(13]。污泥的应用可能会修改营养内容在树叶和retranslocation开始衰老的营养叶(14]。特别是,高浓度的氮和磷的污水污泥可能加快垃圾的分解率在森林种植园15]。

Litterfall生产营养转移的主要方式之一,在森林生态系统的生物地球化学循环和饲料的营养积累的枯枝落叶层股市在成人种植园(16]。生物地球化学循环的营养在森林种植园在很大程度上是受树种、土壤肥力、施肥制度(类型和剂量),和造林17,18]。从长远来看,litterfall生产和化学成分在很大程度上影响森林生态系统养分的可用性(19]。

污水污泥的化学成分取决于源生成的,如工业或住宅设施和污水处理中使用的过程。公司位于圣保罗卫生公司(de Saneamento Basico-SABESP,巴西)在2002年开始实验过程中产生的污泥热干燥在圣保罗市区。热干燥是一项昂贵的操作,但它大大降低污泥的含水率,从而减少运输和现场应用的成本。此外,干燥污水改善污泥的质量,因为它消除了病原微生物。等方面是很重要的,当干污泥旨在农业森林系统(20.]。然而,仍知之甚少的使用和影响热干污泥作为肥料种植桉树林里。桉树种植园。我们研究的影响湿(含水量77%)和干燥(含水量7%)污水污泥在树木生长和养分循环实验的种植园桉树茅,建立在高度风化土壤(Ferrasol)在巴西。

我们的研究的目的是了解应用程序的效果的污水污泥的生长和营养桉树种植园上半年的旋转。污泥的影响应用程序(湿污泥或干污泥)生物质生产、叶litterfall和养分循环相比,矿物肥料应用程序(地区)的标准林业实践和控制治疗没有营养补充。

2。材料和方法

2.1。研究区、实验设计和治疗

这项研究是由Itatinga试验站,圣保罗,巴西圣保罗大学(23°02′年代,48°38′830 W和高度)。该地区的自然植被是一个树栖萨凡纳(塞拉多)。气候Cfa Koppen分类显示,年平均降水1370毫米,平均气温为19.2°C(1990年至2004年)。圣保罗的救济是典型的西部高原,地形从平面到丘陵。

研究区特点是很深(> 12米)铁铝土[21白垩系砂岩)发达,Marilia形成,宝路集团与粘土含量从14% A1在深层土壤地平线到23%。矿物学是由石英、kaolonite和氢氧化物,酸性土壤的层含有很少量的可用营养(表1)。土壤分析到6米的深度研究网站被Laclau et al .(表示22]。这种土壤类型被发现在大多数桉树种植园在圣保罗,这是第二大的国家在巴西种植面积。


			可交换阳离子
深度(cm)	P⁽¹⁾	pH值	K	Ca	毫克	CEC	S -	B⁽²⁾	铜⁽²⁾	菲⁽²⁾	锰⁽²⁾	锌⁽²⁾
深度(cm)	Mg g⁻¹	CaCl₂	mmolc公斤⁻¹				毫克公斤⁻¹

0 - 5	3	4.0	0.2	1.7	1.3	27	24	0.08	0.27	35	0.9	0.27
5 - 10	2	4.0	0.2	1.0	0.7	21	30.	0.07	0.20	25	0.4	0.13
10 - 20	2	4.0	0.2	0.8	0.7	17	34	0.06	0.23	18	0.2	0.10
20 - 50	2	3.8	0.0	0.8	0.4	14	9.6	0.05	0.22	14	0.2	0.12

⁽¹⁾树脂提取;⁽²⁾可推断出的数量(23]。

实验前成立桉树saligna策划管理矮林,没有施肥,从1940年到1998年。树桩被草甘膦应用和坏死大肠茅幼苗在1998年种植肥料投入较低(300公斤公顷⁻¹氮磷钾10:20:10)。高水平的营养与博尔斯监管的出口,以及缺乏受精从1940年到1998年,这一个合适的区域预计桉树应对化肥投入。

