不同基質(zhì)配比對(duì)孔雀草生長(zhǎng)發(fā)育的影響

摘 要：以草本花卉孔雀草為試材，采用盆栽試驗(yàn)方法研究了用污泥堆肥、菇渣和河沙配制成不同配比的栽培基質(zhì)對(duì)孔雀草生長(zhǎng)發(fā)育的影響。結(jié)果表明：5種基質(zhì)配比的物理性狀均優(yōu)于CK（園土）；污泥堆肥和菇渣可促進(jìn)孔雀草的生長(zhǎng)發(fā)育，以T1處理（污泥堆肥40%、菇渣40%、河沙20%）和T2處理（污泥堆肥50%、菇渣30%、河沙20%）的孔雀草營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)最好，T2處理的開(kāi)花性狀最優(yōu)，其單株花朵數(shù)是CK的189%，花朵直徑達(dá)5.53 cm，單朵花期為17.32 d，觀賞期長(zhǎng)達(dá)115 d。綜合考慮基質(zhì)的物理性狀、孔雀草的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)及開(kāi)花情況，T2和T1處理是適合孔雀草生長(zhǎng)發(fā)育的較優(yōu)基質(zhì)，用其栽培孔雀草時(shí)花朵大且花期長(zhǎng)，觀賞期也較長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：污泥堆肥；菇渣；栽培基質(zhì)；孔雀草；生長(zhǎng)發(fā)育

中圖分類(lèi)號(hào)：S681.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2023）07-0046-04

Abstract：In our pot culture experiment， substrates of sewage sludge compost， mushroom residue and river sand were mixed in five proportions to study their effects on the growth and development of Tagetes erecta plants. The results showed that physical properties of the five proportions of substrate combinations all were superior to those of CK （garden soil）; sewage sludge compost and mushroom residue facilitated the growth and development of Tagetes erecta plants; particularly， the vegetable growth of Tagetes erecta plants in T1 （40% sewage sludge compost， 40% mushroom residue and 20% river sand） and T2 （50% sewage sludge compost， 30% mushroom residue and 20% river sand） was the best. The superlative flowering characteristics were observed in T2， of which the number of flowers per plant was 189% of that of CK， flower diameter was up to 5.53 cm， with a 17.32 d of single flower duration and a 115 d of total ornamental duration. In sum， T1 and T2 are the better combinations for the growth and development of Tagetes erecta plants， producing big flowers， long flowering period and long ornamental duration.

Key words：sewage sludge compost; mushroom residue; cultivation substrate; Tagetes erecta; growth and development

草本花卉在園林景觀中具有獨(dú)特的作用，它花繁色艷、花期集中，可種植于花壇、庭院、景觀道路等，在五一、國(guó)慶等節(jié)日期間常被大量使用。草本花卉栽培時(shí)基質(zhì)使用量大，且要求基質(zhì)能在短期內(nèi)提供植株生育期所需的全部營(yíng)養(yǎng)，并具有利于根系生長(zhǎng)的良好物理結(jié)構(gòu)，目前常用的栽培基質(zhì)為泥炭或者泥炭復(fù)合物。泥炭的穩(wěn)定性高、持水力強(qiáng)且通氣性能良好，是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的最佳栽培基質(zhì)，但泥炭過(guò)度開(kāi)采不僅會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境，而且其使用成本高，因此泥炭替代物的開(kāi)發(fā)已成為研究熱點(diǎn)[1]。隨著城鎮(zhèn)化的迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)污水集中處理量越來(lái)越大，城市污泥的安全處置已成為急需解決的環(huán)境問(wèn)題，將城市污泥資源化利用是城市污泥安全處置的有效途徑[2]。城市污泥富含有機(jī)質(zhì)和礦物養(yǎng)分[3]，將其堆制處理后可降低污泥中的污染物含量和生物有效性[4]，用作植物的栽培基質(zhì)。但污泥中大量的重金屬和有機(jī)污染物在農(nóng)用過(guò)程中可能被釋放或遷移，存在潛在的生態(tài)污染風(fēng)險(xiǎn)[5]，而觀賞植物的種植地相對(duì)較獨(dú)立、產(chǎn)品不進(jìn)入食物鏈，用污泥栽培觀賞植物可適當(dāng)降低生態(tài)污染風(fēng)險(xiǎn)。隨著我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，菇渣等農(nóng)業(yè)廢棄物不斷增加，但大部分沒(méi)有得到合理利用。菇渣作為生物有機(jī)肥施入土壤可顯著提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，作為栽培基質(zhì)的混配材料可提高容器苗的成活率并促進(jìn)作物生長(zhǎng)[6-8]。鄧薈芬等[9]的研究表明，菇渣和污泥堆肥作為草坪基質(zhì)效果良好。

