颗粒状白酒污泥对土壤养分及重金属含量的影响

Effects of granular Baijiu sludge on soil nutrients and heavy metal contents

摘要

目的 分析白酒废水污泥施用于辣椒栽培后对土壤肥力、作物产量及重金属含量的影响，为白酒废水污泥高效资源化利用提供理论参考。 方法 基于白酒废水污泥富含氮磷钾，重金属含量低的特性，通过造粒工艺优化其性状。以辣椒为试验植物，根据辣椒产量计算当地辣椒需肥量分别按1 500~6 000 kg/hm²的量将颗粒状白酒污泥施于盆栽辣椒土壤，并以未施用白酒污泥（CK）和施用普通复合肥（F）为对照。 结果 ①6 000 kg/hm²的处理（W₄）综合效果最佳，土壤pH值、电导率（EC）分别比对照（CK）提高了7.37%，59.21%；土壤有机质（OM）、有效磷（AP）、速效钾（AK）、碱解氮（AN）、铵态氮（NH₄⁺-N）以及硝态氮（NO₃^--N）含量分别提高72.73%，93.28%，62.24%，24.08%，63.40%和14.91%； ②不同处理土壤重金属含量均远低于标准限值并达到Ⅰ类标准，且处理后土壤中铁（Fe）含量、铝（Al）含量较低不易导致土壤酸化板结； ③施用颗粒状白酒污泥明显促进辣椒生长，其中W₄处理的辣椒株高和叶绿素含量分别比CK增加68.84%，65.48%，辣椒产量也最高（达33 180 kg/hm²）。 结论 施用颗粒状白酒污泥可显著改善土壤理化性质，明显提升土壤肥力并有效促进辣椒的生长。

Abstract

Objective The influence of applying Baijiu wastewater sludge to pepper cultivation on soil fertility， crop yield， and heavy metal content is analyzed， providing a theoretical reference for the efficient resource utilization of Baijiu wastewater sludge. Methods Based on the characteristics of Baijiu wastewater sludge being rich in nitrogen， phosphorus， and potassium with low heavy metal content， its properties were optimized through granulation. Pepper was selected as the test plant. Granulated Baijiu wastewater sludge was applied to potted pepper soil at rates of 1 500—6 000 kg/hm² based on the local nutrient requirements calculated from pepper yield. Controls included soil with no Baijiu sludge application （CK） and soil with conventional compound fertilizer （F）. Results ① The treatment of 6 000 kg/hm² （W₄） demonstrated the best comprehensive effect. Compared to CK， it increased soil pH and electrical conductivity （EC） by 7.37% and 59.21%， respectively. Soil organic matter （OM）， available phosphorus （AP）， available potassium （AK）， alkaline nitrogen （AN）， ammonium nitrogen （NH₄⁺-N）， and nitrate nitrogen （NO₃⁻-N） increased by 72.73%， 93.28%， 62.24%， 24.08%， 63.40%， and 14.91%， respectively. ② The heavy metal contents in soil under different treatments were far below the standard limits and met class Ⅰ standards. Furthermore， the contents of iron （Fe） and aluminum （Al） in the treated soil were relatively low， making soil acidification and compaction unlikely. ③ Application of granular Baijiu sludge significantly promoted pepper growth. Specifically， the W₄ treatment increased plant height and chlorophyll content by 68.84% and 65.48%， respectively， compared to CK， and the pepper yield was the highest， reaching 33 180 kg/hm². Conclusion Application of granular Baijiu sludge can significantly improve soil physicochemical properties， markedly enhance soil fertility， and effectively promote pepper growth.

Graphical abstract

关键词

白酒污泥 / 颗粒状肥 / 土壤养分 / 土壤理化性质 / 土壤重金属

Key words

Baijiu sludge / granular fertilizer / soil nutrients / soil physicochemical properties / soil heavy metals

文献参数： 张鹏， 吴永贵， 鲁鸿霈， 等.颗粒状白酒污泥对土壤养分及重金属含量的影响［J］.水土保持通报，2025，45（5）：35-44. Citation:Zhang Peng， Wu Yonggui， Lu Hongpei， et al. Effects of granular Baijiu sludge on soil nutrients and heavy metal contents ［J］. Bulletin of Soil and Water Conservation，2025，45（5）：35-44.