前面的6岁桉树茅种植园是收获2003年2月,然后重新种植的幼苗大肠茅。完全随机区组设计成立于2003年4月,与4治疗和3块。每个情节都有总面积384米²(24 m×16米)。处理C(控制)、MF(矿物受精造林的代表商业种植园),WS(10毫克公顷⁻¹基于湿污泥干燥应用),和DS(10毫克公顷⁻¹干污泥的应用)。污水污泥成分很穷在两个桉树生长的必需营养素:钾和硼(表2)。这些营养素与污泥应用于治疗以达到钾的总量和硼添加矿物受精治疗。白云石广播在土壤表面(1.2公斤树⁻¹MF)的治疗,因为在大多数商业在巴西桉树种植园。李明是一个重要的区别mineral-fertilized和污泥情节和可能修改养分循环在这些快速增长的种植园。Ca的数量应用于矿物情节大约是两倍应用于污泥情节,和Mg是应用于污泥情节(表4 - 5倍3)。我们没有申请完全相同数量的营养物质在MF, WS和DS治疗,因为我们旨在比较受精机制可能在大规模使用在巴西。


决定	湿污泥	干污泥

(0.01米CaCl pH值₂)	7.3	6.5
体积密度	1.03 g厘米⁻³	0.97 g厘米⁻³
水分	77%	7.4%
有机物质	546 g公斤⁻¹	530.2 g公斤⁻¹
氮(N)	32 g公斤¹	35克公斤⁻¹
C / N	9.4	8.5
磷(P)	14 g公斤⁻¹	17 g公斤⁻¹
钾(K)	2.2 g公斤⁻¹	2.2 g公斤⁻¹
钙(Ca)	25克公斤⁻¹	24 g公斤⁻¹
镁(毫克)	4.9 g公斤⁻¹	3.9 g公斤⁻¹
硫(S)	6.6 g公斤⁻¹	6.8 g公斤⁻¹
铜(铜)	0.6 g公斤⁻¹	0.7 g公斤⁻¹
锰(Mn)	0.19 g公斤⁻¹	0.3 g公斤⁻¹
锌(锌)	2.4 g公斤⁻¹	3.2 g公斤⁻¹
铁(Fe)	g 39公斤⁻¹	g 45公斤⁻¹
硼(B)	0.009 g公斤⁻¹	0.002 g公斤⁻¹
钠(Na)	0.6 g公斤⁻¹	0.9 g公斤⁻¹


治疗	通过植入年龄(天)	输入(每棵树)	N	P	K	Ca	毫克	年代	B	锌
治疗	通过植入年龄(天)	输入(每棵树)	公斤哈哈⁻¹

(1)C(控制)		没有受精	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -

		总	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -

(2)MF(矿物肥料)	−45	1.2公斤白云石*	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	440年	160年	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -
	7	160 g氮磷钾6:30:6 + 2%的S + 0.5%的锌	16	34	13	- - - - - -	- - - - - -	5	- - - - - -	1.5
	90年	70克硝酸铵	39	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -
	90年	50克氯化钾	- - - - - -	- - - - - -	41	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -
	90年	8 g de硼砂	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	1.5	- - - - - -
	180年	180克氮磷钾20:0:20 + 0.5% B	60	- - - - - -	50	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	1.5	- - - - - -

		总	115年	34	105年	440年	160年	5	3	2

(3)WS(10公顷⁻¹湿污水)	7	26公斤湿污水	320年	140年	21	248年	48	66年	0.1	24
	7	16 g氯化钾	- - - - - -	- - - - - -	13	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -
	90年	50克氯化钾	- - - - - -	- - - - - -	41	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -
	90年	15克德硼砂	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	2。9	- - - - - -
	180年	34 g氯化钾	- - - - - -	- - - - - -	28	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -

		总	320年	140年	105年	248年	48	66年	3	24

(4)DS(10公顷⁻¹干污水)	7	6公斤干污水	322年	154年	21	228年	36	63年	0.1	32
	7	16 g氯化钾	- - - - - -	- - - - - -	13	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -
	90年	50克氯化钾	- - - - - -	- - - - - -	41	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -
	90年	15克德硼砂	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	2。9	- - - - - -
	180年	35克氯化钾	- - - - - -	- - - - - -	29日	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -

		总	322年	154年	105年	228年	36	63年	3	24

*白云石播出土壤表面种植前45天。

行之间的种苗种植之前的种植园后深耕深度(45厘米)。矿物肥料和干态和湿污泥应用手动在1米宽带状种植行(在土壤表面没有合并)种植后几天。杂草和ant控制前后进行种植。高死亡率发生后第一天内污水污泥在替换应用程序和所有死苗后15天治疗机构。

