城市污泥用作藍(lán)豬耳無土栽培基質(zhì)研究

黃少玲 李綿盛 梁華祖 李彩群 葉祥森 王瑛華 陳剛

摘要?[目的]實(shí)現(xiàn)城市污泥的廢物利用。[方法]研究城市污泥、菇渣、米糠和藥渣的不同配比混合基質(zhì)對(duì)藍(lán)豬耳生長(zhǎng)的影響，并比較藍(lán)豬耳在不同的無土栽培基質(zhì)和在常規(guī)栽培基質(zhì)中生長(zhǎng)指標(biāo)的差異。[結(jié)果]在栽培過程中不施肥的條件下，無土栽培基質(zhì)中藍(lán)豬耳的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均優(yōu)于常規(guī)栽培基質(zhì)。在營(yíng)養(yǎng)階段，基質(zhì)3（城市污泥含量40%）和基質(zhì)6（城市污泥含量70%）中藍(lán)豬耳的生長(zhǎng)狀況較優(yōu);在開花期，處理組各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)多數(shù)優(yōu)于對(duì)照組，其中基質(zhì)3和基質(zhì)6藍(lán)豬耳的花朵數(shù)較多。[結(jié)論]該研究為城市污泥的環(huán)保資源化利用提供參考。

關(guān)鍵詞?城市污泥;藍(lán)豬耳;無土栽培基質(zhì);生長(zhǎng)指標(biāo)

中圖分類號(hào)?X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼?A文章編號(hào)?0517-6611（2018）33-0054-04

藍(lán)豬耳（Torenia fournieri）又稱為夏堇、藍(lán)月亮、花瓜草等，為玄參科翼萼屬一年生觀賞性草本植物，屬暖季型草花，其具有花朵顏色豐富、花朵十分小巧、花期較長(zhǎng)等特點(diǎn)[1]。藍(lán)豬耳屬于陽(yáng)性植物，喜光、耐高溫、耐潮濕，對(duì)土壤要求不嚴(yán)格，適用于園林造景中[2]。

城市污泥是城市污水處理過程中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)，其中除有害物質(zhì)之外，還含有氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程加快，城市污泥量的與日俱增與處理不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境[3]。目前處理城市污泥的方法有很多，如衛(wèi)生填埋、焚燒、能源化利用、制作建筑材料等[4]，但這些處理方法大多都存在一定缺陷。經(jīng)前人研究城市污泥經(jīng)適當(dāng)處理可作為堆肥應(yīng)用于花卉栽培，如用于觀花植物鳳仙花、矮牽牛和孔雀草等的栽培[5]。筆者用城市污泥堆肥發(fā)酵后形成的無土栽培基質(zhì)代替常規(guī)栽培基質(zhì)，用作藍(lán)豬耳無土栽培基質(zhì)，為城市污泥的環(huán)保資源化利用提供了有效參考。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)材料?試驗(yàn)用的無土栽培基質(zhì)來自廣東華揚(yáng)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?，由城市污泥堆肥發(fā)酵形成。對(duì)照組中的泥炭土來自肇慶市高要區(qū)，椰糠來自于斯里蘭卡。藍(lán)豬耳育苗用種子為自收種，花色粉色。

1.2?試驗(yàn)方法?該試驗(yàn)共設(shè)8組，基質(zhì)1～基質(zhì)7為處理組，為城市污泥的無土栽培基質(zhì)，基質(zhì)8為對(duì)照組，為常規(guī)栽培基質(zhì)，各栽培基質(zhì)配比見表1。每組基質(zhì)種植4盆，每盆種植3株，每組基質(zhì)共計(jì)12個(gè)樣本，設(shè)置3次重復(fù)。

該試驗(yàn)分為3個(gè)階段，分別為育苗階段、營(yíng)養(yǎng)階段、繁殖階段。該試驗(yàn)進(jìn)程如下：播種直至藍(lán)豬耳幼苗長(zhǎng)至約2 cm開始移栽種苗，每盆種3株幼苗，3株幼苗呈三角狀排布，以便其冠幅的生長(zhǎng)，各花盆間距為20 cm。栽苗30 d后部分處理組出現(xiàn)花苞，在此階段進(jìn)行摘心處理，摘心的標(biāo)準(zhǔn)是主莖留下2～3個(gè)節(jié)，最后在開花衰敗初期收割。在試驗(yàn)中測(cè)量3次數(shù)據(jù)，第1次為摘心前;第2次為盛花期;第3次為開花衰敗初期（即收割前）。測(cè)量的生長(zhǎng)指標(biāo)包括株高、冠幅、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬、分支級(jí)數(shù)、側(cè)枝數(shù)、花朵數(shù)、地上鮮重、地下鮮重、地上干重、地下干重。在盛花期，因葉色在視覺感官上有所差別，故在該試驗(yàn)中，用打孔器采集每組基質(zhì)的藍(lán)豬耳葉片，分別制成混合樣，測(cè)定每組基質(zhì)混合樣的葉綠素含量，測(cè)定方式參照張志良等[6]方法進(jìn)行。