白酒产业是贵州省的传统优势产业，到2025年末贵州省白酒产业总产值达到2 500亿元^［1］，而在白酒产能迅速增加的同时也将会产生大量的白酒废水污泥（以下简称“白酒污泥”）。据统计，每生产1 t 65°（酒精度数）的白酒约耗水60 t，产生白酒废水48 t，而污泥产量约为白酒废水量的3%^［2］，由此可预见，白酒污泥产量大且处置也将更为困难。将白酒污泥进行土地利用时，由于其含有较高浓度的养分（盐分），在施用于土壤时会因污泥中养分N， P，K等流失速率过快而导致其对土壤和地下水的污染。尤其是在土壤盐分急剧上升后对植物产生肥害和盐害而导致植物枯萎死亡^［3］；同时，由于白酒污泥中含有大量聚合氯化铝或聚合氯化铁或聚丙烯酰胺等絮凝剂，如直接施用或施用过多，易造成严重的土壤板结问题^［4］；加上白酒污泥中易腐有机质（OM）含量高，含水率高等特性，不仅导致污泥易发生腐解而滋生大量病原微生物，且在腐解耗氧后易导致局部高温烧根烧苗而使植物根系缺氧发黑死亡，因此白酒污泥如果不经处理而直接施用或施用量不当，均会对环境、土壤及植物造成严重的负面影响^［5］。为此，在对白酒污泥土地利用前通常需经一定处理以抑制其对土壤造成的负面影响^［6］。白酒废水污泥中富含OM， N，P， K等营养元素及多种微量元素，与一般城市污泥相比，重金属含量及有毒有害物质相对较低^［7］，各重金属含量均远低于《农用污泥污染物控制标准（GB 4284—2018）》中A级污泥产物的污染物浓度限值，具有突出的农用潜力。如继续使用传统的焚烧和填埋等传统处理方法，将会严重浪费宝贵的肥力资源^［8］。

近年来，已有多项研究对白酒污泥的资源化利用展开探索。Kaira等^［9］使用季节性批次的酿酒厂污泥进行一系列生化甲烷潜力测试，在不同的接种物与基质比例和温度下添加和不添加选定的微量营养素（Co， Cu， Ni）后发现它具有高浓度的N和C及所有必需微量营养素而适合作为农业肥料。Marcos等^［10］将两种废蘑菇基质和葡萄酒厂污泥以1∶1∶2的比例进行堆肥，发现堆肥产物电导率（EC）和养分含量显著提升，可用于植物栽培。Mishra等^［11］研究表明，施用量为3 t/hm²的白酒污泥改良土壤最有利于甘蔗生长。卢雨霞^［12］将白酒污泥与刺梨果渣按3∶1堆肥后种植小白菜可显著提高蔬菜产量。李哲^［13］、李文洪^［14］则将白酒污泥制成有机肥，实现了资源化；亦有研究将其转化为生物炭，用于吸附水溶液中的亚甲基蓝^［15］。总体来看，白酒污泥在土地利用方面展现出极高的潜力，然而传统堆肥法周期长，占地广，易造成养分流失及氨、硫化氢等恶臭气体无组织排放，亟需发展高效、低耗、环保的新型处置工艺。

本研究拟以贵州酱香型白酒污泥为对象，探讨其安全高效资源化利用策略，旨在在解决污泥处置难题的同时，高效满足特色农作物植株生长发育的营养需求，有效改善土壤理化性质与肥力，并协同抑制土壤板结、养分流失及环境污染问题。为此，将白酒污泥以10∶1比例与米糠混合均匀后进行直接快速挤压造粒工艺制备成颗粒状白酒污泥，分别按1 500~6 000 kg/hm²的量施于盆栽辣椒土壤，并以未施用白酒污泥和传统施用的普通复合肥为对照，综合运用主成分分析及Pearson相关性分析，系统评估不同处理对土壤理化性质（pH， EC）；土壤养分含量（土壤总碳TC，总氮TN，总磷TP，总钾TK，有机质OM，有效磷AP，速效钾AK，碱解氮AN，铵态氮NH₄⁺-N，硝态氮NO₃^--N）；土壤重金属（Cr， Cu， Zn， Pb， Ni， As， Cd）；土壤碱金属及碱土金属（K， Na， Mg）含量；土壤Fe， Al含量和辣椒的生长生理指标（株高和叶绿素）及辣椒产量的影响，相关研究结果将为白酒污泥的安全高效资源化利用及辣椒高产优质种植提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料与制备