2.2。测量和取样

围在胸高和桉树树的高度测量在12岁,24岁,和36个月,除1缓冲行每个情节。异速生长的树的大小和地上生物量之间的关系建立在每个年龄抽样10棵树的形式分布于整个圆周范围在3相邻块10毫克公顷的应用程序⁻¹湿污泥、商业矿产受精,和一个控制治疗。树木被分为组件:树叶、树枝、stemwood, stembark。每棵树的茎是锯成1米部分12个月岁和3 m在24和36个月的部分。直径、长度和重量测定。树叶收集从三个不同的部分树木在每个时代的王冠。次级样本的每个组件在65°C恒重和干化学分析。异速生长的关系建立了为每个组件在12岁,24岁,和36个月,应用于库存的每个情节的实验。

叶片养分浓度测量每六个月完全展开收集的嫩叶上三分之一的皇冠在八中央树木在每个情节。叶样本(65°C),干重,和浓度的N, P, K,钙、镁和年代测定24]。

落叶生产和土壤养分返回评估第一个种植后36个月。落叶收集每月12块(4治疗3块)从六个垃圾陷阱(0.25米²每一个)系统位于每个情节样本代表性的距离从树上每治疗(共18陷阱)。样品在65°C,重干。复合样本为每个季节(夏天、秋天、冬天和春天)进行化学分析确定浓度的N, P, K, Ca、Mg,和年代。

落叶分解测量使用垃圾袋子躺在地板上的实验区域。尼龙包(20厘米×20厘米),5毫米网充满了10 g风干的落叶层材料。选择网格最小干扰叶mesofauna降解的过程,以及促进营养物质从植物材料的分解和浸出。收集剩余的叶子中包含采样袋树18个月大时,开始和桉树的树冠站已经关闭,从而提供持续的阴影在所有实验的阴谋。litterbags被收集在1.5,3、6、9、12个月后,在情节设置。袋内的叶子很仔细,干,与土壤颗粒分离,重,和分析来确定木质素的浓度。

藏质量积累在森林地面收集每3个月后第三年种植,从6点集合随机位于每一个情节(每治疗18位置)。广场的木制框架面积0.25²被使用。样本在65°C,干重和地面进行化学分析。

营养retranslocations在衰老的叶子在litterfall树叶的质量乘以计算营养浓度的差异在绿色叶子。修正了考虑叶质量的减少在衰老过程中,从个人成熟的绿叶的生物量之间的比例与衰老的质量下降的(大约18%在我们的实验中)25]。

2.3。数据分析

提交的测量变量方差分析(方差分析)在5%置信水平。分析表明,一个重要的方差齐性检验是提交多重比较测试通过图基范围测试。

3所示。结果与讨论

3.1。树木生长

治疗导致树死亡显著差异建立种植后的第一天。同时湿污泥的应用导致了死亡率约为20%,树死亡的其他治疗< 5%。巨额亏损的N挥发氨已报告的罗宾逊和Roper26应用湿污泥后)。湿污泥的应用在我们的实验中导致大型NH的排放₃(强烈的气味),桉树的叶子接近污泥焚烧后第一天的应用程序。使用¹⁵N-calibrated收藏家在隔壁实验显示,15 - 20%的总N在相同的湿污泥是挥发性应用程序后的第一天27]。我们的实验表明,最小延迟1周应该尊重之间的湿污泥的应用和种植桉树幼苗,以避免大死亡率由于NH的挥发_3所示。

木材生物量积累种植后12个月为9.2,7.8,7.0,和3.2毫克公顷⁻¹湿污泥在干燥的污泥,矿产受精,并控制治疗,分别(表4)。木材生物量明显高于()与干污水处理应用程序比治疗矿物肥料投入在种植后12个月。然而,木质生物质生产不再是显著不同在种植后36个月,治疗与污水污泥和矿物质受精程序之间(约80毫克公顷⁻¹)。较高的生物量生产干污泥处理的湿污泥处理(在每年持续)可能导致从最初的幼苗死亡率产生的氨挥发。尽管死苗后15天重新实验,大inter-tree竞争导致站的生产力降低治疗湿污泥的应用程序。类似的行为已经证明在其他桉树种植园(28]。


治疗	生物质(Mg公顷⁻¹)
治疗	叶		树皮		木		分支		总

	12个月

控制	1.1	b	0.6	b	3.2	C	1.5	b	6.5	c
矿物肥料	1.4	b	1.1	一个	7.0	b	2。3	一个	11.8	b
湿污水	2。6	一个	1.2	一个	7.8	ab	2。3	一个	13.9	ab
干污水	2。9	一个	1.3	一个	9.2	一个	2。6	一个	15.9	一个