1.3?數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010處理，采用DPS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較，采用LSD法在5%的水平進(jìn)行顯著性差異檢驗(yàn)，其中P<0.05的顯著差異用小寫字母表示。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同基質(zhì)的理化性狀

從表2可以看出，處理組的有機(jī)質(zhì)和總養(yǎng)分為對(duì)照組（椰糠和泥炭土混合樣）的2～4倍，且處理組中的全氮、有效磷和全鉀含量也為對(duì)照組的2～5倍，為藍(lán)豬耳提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)。同時(shí)處理組基質(zhì)的pH接近中性，有利于藍(lán)豬耳的生長(zhǎng)發(fā)育。在鹽分方面，處理組基質(zhì)的鹽分含量比對(duì)照組低。

2.2?不同配比基質(zhì)在營(yíng)養(yǎng)階段對(duì)藍(lán)豬耳生長(zhǎng)的影響

種苗30 d后，處理組各樣本間生長(zhǎng)狀況基本一致，苗株高約10 cm，但對(duì)照組的苗株高3～5 cm，與處理組有明顯的差異。此時(shí)處理組都出現(xiàn)二級(jí)分支，且基質(zhì)1（城市污泥含量20%）和基質(zhì)5（城市污泥含量60%）出現(xiàn)花苞。這說明可能基質(zhì)1和基質(zhì)5更適合藍(lán)豬耳的繁殖生長(zhǎng)。

在種苗30 d后，實(shí)施摘心。因?yàn)樗{(lán)豬耳屬于觀花植物，摘心利于其冠幅的發(fā)展，冠幅大的相對(duì)美觀。由于對(duì)照組生長(zhǎng)遲緩，摘心延期。摘心前測(cè)量藍(lán)豬耳的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)，測(cè)量結(jié)果見表3。

由表3可知，與對(duì)照相比，城市污泥用作無土栽培基質(zhì)對(duì)藍(lán)豬耳的生長(zhǎng)均具有一定程度的促進(jìn)作用?；|(zhì)1～7的冠幅、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬、分支級(jí)數(shù)、側(cè)枝數(shù)均顯著高于基質(zhì)8，基質(zhì)2～7的株高顯著高于基質(zhì)8，表明處理組的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均優(yōu)于對(duì)照組。其中基質(zhì)3（城市污泥含量40%）和基質(zhì)6（城市污泥含量70%）生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)量結(jié)果較優(yōu)。說明基質(zhì)3和基質(zhì)6較適合藍(lán)豬耳營(yíng)養(yǎng)階段生長(zhǎng)。

摘心10 d后，對(duì)照組出現(xiàn)花苞。此時(shí)基質(zhì)3和基質(zhì)6中出現(xiàn)較多花苞，基質(zhì)2次之。且基質(zhì)3（城市污泥含量40%）長(zhǎng)勢(shì)最好。表明基質(zhì)3、6和2比較適合藍(lán)豬耳營(yíng)養(yǎng)階段生長(zhǎng)。而與處理組相比，對(duì)照組株高較低、冠幅較小、葉片偏黃。

2.3?不同配比基質(zhì)在繁殖階段對(duì)藍(lán)豬耳生長(zhǎng)的影響

摘心12 d后基質(zhì)5和基質(zhì)7栽培的藍(lán)豬耳先出現(xiàn)開花現(xiàn)象。摘心15 d后7個(gè)處理組普遍進(jìn)入初花期（所有樣本出現(xiàn)花蕾，部分樣本花朵開放），而對(duì)照組開始長(zhǎng)花苞。在摘心30 d后，處理組全部樣本都開花，而對(duì)照組中僅有1個(gè)樣本開花。說明處理組能促進(jìn)藍(lán)豬耳提前開花，開花期提前近20 d。開花30 d后部分樣本開始出現(xiàn)衰敗現(xiàn)象。

藍(lán)豬耳進(jìn)入盛花期時(shí)，各生長(zhǎng)指標(biāo)基本達(dá)到頂峰且較穩(wěn)定。在此期間對(duì)其株高、冠幅、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬、分支級(jí)數(shù)、側(cè)枝數(shù)進(jìn)行測(cè)定，測(cè)量數(shù)據(jù)見表4。由表4可知，與對(duì)照相比，城市污泥用作無土栽培基質(zhì)對(duì)藍(lán)豬耳的生長(zhǎng)均具有一定程度的促進(jìn)作用?；|(zhì)1～7的株高、冠幅、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬、分支級(jí)數(shù)均顯著高于基質(zhì)8，處理組1、2、3、6、7的側(cè)枝數(shù)顯著高于基質(zhì)8。處理組與對(duì)照組相比具有明顯優(yōu)勢(shì)。其中基質(zhì)3（城市污泥含量40%）、基質(zhì)2（城市污泥含量30%）在7組處理組中占有優(yōu)勢(shì)，說明這2組較適合藍(lán)豬耳繁殖階段生長(zhǎng)。