白酒污泥取自贵州省仁怀市某酱香型白酒酒厂中的污水处理厂（其理化性质及重金属含量详见表1）。将污泥自然风干后用破碎机进行粉碎，以重量比1∶10的比例将米糠加入污泥后加入适量水进行混合搅拌均匀，将其缓慢倒入磨盘孔径为8 mm的挤压式造粒机中制得颗粒状白酒污泥（肥）。辣椒（Capsicum）品种为“红耀小米辣”，辣椒苗由贵州省龙里县湾滩河镇蔬菜基地提供。

1.2 试验方案及操作步骤

将制得的颗粒状白酒污泥放入直径为19 cm，高度为30 cm的塑料种植盆中，每盆放入5 kg土壤（相关理化性质及重金属含量详见表2），白酒污泥颗粒埋深5—8 cm后作为底肥（基肥），随后种植辣椒。

各处理及试验代号如下：对照组（CK），污泥颗粒1 500 kg/hm²（W₁），污泥颗粒3 000 kg/hm²（W₂），污泥颗粒4 500 kg/hm²（W₃），污泥颗粒6 000 kg/hm²（W₄），传统施用的普通复合肥（N∶P∶K为20%：10%：10%）900 kg/hm²（F），以上各处理分别设置3个平行。辣椒盆栽试验于2024年5月14日开始移栽种植，2024年8月21日采集第1批成熟辣椒样品检测品质指标，辣椒产量为多次分批测产，分别于8月21日、9月5日、9月18日、10月10日分4批次将成熟辣椒采摘，土壤样品采集于10月10日辣椒收获完成。

1.3 测试方法

土壤样品采用五点取样法，在各盆栽采集0—19 cm土壤并分为两部分，一部分新鲜土保存在-4 ℃冰箱中，备用于NH₄⁺-N以及NO₃^--N含量的后续检测，另一部分则经自然风干和过筛后用于其他土壤理化指标测定。将土-水以1∶2.5混合振荡30 min后，采用电极法测定悬浮液的pH值和电导率（EC）；土壤OM的测定采用低温重铬酸钾比色法，该方法采用重铬酸钾和硫酸的混合物氧化土壤样品；碱解扩散法测定AN，该原理是NaOH释放后被H₃ BO₃吸收；在pH值为8.5的NaHCO₃溶液中提取AP，采用钼锑抗比色法测定磷含量；AK使用醋酸铵浸提法测量，随后使用耦合等离子体光学发射光谱法（ICP-OES， Thermo-Scientific iCAP 7000系列ICP光谱仪，美国）进行定量；准确称取土壤0.1 g加入1 ml浓盐酸和4 ml浓硝酸，1 ml氢氟酸，将消解管放在电热板上消解，温度为175 ℃，待消解完全后使用耦合等离子体光学发射光谱法（ICP-OES， Thermo-Scientific iCAP 7000系列ICP光谱仪，美国）分析土壤中金属（Fe， Al， Mg， K和Na）及重金属含量（Cr，Cu，Zn，Pb，Ni，As，Cd）。NH₄⁺-N和NO₃^--N采用紫外分光光度法测定，根据土壤和Kcl按1∶10比例进行提取（最低检出限为0.01 mg/kg）。

对采收的所有辣椒用电子天平称量质量并计算产量，叶绿素（SPAD）含量用（SPAD-502）测量仪测定，采用卷尺测量植株株高。

1.4 数据处理

采用Excel 2024及SPSS 27.0软件对试验数据进行分析处理，采用单因素方差分析法对显著性差异分析。在方差分析显示p<0.05时，使用最小显著性差异检验来区分平均值。采用Origin 2021进行相关性分析作图。