	24个月

控制	4.1	b	2。4	b	13.2	b	4.3	b	24.0	b
矿物肥料	7.2	一个	4.8	一个	34.5	一个	8.0	一个	54.6	一个
湿污水	7.4	一个	4.4	一个	31.1	一个	7.4	一个	50.3	一个
干污水	8.6	一个	5.3	一个	37.6	一个	8.8	一个	60.3	一个

	36个月

控制	2。1	c	4.2	c	41.4	C	4.0	c	51.7	C
矿物肥料	3.9	一个b	6.6	b	76.8	一个b	6.0	一个b	93.3	一个b
湿污水	3.6	b	6.5	b	71.3	b	5.7	b	87.2	B
干污水	4.4	一个	8.0	一个	87.5	一个	6.6	一个	106.5	一个

显著差异(在给定年龄)在治疗由不同字母表示在同一列。

生物质生产的所有地面树组件是两倍在3比控制与营养补充治疗治疗36个月大(表4)。这种强烈反应的桉树树养分在我们的研究站点可用性可能造成大量出口造林丰产林情节60年来的营养没有受精从1940年到1998年。生物量积累相当的情节与矿物肥料和污泥应用36个月岁,虽然增加了近3倍的N和P的4倍的污泥处理。这种模式是一致的与其他现场实验在巴西桉树种植园显示大量的营养应用MF治疗在我们的实验中没有限制树木生长(29日,30.]。桉树茅树不应对大量的N, P, K, Ca、Mg或微量元素添加在这个区域(31日]。比较与其他剂量的污水污泥在同一研究站点(40毫克公顷⁻¹干污泥应用基础上)显示,10毫克的剂量公顷⁻¹在我们的研究中足以最大化的生产桉树茅种植园(32]。情节类似的树木生长的矿物肥料和污泥的应用表明,污泥矿化导致树足够快速释放营养物质来满足高需求(特别是在N和P)建立皇冠后第一年种植(33]。N和P的总金额中提供的污泥被超过要求这些年轻的树。相反,农作物,桉树茅树不受铝毒性的影响(34]。森林公司的许多实验表明,树对白云石在这一领域应用较低,并提供大量的钙和镁的MF情节比WS和DS情节不太可能修改树木生长。相比之下,液流测量和土壤含水量监测站点在这个研究表明,树的蒸腾作用是有限的年降雨量郁闭后,限制了树木生长的主要因素可能是土壤水分供应(未发表的数据)。生物质生产的MF、WS和DS治疗但是非常高与其他商业相比桉树种植园在巴西和其他全球森林35,36]。

3.2。养分循环

叶面浓度显示树之间的营养治疗(图之间存在较大的差异1)。P的浓度在植物种植后36个月表明污泥应用P可用性和增加营养。浓度最低的是观察到的治疗应用矿物肥料,可能由于稀释效应P在一个大生物量的叶子,和降低总体的P应用相比,污泥处理。N和S的浓度明显高于在情节与污泥应用程序比控制治疗后第一年种植。叶的K浓度影响小的治疗后第一年种植,但他们仍然在控制显著低于其他疗法从播种开始后18个月。一个伟大的K的影响可用性的增长大肠茅树通常被观察到在巴西37)和叶片K浓度显示K缺乏强烈限制树木生长在我们的控制治疗。同时Ca浓度影响小的治疗研究中,Mg MF治疗浓度明显高于其他疗法,由于大量的镁白云石添加。

(一)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

污水污泥的应用不仅影响树的营养也在生态系统养分循环。叶litterfall达5.2 - -5.4毫克公顷⁻¹年⁻¹情节的湿污泥,污泥干燥,或肥料的应用程序。然而,叶litterfall控制治疗(表中的低35%5)。只有叶litterfall被认为是在我们的实验中,因为叶子的主要成分从皇冠内土壤养分转移种植后的头三年桉树茅在圣保罗州38]。最高的落叶量被发现在所有治疗最干燥的几个月在整个研究期间(图2)。

治疗

干物质

毫克

年代

浓度(g公斤⁻¹)