試驗(yàn)中，各處理組的幼葉不同程度地出現(xiàn)邊緣顏色淺，中間顏色深，葉脈皺縮、深陷，整個(gè)葉片不舒展，葉片略微畸形。可能的原因如下：①處理組基質(zhì)中氮含量較高;②在后期栽培中由于澆水和栽培環(huán)境溫度較高，基質(zhì)發(fā)酵導(dǎo)致pH降低。

在試驗(yàn)中，各處理組的藍(lán)豬耳葉色在視覺感官上有較明顯的差異，有的葉片顏色偏墨綠，有的葉片顏色發(fā)黃，有的葉片顏色正常。由于葉綠素對(duì)藍(lán)豬耳的生長(zhǎng)發(fā)育繁殖至關(guān)重要，該試驗(yàn)測(cè)定了每組基質(zhì)混合樣的葉綠素含量，測(cè)定結(jié)果見圖1。由圖1可知，各處理組間葉綠素含量及處理組與對(duì)照組間葉綠素含量具有顯著差異，且葉綠素含量與污泥含量無線性關(guān)系。其中對(duì)照組葉綠素含量明顯偏低，影響其光合作用，進(jìn)而影響其生長(zhǎng)發(fā)育繁殖，造成對(duì)照組生長(zhǎng)狀況比處理組差。

在栽苗3個(gè)月后，藍(lán)豬耳開始進(jìn)入開花衰敗期。部分花瓣開始枯萎、皺縮和脫落。該試驗(yàn)表明藍(lán)豬耳的花期較長(zhǎng)，在3個(gè)月以上;單朵花期為30 d左右。該試驗(yàn)在藍(lán)豬耳開花衰敗初期結(jié)束，對(duì)藍(lán)豬耳的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果見表5和表6。從表5～6可看出，處理組的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)都具有極大的優(yōu)勢(shì)。藍(lán)豬耳作為觀賞性植物，花朵數(shù)是評(píng)價(jià)藍(lán)豬耳品質(zhì)的一項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn)。由表5可知，基質(zhì)1～7的花朵數(shù)均顯著高于基質(zhì)8花朵數(shù)，其中基質(zhì)3（城市污泥含量40%）和基質(zhì)6（城市污泥含量70%）較優(yōu)。株高、冠幅也是衡量藍(lán)豬耳品質(zhì)的重要指標(biāo)，株高高、冠幅大說明藍(lán)豬耳生長(zhǎng)狀況良好。處理組株高與冠幅均優(yōu)于對(duì)照組，其中處理組7的冠幅最大，比對(duì)照組大12.55 cm，處理組1的株高最高，比對(duì)照組高8.75 cm。此外，由表6可知，處理組基質(zhì)雖含有污泥但并未影響藍(lán)豬耳根系的生長(zhǎng)發(fā)育，反而對(duì)藍(lán)豬耳根系生長(zhǎng)起到促進(jìn)作用。綜合各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)，處理組比對(duì)照組更占有優(yōu)勢(shì)，具有更高的觀賞價(jià)值和商業(yè)價(jià)值;且處理組間各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)和生物量差異不大，說明基質(zhì)中各組分只要搭配比例合適都能適用于栽培藍(lán)豬耳，與污泥含量多少關(guān)聯(lián)不大[7]。

3?討論

該試驗(yàn)將城市污泥經(jīng)堆肥發(fā)酵后用作無土栽培基質(zhì)種植藍(lán)豬耳，將城市污泥進(jìn)行合適的處理，實(shí)現(xiàn)城市污泥的廢物利用。通過該試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，此無土栽培基質(zhì)適用于藍(lán)豬耳的種植，且此無土栽培基質(zhì)更能代替常規(guī)栽培基質(zhì)。

譚國(guó)棟等[8]研究城市污泥對(duì)菠菜生長(zhǎng)造成的影響得出，在菠菜生長(zhǎng)初期，城市污泥的影響作用不明顯;在菠菜生長(zhǎng)后期，城市污泥的存在對(duì)菠菜生長(zhǎng)起促進(jìn)作用。在該試驗(yàn)結(jié)果中，處理組藍(lán)豬耳在營(yíng)養(yǎng)階段的生長(zhǎng)狀況明顯優(yōu)于對(duì)照組，與譚國(guó)棟等[8]研究結(jié)論一致。