2 结果与讨论

2.1 不同处理对土壤pH和电导率的影响

土壤pH值可直接影响养分的存在状态、微生物活动以及土壤养分的释放。施用颗粒状白酒污泥替代传统施用的普通复合肥后土壤的pH值有明显提升（表3），与CK相比，W₂，W₃，W₄处理组土壤pH值分别提高4.98%~7.37%，与F相比，W₂，W₃，W₄处理组土壤pH值分别提高了2.54%~9.71%。这说明颗粒状白酒污泥施用量低于3 000 kg/hm²时土壤的pH值反而会降低，而施用复合肥则明显会使土壤酸化。随着颗粒状白酒污泥施用量的增加土壤pH值呈上升趋势，原因可能是白酒污泥中的N大部分以有机氮形态存在，土壤中的微生物在将部分有机氮转化为NH₄⁺-N时呈碱性而使pH值逐渐升高^［16］。F处理土壤pH值低于CK处理，原因可能是复合肥本身含有一些强酸弱碱性物质或生理酸性物质（硫酸铵等），施入土壤后会直接释放酸性物质或经植物选择性吸收后降低了土壤pH值^［17］；而W₁组pH值下降的原因则可能是白酒污泥养分释放过程中，有机物的分解和微生物的代谢活动会产生一些有机酸和无机盐导致pH值有所下降^［18］。

土壤的EC值可代表土壤中电解质或水溶性矿物质的多少，也能直接反应土壤的养分状况及盐度。试验结果表明，与不施用任何肥料的CK相比，随着颗粒状白酒污泥施用量的增加土壤的EC值会显著升高，各处理EC大小顺序为：W₄>W₂>W₃>W₁>F>CK，其中W₄处理的EC最高（为546.68±25.17 μS/cm）。F处理的土壤EC增加幅度要显著小于施颗粒状白酒污泥处理（p<0.05），当颗粒状白酒污泥施用量为6 000 kg/hm²时，土壤的EC显著高于其他处理。EC的上升是因为白酒污泥中含有大量水溶性矿物养分或电解质而导致土壤EC上升^［19］，表明施用颗粒状白酒污泥可显著增加土壤中的水溶性矿物养分，并可通过土壤盐平衡溶液的作用有助于减轻土壤中碱金属导致的盐碱化或单一盐分的盐害风险。

2.2 不同处理对土壤有效养分的影响

土壤中的矿物养分的种类和数量及生物有效性是土壤质量的重要指标，试验结果表明施用颗粒状白酒污泥后土壤中N，P，K及有机质等各种有效养分含量会得到显著提升（图1）。各处理土壤NH₄⁺-N含量大小顺序为：W₄>W₂>F>W₃>W₁>CK，W₂大于W₃的原因可能是3 000 kg/hm²施用量可能会使土壤环境相对稳定，微生物的分解效率可能相对较高，F处理NO₃^--N含量最高（为25.6±1.68 mg/kg）。施用颗粒状白酒污泥处理中NH₄⁺-N含量明显大于NO₃^--N含量，一方面是NH₄⁺-N带正电荷比NO₃^--N带负电荷更容易被固持^［20］，另一方面是植物体优先利用土壤中的NO₃^--N^［21］，并在养分释放过程中延缓了NH₄⁺-N的硝化作用，并且有研究发现在土壤的硝化作用易受到温度、湿度、等多种因素的影响，例如在低温时硝化细菌的活性受到抑制，硝化作用减弱使得NO₃^--N生成量减少^［22］。

土壤中F处理的AN含量最高（为400.67±61.79 mg/kg）；与CK相比，颗粒状白酒污泥施用后使土壤的AN含量升高，但均小于复合肥，原因可能是化学肥料中通常含有较高浓度的氮素，这些氮素释放到土壤中提高了土壤中的AN含量^［23］；也可能是白酒污泥中的氮素主要以有机氮的形式存在，需通过微生物的矿化作用转化为无机氮，而这一过程相对较慢，因此颗粒状白酒污泥对土壤AN的贡献可能不如直接施用复合肥迅速和显著^［24］。

