改良淤泥基質對杭白菊生長的影響

袁 沛，劉軍武，方迎春，袁浩凌，靳 拓,3，彭建偉，劉 鵬，田 昌

（1.湖南農業(yè)大學資源學院，土肥高效利用國家工程研究中心，湖南 長沙 410128；2.湖南凱迪工程科技有限公司，湖南 岳陽 414000；3.農業(yè)農村部農業(yè)生態(tài)與資源保護總站，北京100125；4.湖南奧生農業(yè)發(fā)展有限責任公司，湖南 長沙 410611）

市面上常見的園林綠化栽培基質以泥炭、珍珠巖、蛭石、巖棉等為主，這些基質原料的成本比較高[7]，而且我國的泥炭處于限制開發(fā)利用狀態(tài)，每年需要進口大量泥炭[8]。由于淤泥容重大、易板結、粘度大、透水性較差，不宜直接用于植物生長[9]。但淤泥與疏松的有機物料混合處理后，其理化性狀可得到明顯改善，用于種植花卉的效果較好[10-11]。于是，筆者采用盆栽試驗，研究了改良淤泥基質對杭白菊生長發(fā)育的影響，以期為河湖淤泥的開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

基質原料：改良淤泥，將河湖淤泥脫水、滅菌后與油菜秸稈粉末混合進行改良處理，制成疏松、不易板結的改良淤泥；椰糠、碳化稻殼、蛭石、草炭、珍珠巖和有機肥，均從當地花卉市場購買；保水劑，自制。

商品基質：鎮(zhèn)江培蕾基質科技發(fā)展有限公司生產的通用型有機栽培基質（CK1），主要原料為鎮(zhèn)江黑醋萃取糟、天然蛭石、泥炭、珍珠巖；桃鳶園藝生產的精裝通用型有機基質（CK2），主要原料為優(yōu)質泥炭、珍珠巖、蛭石、腐熟秸稈、蘑菇下腳料、酒渣。

杭白菊苗：采購于長沙市某花卉基地，試驗前長勢一致。

供試花盆：盆高20 cm、口徑19 cm、底徑15.5 cm 的塑料花盆，采購于長沙市某花卉市場。

1.2 試驗方法

試驗于2021 年6—10 月在湖南農業(yè)大學資源環(huán)境學院教學實習基地進行，設4 個培養(yǎng)基處理，即將20 份改良淤泥、20 份椰糠、20 份碳化稻殼、10份蛭石、10 份草炭、5 珍珠巖、15 份有機肥混合配制成改良淤泥基質YNJZ1，在YNJZ1 的基礎上添加重量為2%的自制保水劑配制成改良淤泥基質YNJZ2，以2 種商品基質（CK1 和CK2）為對照，共4 個處理?；ㄅ璺謩e裝滿不同基質后當天用清水澆透基質，次日每盆定植1 株準備好的杭白菊花苗。每個花盆為1 個處理，按隨機區(qū)組排列，設8 次重復。杭白菊于2021 年6 月17 日定植。定植初期由于天氣較炎熱，進行適當遮陽處理和每天早晚及時補水，花苗長勢良好后定期觀察記錄杭白菊的生長情況。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 基質理化性狀指標測定基質容重、總孔隙度、持水孔隙度參考NY/T 2118—2012 的方法測定；基質pH 值采用pH 計（上海雷磁PHS-3C）測定；基質全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀、陽離子交換量、有機質含量均采用土壤農化分析常規(guī)方法測定。

1.3.2 杭白菊生長指標測定定植后第7 天第一次測定杭白菊的株高、莖粗，此后每隔15 d 測定1 次，共測定7 次；于定植后第60 和第72 天，在天氣晴朗的上午9：00—10：00，每盆杭白菊選取葉片10 片，用便攜式葉綠素測定儀（SPAD502）測定葉綠素含量；記錄各處理杭白菊的現蕾數和開花數，并在植株生長97 d 后將杭白菊連根挖出，洗凈擦干，分別測定其地上部分和地下部分鮮重，殺青后，75℃烘干測定干重，計算出根冠比。

關于阻礙機制的含義與產生的原因，從蘇聯(lián)領導人到學者，都沒有給予一個統(tǒng)一而明確的解釋，但基本含義還是比較清楚的。

1.4 數據統(tǒng)計分析

用Microsoft Excel 和SPSS 軟件進行數據統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 各基質處理的物理性狀