該試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，城市污泥能提高植物葉綠素含量，與張宏忠等[9]研究無土草坪基質(zhì)結(jié)論相一致，同時(shí)該試驗(yàn)結(jié)果中并未得出葉綠素含量與城市污泥含量呈正相關(guān)。該試驗(yàn)中，基質(zhì)3（城市污泥含量40%）、基質(zhì)6（城市污泥含量70%）較適合藍(lán)豬耳營(yíng)養(yǎng)階段;在繁殖階段基質(zhì)3、6的花朵數(shù)較多。通過對(duì)袖珍椰子、富貴竹、撇金竹[10]、矮牽牛[11]、一串紅[12]和香彩雀[13]的研究顯示，污泥含量在50%時(shí)花卉生長(zhǎng)效果最好;城市污泥的存在對(duì)所栽培的植物生長(zhǎng)起促進(jìn)作用。這與該試驗(yàn)基質(zhì)3、6較優(yōu)的結(jié)論不一致，但與城市污泥的存在對(duì)所栽培的植物生長(zhǎng)起促進(jìn)作用的結(jié)論一致。

在楊道蘭[11]研究矮牽牛栽培基質(zhì)的試驗(yàn)結(jié)論中，城市污泥含量達(dá)70%時(shí)，矮牽牛的生長(zhǎng)受到抑制。而在該試驗(yàn)結(jié)果中，城市污泥含量達(dá)到70%時(shí)并未抑制藍(lán)豬耳的生長(zhǎng)，而且在此時(shí)藍(lán)豬耳生長(zhǎng)較好。說明城市污泥的含量對(duì)于不同植物生長(zhǎng)的影響效果不同。

4?結(jié)論

（1）處理組基質(zhì)適合藍(lán)豬耳營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和繁殖生長(zhǎng)，且在其生長(zhǎng)過程中不需要額外施肥。

（2）在盛花期，處理組的株高大致為對(duì)照組的1.3倍，處理組的冠幅大致是對(duì)照組的1.25倍，處理組的最大葉長(zhǎng)大致是對(duì)照組的1.17倍，處理組與對(duì)照組相比具有明顯優(yōu)勢(shì)。

（3）在藍(lán)豬耳繁殖階段，處理組基質(zhì)能促進(jìn)藍(lán)豬耳提前開花。

（4）處理組基質(zhì)可促進(jìn)藍(lán)豬耳地上部分和地下部分的發(fā)育生長(zhǎng)，使藍(lán)豬耳更加茂盛。

（5）各處理組在繁殖階段差異不顯著，都能促進(jìn)藍(lán)豬耳的繁殖生長(zhǎng)。

（6）在藍(lán)豬耳花開衰敗初期，處理組的花朵數(shù)大致為對(duì)照組的2倍，說明處理組可提高藍(lán)豬耳品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊運(yùn)英，李德明.夏堇栽培及應(yīng)用[J].北方園藝，2006，30（2）：103-104.

[2] 丁健.夏之精靈——夏堇[J].花木盆景（花卉園藝），2009（6）：10-11.

[3] 劉峰，蔡紅，劉英.城市污泥農(nóng)用存在的問題與對(duì)策[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，26（17）：304-309.

[4] 王雅婷.城市污水廠污泥的處理處置與綜合利用[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2011，36（1）：90-94.

[5] 李艷艷.城市污泥堆肥在花卉栽培中的運(yùn)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2015（8）：63-64.

[6] 張志良，翟偉菁.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].3版.北京：高等教育出版社，2003：67-70.

[7] 史紅文，丁昭全，劉勇.污泥對(duì)矮牽牛的應(yīng)用效果[J].北方園藝，2010，34（14）：88-89.

[8] 譚國(guó)棟，何春利，吳敬東，等.城市污泥堆肥對(duì)菠菜生長(zhǎng)和土壤環(huán)境的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（15）：8954-8956，8964.

[9] 張宏忠，霍晶，馬闖，等.城市污泥用作無土草坪基質(zhì)[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2016，10（2）：880-886.

[10] 馬達(dá)，高定，劉洪濤，等.城市污泥堆肥用作花卉栽培基質(zhì)的效果評(píng)價(jià)[J].中國(guó)給水排水，2009，25（15）：115-116.

[11] 楊道蘭.城市污泥堆肥用于矮牽牛栽培基質(zhì)的研究[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2012（12）：33-35.

[12] 幸宏偉.污泥堆肥對(duì)花卉一串紅生長(zhǎng)的影響[J].重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008，25（6）：631-633.

[13] 儲(chǔ)雙雙，賴燦，WEI X H，等.污泥堆肥混合基質(zhì)對(duì)香彩雀生長(zhǎng)開花的影響及植物適應(yīng)性評(píng)價(jià)[J].生態(tài)學(xué)雜志，2014，33（4）：966-972.