各处理土壤中W₂处理AP含量最高（为62.24±4.8 mg/kg），与CK相比提高47.20%~93.28%，且发现当施用量超过3 000 kg/hm²后，土壤AP含量开始下降，原因可能是过多的磷会超出土壤的吸附溶解平衡范围，土壤中的铁、铝、钙等元素会与磷发生化学反应，形成难溶性的磷酸盐，如磷酸铁、磷酸铝和磷酸钙等，这些物质不易被植物直接吸收利用，导致土壤有效磷含量下降^［25］。施用颗粒状白酒污泥处理中土壤AK的含量与CK相比提高57.92%~62.24%，其中W₂处理AK含量最高（为154.02±3.26 mg/kg），当施用量超过3 000 kg/hm²时，土壤AK含量出现下降的情况，原因可能是当施用量过大时，土壤中的钾离子浓度过高，超过了黏土矿物的吸附平衡，更多的钾离子被固定在矿物表面，减少了土壤溶液中的有效钾含量。随着施用量的增加，土壤AP， AK的含量呈现不断增加趋势且显著大于F和CK，原因是白酒污泥中含有的N，P，K等养分，在施用到土壤后，可通过微生物的作用逐渐释放出来供植物吸收利用^［26］。

随着颗粒状白酒污泥施用量的增加，土壤中OM含量逐渐增加且大于复合肥的效果，W₄处理OM含量最高（为40.59±2.32 mg/kg）。因为白酒污泥本身富含有机物，如残余的酿酒原料颗粒、微生物代谢产物以及一些未完全降解的有机残渣等，施入土壤后，这些有机物直接增加了土壤中的有机质含量。此外，污泥中的有机组分复杂多样，包括多糖、蛋白质、脂肪酸等有机化合物，它们进入土壤后可以以不同的形式被土壤吸收和储存，从而提高土壤有机质含量^［27］。

2.3 不同处理对土壤中矿物元素总量及重金属的影响

施用颗粒状白酒污泥后，土壤中总磷（TP），总碳（TC），总氮（TN）含量显著高于CK（图2），且W₄处理的土壤TC含量最高（为2.31±0.03 g/kg），与CK相比提高了42.14%~52.17%。W₄的TN及TK含量最高且与其他处理均存在显著差异（p<0.05）。进一步分析发现，白酒污泥中OM和N，P的增加对土壤养分有显著影响，而对K的影响较小；TP含量除W₄，W₃外，其他处理无显著差异（p>0.05），表明颗粒状白酒污泥的施用量在4 500 kg/hm²以下时，施用颗粒状白酒污泥与普通复合肥对土壤TP含量的影响并不明显，当颗粒状白酒污泥施用量超过4 500 kg/hm²时，更有利于提高土壤的TP含量。

土壤中的Fe和Al的累积是土壤不断酸化和板结的重要影响因素^［28］。施用颗粒状白酒污泥后，土壤中Fe含量（4.25~6.66 g/kg）在CK与其他处理组之间无显著差异（p>0.05）（表4）；土壤中Al含量随各处理随着颗粒状白酒污泥施用量的提高而呈下降趋势，且W₄处理最低（为1.23±0.14 g/kg），这一现象归因于白酒污泥本身含有一定的碱性物质，施入土壤后可以中和土壤中的酸性成分，提高土壤的pH值，随着土壤pH值的上升，铝的溶解度降低，部分溶解态的铝会转化为沉淀态或被土壤胶体吸附，从而减少了土壤中可溶性铝的含量。这一试验结果表明颗粒状白酒污泥施用后不会对土壤产生酸化板结的负面作用。

土壤中碱金属（Na，K）和碱土金属（Mg）的累积是土壤是否会盐碱化或盐渍化的重要指标。施用颗粒状白酒污泥后土壤中Mg含量显著低于F处理和CK（p<0.05）。W₄处理的Mg含量最低，F处理最高。一方面是颗粒状白酒污泥本身含Mg较低且由于稀释效应降低了土壤中Mg含量，另一方面也与复合肥中含有一定钙镁磷肥后带入Mg有关。对Na而言，除W₂处理外，其余处理与CK中Na存在显著差异（p<0.05），其中W₄土壤中Na含量最高（为707.17±31.55 mg/kg），说明颗粒状白酒污泥施用量如果过高，会因Na的累积而对土壤产生一定的次生盐渍化风险，不过对南方多雨地区因Na易于被大量天然降雨冲洗淋失估计不会严重，但对保护地（大棚）栽培而言会有加重趋势^［29］，其具体的累积规律或消长趋势尚需进一步深入对比研究。