控制

10.2

一个

0.4

一个

0.9

6.1

1.7

1.4

一个

矿物肥料

9.5

0.3

一个

2。3

一个

8.1

一个

2。8

一个

1.3

一个

湿污水

9.8

一个b

0.4

一个

2。1

一个

6.7

b c

1.7

1.3

一个

干污水

9.3

0.4

一个

2。0

一个

7.2

1.7

1.3

一个

在litterfall每年大量的干物质和养分

Mg哈⁻¹一年⁻¹

公斤哈哈⁻¹一年⁻¹

控制

4.0

一个

1.6

一个

矿物肥料

5.2

一个

1.6

一个

湿污水

5.3

一个

2。2

一个

干污水

5.4

一个

2。3

一个

显著差异()在治疗由不同字母表示在同一列。
营养浓度是一个算术平均获得执行的分析研究(12-36个月)期间,养分返回值是时间的总和。

(一)

(b)

环境因素,如气候变化,可能很大程度上修改落叶和养分循环过程。最高的落叶发生在水赤字可能因此桉树林里。桉树的“战略”减少水消耗通过叶面积急剧减少。尽管这种行为是观察到所有的治疗落叶低和发生后的控制治疗,可能是因为不相同的树木之间的竞争对水站,因此更少的水压力。树树叶生物量的控制治疗大约一半在其他治疗后的第一个三年种植(表4),较低的蒸发这种治疗的需求可能会减少intertree竞争干燥的时期。

浓度的N, K,在叶子litterfall Ca、Mg治疗(表的影响5)。控制处理的氮浓度明显高于治疗与应用程序的矿物肥料和污水污泥干燥。N的吸收效率低(表控制治疗6)符合缺乏差异治疗叶片N含量从年龄1年起,表明氮没有限制桉树生长,已观察到在这个地区(39]。相比之下,在叶litterfall K的浓度控制治疗其他治疗的一半,因此这种营养素的吸收效率被显著的高于控制治疗比其他治疗方法。发现钙和镁浓度最高的情节与矿物肥料,可能由于白云石后土壤中的大可用性的应用程序。没有发现统计学差异治疗在叶litterfall P和S浓度。这表明,其他营养限制树木生长在这个区域可能(K)。

治疗

毫克

年代

控制

56.9%

71.4%

一个

81.3%

一个

−17.5%

一个

32.5%

一个

31.1%

一个

矿物肥料

62.5%

一个b

77.0%

一个

69.7%

−27.0%

一个

14.8%

33.6%

一个

湿污水

62.0%

一个b

70.1%

一个

70.7%

−26.6%

一个

29.7%

一个

32.8%

一个

干污水

64.0%

一个

70.2%

一个

68.7%

−21.2%

一个

31.4%

一个

37.3%

一个

显著差异()在治疗由不同字母表示在同一列。

最高的K和Mg retranslocation最低的治疗中发现了叶的浓度。桉树种植园的其他研究表明,N和P的最高retranslocation产生这些元素的浓度最高的树木在年轻完全展开叶40]。低氮和磷浓度的差异在完全展开嫩叶采样第二和第三年后种植在我们的研究可以解释低retranslocation治疗这些元素之间的差异。Retranslocation营养叶衰老期间在我们的研究中略高于中观察到的值蓝桉略低于松果体放射虫纲在澳大利亚种植园(41]。负的Ca retranslocation最可能的结果的积累Ca衰老的叶子已经显示为其他树种(42,43]。

矿物肥料和污泥的应用导致了巨大差异由litterfall返回到土壤中P、K、Ca、Mg(表5)。他们可能部分解释之间的巨大差异量的N, P, S, Ca、Mg应用于mineral-fertilized情节和污泥阴谋(表3)。污水污泥和矿物肥料的应用导致了明显更多的K和Ca回到土壤与叶litterfall比控制治疗。10毫克公顷的应用⁻¹污泥导致增加约35%的P通过litterfall回到土壤矿物受精与控制治疗。然而,P的比例从1到3年之后回到土壤种植非常小(< 1.5%)相比,大量应用。相比之下,N循环通过litterfall与大部分N包含在干态和湿污泥的量(大约30%),约为110公斤N公顷⁻¹从12至36个月后回到土壤种植在干态和湿污泥的情节与应用程序。N的数量通常由巴西森林公司申请整个桉树旋转相同的数量级。毫克的量回归土壤矿物受精治疗与litterfall高于治疗与污泥应用程序和控制治疗,可能由于白云石Mg的大量应用。N和S的含量叶litterfall治疗之间没有显著差异,尽管N 3倍和12倍年代应用MF的WS和DS治疗。

