农村分散式生活污水处理尾水的稻田高效利用技术研究

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近年来,苏南地区城镇化进程加快,乡村人居消费水平不断提高,日益增长的生活污水循环利用成为急需解决的生态问题。而农村中拥有大量的农田,其作为一个湿地系统可对农村分散式生活污水处理尾水进行消纳。开发农村分散式生活污水处理尾水的稻田高效利用技术,不仅能解决大量尾水排放入河道污染农村生态环境问题,也为实现宜居乡村提供重要的科学依据。本研究以调研常熟市罗墩村分散式生活污水处理尾水时空分布情况、村落分布、尾水理化性质为主,设置尾水持续性灌溉下对水稻生长特性的实验,研究了不同尾水灌溉量下水稻生长过程中分蘖动态变化、植株生物量变化、植株各器官氮、磷、钾变化情况、产量变化以及稻田土壤有效氮、磷、钾变化。研究结果如下:(1)罗墩村共有10个大型村落,共1504户,全村依各主要河道建设有小型分散式生活污水处理装置28处,周年排放水量约为245280立方米。(2)罗墩村农村分散式生活污水处理尾水在一年四季中呈现出春夏季节水量明显高于秋冬季节,在一天中呈现出3个峰值,分别为上午6-7点、中午11-12点、下午6-7点。(3)农村生活污水经过分散式处理装置处理后,其尾水仍含有大量的氮、磷物质,全氮含量为14.32mg/L,全磷含量为1.22mg/L,仅符合污水排放一级B标准,远远高于地表五类水标准,排放入周围河道仍会引起环境污染问题。(4)随着尾水输入量的增加,其氮素输入量不断增加,在短期内可促进水稻分蘖数的增加,但当尾水中氮素输入当量超过300kg/ha时,其有效分蘖数反而呈现下降趋势。(5)在水稻植株生物量方面,随着尾水输入量的增加,其干物质的量不断增加,在尾水中氮素输入当量为300kg/ha,其生物量最大。(6)在水稻植株各器官氮、磷、钾分布方面,随着尾水输入量的增加,能促进水稻植株各器官氮、磷、钾的累积量,在尾水中氮素输入当量为300kg/ha,其各器官氮、磷、钾含量最高。(7)在水稻产量形成方面,尾水输入量的增加对其有效穗数及千粒重的影响最大,呈现出增加趋势,在尾水中氮素输入当量为300kg/ha,其产量最高,为11442.38kg/ha,与常规施肥处理产量相当。(8)在稻田土壤有效氮、磷、钾累积方面,随着尾水输入量的增加,其土壤有效氮、磷、钾含量不断增加,说明持续性的尾水输入能为水稻植株提供更多的营养物质,促进其生长。(9)在尾水中氮素输入当量为300kg/ha即每日灌水量为8.7m3/亩时,能使水稻生长最佳。此时,罗墩村需要配套77亩农田来消纳产生的尾水量。
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