為了合理利用城市污泥和菇渣，筆者以草本花卉孔雀草（Tagetes erecta L.）為試材，采用盆栽試驗(yàn)方法研究了用污泥堆肥、菇渣和河沙配制成不同配比的栽培基質(zhì)對(duì)孔雀草生長(zhǎng)發(fā)育的影響，以期篩選出適合孔雀草種植的合適基質(zhì)配方，為城市污泥和菇渣應(yīng)用于園林景觀提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)訓(xùn)基地連棟大棚內(nèi)進(jìn)行，地處東經(jīng) 113°05'，北緯 28°21'，海拔 41 m。棚內(nèi)溫度控制在20±3℃，空氣濕度為70%～80%，大棚上設(shè)有遮陽(yáng)網(wǎng)，光照控制為日均8～10 h散射自然光。

1.2 試驗(yàn)材料

供試孔雀草為當(dāng)?shù)貓@林景觀綠化中常用的草本花卉品種。供試花盆的規(guī)格為口徑12 cm。供試基質(zhì)原料有園土、菇渣（發(fā)酵處理35 d）、污泥堆肥（好氧堆制處理后曬干打碎過(guò)5 mm篩）和河沙，各原料的具體理化性質(zhì)見(jiàn)表 1。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2022年3—9月進(jìn)行。栽培基質(zhì)的配比設(shè)T1（污泥堆肥40%、菇渣40%、河沙20%）、T2（污泥堆肥50%、菇渣30%、河沙20%）、T3（污泥堆肥60%、菇渣20%、河沙20%）、T4（污泥堆肥70%、菇渣10%、河沙20%）和T5（污泥堆肥80%、菇渣10%、河沙10%）5個(gè)處理，以100%園土為對(duì)照（CK）。于2022年3月17日選用3～5片葉的孔雀草壯苗進(jìn)行盆栽定植，每盆定植1株，每個(gè)處理定植10盆，花盆之間的間距為3 cm。緩苗后每2 d澆水1次，進(jìn)行常規(guī)養(yǎng)護(hù)，不施肥。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1 基質(zhì)理化性狀測(cè)定 基質(zhì)容重采用風(fēng)干基質(zhì)體積法測(cè)定[10]，持水量采用烘干法測(cè)定，pH值采用電位法測(cè)定，堿解氮、速效磷和速效鉀分別采用堿解擴(kuò)散法、碳酸氫鈉法和醋酸銨-火焰光度計(jì)法測(cè)定[11]。

1.4.2 植株生理指標(biāo)及生長(zhǎng)量測(cè)定 定植后和收獲時(shí)用直尺測(cè)量株高（莖基部到生長(zhǎng)點(diǎn)之間的距離），分別計(jì)為H1和H2，計(jì)算增高量（H2－H1）。收獲時(shí)用直尺測(cè)量冠幅、用游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗，記錄分枝數(shù)，測(cè)定復(fù)葉葉片長(zhǎng)和葉片寬，并稱(chēng)取單株地上部分鮮重。記錄單朵花期，首次開(kāi)花時(shí)間、末次開(kāi)花時(shí)間并計(jì)算觀賞期，同時(shí)統(tǒng)計(jì)單株花數(shù)、測(cè)量花朵直徑。

1.4.3 植株中營(yíng)養(yǎng)元素含量測(cè)定 鉀含量采用火焰分光光度計(jì)法測(cè)定，磷含量采用鉬銻抗比色法測(cè)定，氮含量采用凱氏定氮法測(cè)定。

1.4.4 土壤（基質(zhì)）中重金屬的測(cè)定 在孔雀草定植前和收獲后分別取樣測(cè)定基質(zhì)中重金屬含量。Cd、Cr和Pb采用ICP-MS法，As采用原子熒光法[12]，Cu、Zn采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)配比的物理性狀

容重是基質(zhì)的基本物理性狀，其直接影響基質(zhì)的保水性和通氣性，并間接影響土壤肥力，從而影響植物的生長(zhǎng)狀況[10]?；|(zhì)的容重以0.5 g/cm3左右、總孔隙度以60%左右、氣水比以0.25～0.33較好[11]。由表2可知，5種基質(zhì)配比的容重均明顯低于CK，因此各基質(zhì)配比處理的物理性狀均優(yōu)于CK（園土）。

2.2 不同基質(zhì)配比對(duì)孔雀草營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的影響

