有机固废与沼液共水热炭化产物对土壤特性及大豆生长的调控效应OA

针对玉米/棉花秸秆等农业固体废弃物与市政污泥协同处置的技术需求,本研究创新性地采用养殖沼液作为反应介质,开展农业秸秆-市政污泥体系水热炭化及其产物的环境效应研究。通过土壤培养试验系统评价棉花秸秆水热炭(MHC)、玉米水热炭(YHC)、污泥水热炭(SHC)、污泥-棉花复合炭(SMHC)和污泥-玉米复合炭(SYHC)对土壤的改良效果;并采用萌发袋水培法探究棉花秸秆炭化液(MAP)、玉米秸秆炭化液(YAP)、市政污泥炭化液(SAP)、污泥-棉花炭化液(SMAP)、污泥-玉米炭化液(SYAP)对大豆幼苗生理生长的影响。结果表明:水热炭可显著改善土壤结构,各处理组土壤含水率相较于未添加水热炭的空白对照(CK)提升16.2%~77.5%,pH值降低0.40~0.98,盐分含量下降55.7%~59.7%。水热炭可有效提升土壤养分水平,SHC处理全氮、全磷含量分别较CK增加96.8%和56.5%,YHC处理全钾含量提高45.7%。处理组碱解氮、速效磷和速效钾含量较CK分别提高15.4%~61.1%、26.6%~127.5%和8.6%~39.2%。冗余分析结果表明,土壤碱解氮和速效磷是影响植物生长的主要因素。炭化液剂量依赖性地促进大豆幼苗生长,使株高、叶面积、茎粗和主根长分别提升1.3%~65.3%、11.8%~41.4%、0.9%~20.3%和5.5%~27.4%。值得注意的是,YAP和SYAP处理使茎秆显著增粗,而SAP处理抑制根系伸长。研究表明,水热炭通过改善土壤性质、增强养分和保水能力促进大豆幼苗生长,而水热炭化液虽有助于根系发育,但其含有的高硝态氮和酚类物质可能抑制幼苗生长。