在森林里叶分解率地板,评估通过垃圾袋子,倾向于减少(图3)。可溶性化合物通常公布在初始阶段的过程中,紧随其后的是最顽固的化合物如木质素(44]。垃圾袋子在我们的研究中被安装在该领域出现的雨季,所以有利的气候条件导致了早期快速衰减观察(25%在90天内初始生物质分解)。落叶的分解速率由桉树树依赖于治疗。然而,木质素的浓度没有显著不同的治疗方法。增加发生在所有的治疗方法在整个降解过程中,从初期的35%,90天42%垃圾袋安装后,经过360天的65%原位分解。落叶袋的情节与污泥应用程序(干态和湿态)表现出更高的分解率51%和20%比控制在12个月的孵化和矿物质受精治疗,分别(图3)。类似的积极影响凋落物分解率的养分有效性报道Kozovits et al。45),后添加N和P矿物肥料在热带稀树大草原。分解率与营养补充治疗(矿物肥料或污泥)可能会导致微生物的刺激增强营养的可用性在落叶,和/或间接地通过改变小气候受精树下。事实上,光,温度和土壤水分条件可能是修改MF叶生物量越高,WS和DS情节比控制阴谋。

干物质的落叶森林地面后第三年种植以及N, P, S含量没有显著影响矿物肥料和污泥添加(表7)。相比之下,大量的钾、钙和镁低存储在森林地面的叶子在控制治疗比最高的治疗每个养分的输入。污泥的应用导致了大量添加N和P和增强养分循环通过增加落叶。但是,污泥应用程序没有导致干物质显著变化,和N和P的内容落叶堆积在森林里地板上。营养储存在落叶在土壤表面结果通过落叶的输入和输出之间的平衡与凋落物分解。凋落物分解率高污泥应用补偿后的增加营养输入的落叶,导致一个不变存储N, P和S在森林地面的叶子组件。发现了类似的模式以应对营养添加在澳大利亚桉树森林46]。

治疗

生物质

毫克

年代

Mg哈⁻¹

公斤哈哈⁻¹

控制

2。9

一个

37.4

一个

1.3

一个

1.5

18.9

5.7

2。5

一个

矿物肥料

3.9

一个

46.7

一个

1.6

一个

2。5

一个

26.2

一个

7.9

一个

2。9

一个

湿污水

3.3

一个

39.3

一个

1.6

一个

2。3

一个b

19.6

4.6

2。2

一个

干污水

3.7

一个

44.0

一个

1.9

一个

2。8

一个

24.7

一个

5.5

2。7

一个

显著差异()在治疗由不同字母表示在同一列。

4所示。结论

在这个实验中应用湿和干燥的污泥(补充了K和B)在种植行是一个大的营养来源桉树树和显著增加木材生物质生产相比,控制治疗。此外,湿和干燥的污水污泥的应用提高了营养物质的生物循环,这是反映在更高的叶片养分浓度和土壤养分返回通过litterfall上半年的旋转。湿或干污泥应用程序没有对养分循环的影响明显不同桉树茅站。我们的研究表明,在桉树种植园污水污泥应用可能是一个有价值的选择最终处置的残渣,大大减少矿物肥料的需求。然而,大量的氨挥发会导致幼苗死亡率如果发生种植后第一天湿污泥的应用程序。互补的研究是必要的评估污泥应用程序的其他重要的环境影响,尤其是重金属在土壤和地表水的命运。

确认

作者要感谢所有的协调员和员工从Itatinga森林科学试验站和应用生态学和化学纤维素和能源实验室从森林科学部门和实验室的植物生物学系的压力ESALQ / USP的后勤支持。他们还要感谢圣保罗环卫公司(SABESP)和国家研究委员会(CNPq)允许这项研究和森林科学研究所(IPEF)技术和科学支持。

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应用和环境土壤学

有机土壤应用:农业和环境的影响

将污水污泥应用于桉树茅种植园:通过Litterfall生物质产量和养分循环的影响

文摘

1。介绍

2。材料和方法

2.1。研究区、实验设计和治疗

2.2。测量和取样

2.3。数据分析

3所示。结果与讨论

3.1。树木生长

3.2。养分循环

4所示。结论

确认

引用

版权

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