孔雀草喜疏松肥沃的栽培基質(zhì)，從表3可以看出，各基質(zhì)配比處理栽培的孔雀草其增高量、冠幅、莖粗、分枝數(shù)、復(fù)葉葉長(zhǎng)及葉寬、地上部分鮮重的指標(biāo)值均高于CK，這說(shuō)明污泥堆肥和菇渣中富含的有機(jī)質(zhì)和礦質(zhì)養(yǎng)分可以促進(jìn)孔雀草生長(zhǎng)，以T1和T2處理的孔雀草生長(zhǎng)最好，T3和T4次之，T5最差。

2.3 不同基質(zhì)配比對(duì)孔雀草花的影響

由表4可知，各基質(zhì)配比處理和CK種植的孔雀草均可成花，但各處理間有明顯差異，以T2處理的開(kāi)花性狀最優(yōu)，其單株花朵數(shù)是CK的189%、花朵直徑達(dá)5.53 cm、單朵花期為17.32 d、觀賞期長(zhǎng)達(dá)115 d。

2.4 污泥堆肥和菇渣對(duì)孔雀草植株中N、P、K含量和基質(zhì)中重金屬含量的影響

選用有代表性的基質(zhì)配比T2處理，研究了污泥堆肥和菇渣對(duì)孔雀草中N、P、K含量和基質(zhì)中重金屬含量的影響。污泥堆肥中的各元素含量均高于一般土壤，以N、P尤為明顯[13]，而菇渣中的K含量高，由于以污泥堆肥和菇渣為主要原料配制的基質(zhì)T2中的N、P、K含量均較高，可以為孔雀草的生長(zhǎng)提供充足的N、P、K，因此T2處理孔雀草中N、P、K含量均明顯高于CK（見(jiàn)表5）?？兹覆輰?duì)重金屬污染土壤有一定的修復(fù)效果，T2基質(zhì)栽培孔雀草后，基質(zhì)中重金屬含量均有所下降，其中Cu、Cd和Pb分別下降了30.91%、51.35%和29.81%，但Zn、As和Cr含量下降均小于10%（見(jiàn)表6），因此孔雀草對(duì)Cu、Cd和Pb的凈化效果較好。

3 討 論

污泥堆肥中含有大量的N、P及植物生長(zhǎng)所需的微量元素[14-16]，但添加量增加到一定量后孔雀草的生長(zhǎng)發(fā)育與添加量不成正相關(guān)[17-18]，這是由于孔雀草耐受栽培基質(zhì)污染的能力較差，當(dāng)基質(zhì)中添加的污泥堆肥量較大時(shí)，基質(zhì)中的重金屬等有害物質(zhì)含量也較多，在重金屬脅迫下孔雀草根系的自我保護(hù)功能開(kāi)啟導(dǎo)致其生長(zhǎng)受阻。筆者的試驗(yàn)結(jié)果表明，5種基質(zhì)配比的物理性狀均優(yōu)于CK（園土）；污泥堆肥和菇渣可促進(jìn)孔雀草的生長(zhǎng)發(fā)育，以T1處理（污泥堆肥40%、菇渣40%、河沙20%）和T2處理（污泥堆肥50%、菇渣30%、河沙20%）的孔雀草營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)最好，T2處理的開(kāi)花性狀最優(yōu)，其單株花朵數(shù)是CK的189%，花朵直徑達(dá)5.53 cm，單朵花期為17.32 d，觀賞期長(zhǎng)達(dá)115 d。綜合考慮基質(zhì)的物理性狀、孔雀草的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)及開(kāi)花情況，T2和T1處理是適合孔雀草生長(zhǎng)發(fā)育的較優(yōu)基質(zhì)配比，用其栽培孔雀草時(shí)花朵大且花期長(zhǎng)，觀賞期也較長(zhǎng)。

利用城市污泥堆肥和菇渣栽培觀賞植物，既可以廢物再利用、保護(hù)環(huán)境，也可以替代泥炭等一些昂貴基質(zhì)，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益[19]。王建湘等[20]、歐陽(yáng)英等[11]將城市污泥應(yīng)用于草本花卉鳳仙花、百日草栽培的研究結(jié)果表明，污泥堆肥可以為植物的生長(zhǎng)提供充足的養(yǎng)份從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育、增加植物的N和P含量，但對(duì)重金屬的吸附效果不明顯。筆者的試驗(yàn)結(jié)果表明，污泥堆肥和菇渣用于孔雀草栽培時(shí)，除了對(duì)孔雀草的生長(zhǎng)發(fā)育有與上述研究結(jié)果基本一致的作用外，孔雀草對(duì)基質(zhì)中Cu、Cd和Pb還有較好的凈化效果，T2基質(zhì)栽培孔雀草后，基質(zhì)中重金屬Cu、Cd和Pb含量可分別下降30.91%、51.35%和29.81%。

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（責(zé)任編輯：肖光輝）