土壤重金属的种类和数量是影响土壤安全和食品安全的重要指标，对不同处理下土壤重金属含量检测结果表明（表5），Cr，Cu，Zn，Pb的平均含量分别为33.78，2.22，19.53，4.51 mg/kg，且Ni，As，Cd元素检测含量小于ICP的检出限0.01 mg/kg。对比《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）（GB 15618—2018）》中重金属含量的要求可知，各处理的重金属含量均远低于标准限值且达到Ⅰ类标准（土壤质量基本保持自然背景水平），表明施用颗粒状白酒污泥与普通复合肥均不会对土壤造成重金属污染。研究发现，辣椒根系分泌的多种有机物对土壤中重金属等起到螯合固定和积累作用，同时也限制它们向植物体内输送^［30］，这使种植辣椒后的农产品安全得到充分保障。

2.4 不同处理对辣椒生长和产量的影响

不同处理对辣椒生长和产量有明显的影响（表 6），各处理中W₄的最高。与CK相比，显著提高了54.05%~68.86%（p<0.05），施用颗粒状白酒污泥对辣椒的生长起到了一定的促进作用，对辣椒产量的提高显著大于F处理和CK，且对辣椒的生长、光合作用、株高产生了有利影响。根据Pearson相关性分析，辣椒的产量与土壤中AK，AP，OM，TN等养分相关性高（p<0.05），说明污泥中的这些养分对植物产量的提高有重要作用。然而考虑到运输及施用成本与经济效益的“费效比”，颗粒状白酒污泥不同施用量对辣椒产量影响并不显著在保证产量提升的前提下以W₁组为最佳。

不同处理对辣椒株高的影响具有明显差异（图3），各处理辣椒株高在31.7~52.3 cm^，其中以CK最低而W₂最高，与CK组相比提高了31.16%~39.49%。从Pearson相关性分析的结果发现，AK含量与SPAD、株高之间的相关性极高（p<0.01），说明白酒污泥中AK能有效促进辣椒SPAD和株高的提升。结果表明施用颗粒状白酒污泥能有效促进辣椒株高的增加，施用量为3 000 kg/hm²时效果最明显。各处理中W₁组的叶绿素SPAD值最高而CK最低，在施用颗粒状白酒污泥处理之间的SPAD值差异并不显著（p>0.05），与CK相比提高了32.99%~34.52%，且都显著高于F处理组，施用颗粒状白酒污泥后可改善植物叶片的生理活性，土壤理化性质的改善、土壤肥力的增强、土壤微生物数量和活性的增加以及土壤持水能力的提高都与之有关。

2.5 Pearson相关性分析

用于衡量两个连续变量（土壤理化性质及辣椒生长情况）之间线性相关程度的Pearson相关性分析结果（图4）表明，从土壤理化性质来看，土壤pH值与NH₄⁺-N，AP，AK，OM之间呈显著正相关（p<0.05），说明土壤的pH对养分含量产生直接响，在酸性条件下，土壤溶液中的氢离子（H⁺）浓度较高，这种酸性条件有利于NH₄⁺-N的稳定存在；土壤AN与NH₄⁺-N， NO₃^--N呈显著正相关（p<0.05），土壤氮素主要来源于土壤中的有机质和添加的有机物料，这些有机物发生矿化作用时分解产生NH₄⁺-N，随着产生的NH₄⁺-N量增多导致土壤中NH₄⁺-N和AN的含量上升。当土壤条件适宜时，硝化作用增强，NH₄⁺-N向NO₃^--N的转化增加，但由于土壤中氮素的总量相对稳定，此时土壤中AN的含量也会相应增加，从而使NH₄⁺-N与NO₃^--N以及AN之间呈现一定的相关性；从土壤养分与辣椒生长情况来看，AK对SPAD、株高的影响极显著（p<0.01），说明AK是影响辣椒生长的关键因素；对于辣椒的产量方面，AP， AK， OM都与其表现出极高的相关性；AN，NH₄⁺-N，NO₃^--N对辣椒产量的贡献并未表现出正相关影响。土壤TN，TC，TP与SPAD、株高、产量之间呈显著正相关（p<0.05）；