如表1 所示，基質YNJZ1 和YNJZ2 的容重分別為0.20 和0.19 g/cm3，商品基質CK2 的容重為0.51 g/cm3，顯著高于其他處理，而其他3 個基質處理的容重差異較??；基質YNJZ1 和YNJZ2 的總孔隙度分別為59.5%和67.1%，以YNJZ2 最高，較其他基質高7.6～26.0 個百分點；基質YNJZ1 和YNJZ2 的持水孔隙度分別為58.1%和65.6%，也是以YNJZ2最高，較其他處理高7.5～26.4 個百分點。

表1 不同基質處理的主要物理性狀

2.2 各基質處理的化學性質

由表2 可知，改良淤泥基質處理YNJZ1 和YNJZ2 的大部分養(yǎng)分含量、pH 值都比較接近，但YNJZ2 的全鉀含量和陽離子交換量（CEC）顯著高于YNJZ1；全鉀含量和陽離子交換量以YNJZ2 最高，全氮、全磷、有機質、堿解氮和速效鉀含量以CK1最高，速效磷含量和pH 值以CK2 最高。

表2 不同基質的主要化學性質

2.3 改良淤泥基質對杭白菊生長的影響

2.3.1 對株高和莖粗的影響株高與莖粗是反映植株長勢強弱的重要指標[12]。由圖1 可知，各基質處理杭白菊的株高增長趨勢基本一致，到收獲時YNJZ1、YNJZ2、CK1 和CK2 的 平 均 株 高 分 別 為38.21、36.11、34.25 和29.01 cm，基質處理YNJZ1 和YNJZ2的株高明顯高于CK1 和CK2，其中YNJZ1 處理的株高分別比CK1 和CK2 高11.56%和31.71%。

圖1 不同基質處理對杭白菊株高的影響

由 圖2 可 知，收 獲 時YNJZ1、YNJZ2、CK1和CK2 的平均莖粗分別為0.29、0.28、0.26 和0.25 cm，以基質處理YNJZ1 和YNJZ2 的莖粗較粗，其中YNJZ1 的平均莖粗顯著粗于其他3 個處理，比CK1 和CK2 分別粗11.54%和16.00%。

圖2 不同基質處理對杭白菊莖粗的影響

2.3.2 對葉片SPAD值的影響葉綠素是高等植物進行光合作用的主要色素，葉綠素含量的高低能在一定程度上反映出植物光合能力的強弱，還可間接反映出植物營養(yǎng)生長的強弱[13]。SPAD 值是反映植物即時葉綠素相對含量的指標。如圖3 所示，各基質處理杭白菊定植后第72 天葉片的SPAD 值均較第60 天高，這說明定植后第72 天仍為杭白菊營養(yǎng)生長的旺盛期。各基質處理在杭白菊定植后第60 天時，YNJZ1、YNJZ2 和CK1 間的葉片SPAD 值無顯著性差異，但均顯著高于CK2；定植后第72 天時葉片的SPAD 值以YNJZ2 最高且顯著高于其他處理，以CK2 最低且顯著低于其他處理。

圖3 不同基質處理杭白菊定植后第60 和第72 天的葉片SPAD 值

2.3.3 對開花量及根冠比的影響由表3 可知，YNJZ1、YNJZ2 和CK1 處理的杭白菊單株現蕾數和開花數以及根冠比值均顯著大于CK2。根冠比可以反映出植物的生長狀況和環(huán)境對植物生長的影響[14]。改良淤泥基質處理YNJZ1 和YNJZ2 的杭白菊根冠比與CK1 無顯著性差異，而CK2 的杭白菊根冠比顯著小于其他3 個處理，說明YNJZ1、YNJZ2 和CK1 均較CK2 適合杭白菊生長。

表3 不同基質處理對杭白菊單株現蕾數、開花數及根冠比的影響

2.3.4 對杭白菊氮、磷、鉀吸收的影響由表4 可知，改良淤泥基質處理YNJZ1 和YNJZ2 的杭白菊地上部和地下部的全氮、全磷含量均較高，YNJZ1 處理的杭白菊地上部和地下部的全鉀含量為最高。因此，改良淤泥基質處理YNJZ1 和YNJZ2 有利于杭白菊對氮、磷、鉀養(yǎng)分的吸收。

表4 不同基質處理杭白菊地上部和地下部的養(yǎng)分含量（g/kg）

2.4 種植前后各基質的速效養(yǎng)分變化比較

如圖4 所示，種植杭白菊97 d 后，YNJZ1、YNJZ2、CK1 和CK2 基質中堿解氮含量分別較種植前降低9.33%～44.62%，其中以添加了自制保水劑的改良淤泥基質處理YNJZ2 的降幅最小。

圖4 不同基質種植前后的堿解氮含量變化比較

如圖5 所示，種植杭白菊97 d 后，YNJZ1、YNJZ2、CK1 和CK2 基質中速效磷含量分別較種植前降低32.79%、17.80%、80.25%和91.69%。

圖5 不同基質種植前后的速效磷含量變化比較

如圖6 所示，種植杭白菊97 d 后，YNJZ1、YNJZ2、CK1 和CK2 基質中速效鉀含量分別較種植前降低14.92%、8.90%、25.72%和29.91%。

圖6 不同基質種植前后的速效鉀含量變化比較

3 討 論

用淤泥配制花卉栽培基質是淤泥資源化利用的常用方法，淤泥中含有大量有機物和氮、磷等營養(yǎng)物質可促進花卉生長，同時還能避免淤泥中有毒有害成分在食物鏈中傳遞[15]。當基質的容重為0.1～0.8 g/cm3、總孔隙度為54%～96%、持水孔隙度為40%～65%時，栽培作物的效果較好[16-17]。筆者用改良淤泥配制的改良淤泥基質處理YNJZ1 和YNJZ2 的容重分別為0.20 和0.19 g/cm3、總孔隙度分別為59.5%和67.1%、持水孔隙度分別為58.1%和65.6%，均在適宜作物生長的范圍。

葉舟華等[18]以生活淤泥為主要原料配制基質栽培的瓜葉菊植株健壯、莖稈粗壯、生長旺盛。筆者的試驗結果表明，到收獲時，YNJZ1、YNJZ2、CK1 和CK2 的株高分別為38.21、36.11、34.25 和29.01 cm，YNJZ1 和YNJZ2 的株高明顯高于CK1 和CK2；YNJZ1、YNJZ2、CK1 和CK2 的莖粗分別為0.29、0.28、0.26 和0.25 cm， 以YNJZ1 和YNJZ2的莖粗較粗；YNJZ1、YNJZ2 和CK1 的杭白菊單株現蕾數和開花數以及根冠比值均顯著大于CK2，其中YNJZ1 和YNJZ2 的根冠比與CK1 無顯著性差異但顯著大于CK2。YNJZ1 處理杭白菊的株高和莖粗值大于YNJZ2 可能是由于自制保水劑中富含的鹽基離子抑制了杭白菊的生長[19]。同時，在杭白菊定植后第60 天時，YNJZ1、YNJZ2 和CK1 的杭白菊葉片SPAD 值均較高且顯著高于CK2；定植后第72 天時葉片的SPAD 值以YNJZ2 最高且顯著高于其他處理，其次是YNJZ1 和CK1 且顯著高于CK2，這與林曉紅[20]的研究結果，用添加20%～30%淤泥營養(yǎng)土栽培杭白菊時其葉片的葉綠素含量最高基本一致。因此，相較于商品基質，添加了改良淤泥的基質YNJZ1 和YNJZ2 可促進杭白菊生長發(fā)育。

盧吉文[21]采用城市淤泥堆肥替代泥炭作盆栽基質種植鳳仙花時發(fā)現，淤泥堆肥基質中的磷素和鉀素更容易被鳳仙花植株吸收。筆者的試驗結果也表明，改良淤泥基質處理YNJZ1 和YNJZ2 有利于杭白菊對氮、磷、鉀養(yǎng)分的吸收。另外，種植杭白菊97 d 后，YNJZ1 和YNJZ2 中堿解氮、速效磷和速效鉀含量下降的幅度遠低于商品基質CK1 和CK2，這很可能是因為改良淤泥作為基質原料提供了更多養(yǎng)分交換和吸附的活性點，使得養(yǎng)分更多的留在基質中[22]。其中，種植杭白菊97 d 后，YNJZ1 中速效鉀和速效磷的降幅較YNJZ2 大，這很可能是改良淤泥基質中添加自制保水劑后可在一定程度上提高基質的保肥能力[23]，因為YNJZ2 的陽離子交換量（CEC）顯著高于YNJZ1，而陽離子交換量的高低在一定程度上能反映基質保肥能力的強弱[24]。

綜上，用改良淤泥配制的改良淤泥基質處理YNJZ1 和YNJZ2 對杭白菊的生長發(fā)育有促進作用，特別是在添加自制保水劑后能提高基質的保肥能力。改良淤泥基質的原料淤泥成本低、來源廣，儲量大，在帶來經濟效益的同時還可為河湖淤泥的資源化利用與處置提供一條有效途徑。