2.6 主成分分析

对土壤养分各指标做主成分分析，提取到主成分特征值大于1的共4个，并计算各成分的贡献率，成分1，2，3，4对方差的贡献率分别为45.89%，15.91%，13.83%和9.04%，前4个主成分的贡献率累计达到了84.67%，说明4个主成分可以代表所有土壤养分指标的大部分信息。土壤TN，EC，OM，AP，pH，AK与PC₁的相关系数较大；土壤NO₃^--N，TK，AN与PC₂的相关系数较大；土壤NH₄⁺-N，TC与PC₃的相关系数较大；土壤TP与PC₄的相关系数最大。由图5可知，在PC₁轴上，施用颗粒状白酒污泥处理W₂，W₃，W₄正向分布，说明施用颗粒状白酒污泥能够有效提高土壤EC，pH和TC，TN，OM，AP，AK含量，CK，F，W₁负向分布且与NO₃^--N，TK，AN呈正相关。土壤养分对辣椒产量、株高和叶SPAD有显著影响，表明施用颗粒状白酒污泥对土壤养分的提高和对辣椒的生长发育非常重要。这个结果与Pearson相关性分析结果一致。

为了更直观地显示不同颗粒状白酒污泥施用量下土壤各项指标对土壤养分的影响，通过构建综合性评价指标Y对各组分进行分析，根据各综合指标的标准化特征向量值及各单项指标的标准化值，将提取的4个主成分的土壤各项指标按权重系数进行计算得到综合质量分数，得分值最高即为土壤养分含量最高（表7），各分组得分值大小顺序为：W₄>W₂>W₃>W₁>F>CK，其中W₄的得分最高为3.05，CK得分最低为-3.97，说明W₄处理养分含量最佳，CK处理养分含量最差。

3 结 论

（1） 颗粒状白酒污泥的施用提高了土壤pH值和EC。与不施肥和施普通复合肥的处理相比，当施用量超过3 000 kg/hm²时土壤pH值呈上升趋势，且提高了4.98%~7.37%，EC提升了22.03%~59.21%，表明颗粒状白酒污泥可有效改善土壤的理化性质。

（2） 颗粒状白酒污泥的施用显著增加了土壤中各种矿物养分的含量，其中以6 000 kg/hm²的W₄综合得分最高，随着污泥施用量的增加，当施用量超过3 000 kg/hm²后，土壤AP，AK，NO₃^--N含量开始下降，NH₄⁺-N，AN，OM随着施用量的上升而上升，在Pearson相关性分析的结论中，AP，AK，OM含量对辣椒生长指标的提高尤为显著；土壤的TC，TN，TP含量显著增加（p<0.05），较CK分别提升52.17%，38.99%，64.26%。

（3） 颗粒状白酒污泥的施用可明显促进辣椒的生长发育和显著地提高辣椒产量。其中W₄处理的辣椒株高和叶绿素SPAD较CK分别增加68.84%，65.48%，辣椒产量较CK增加68.86%（最高达33 180 kg/hm²），相比传统的复合肥（F）处理增加了66.77%；并且土壤重金属含量检测结果表明，各处理重金属含量均远低于标准限值并达到土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（GB 15618—2018）的Ⅰ类标准，在增加白酒污泥施用量的同时可以发现土壤中的重金属含量并未升高，且处理后的土壤中Fe含量未明显增加，而Al含量则呈明显下降趋势，表明施颗粒状白酒污泥不会对土壤造成重金属污染，也不会导致土壤酸化板结，说明该颗粒状白酒污泥可在辣椒生产中得到安全高效资源化利用。

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基金资助

国家自然科学基金项目“黔西南汞铊尾矿中汞砷锑铊的释放迁移及其原位化学—生物耦合阻控机制”(521600132)

贵州省高层次创新人才培养计划项目(黔科合平台人才［2020］6002-2)

国惠集团—贵州大学技术研发项目(惠［2018］0801)