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(nóng)業(yè)大學(xué)資源學(xué)院，土肥高效利用國(guó)家工程研究中心，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.湖南凱迪工程科技有限公司，湖南 岳陽 414000；3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)總站，北京100125；4.湖南奧生農(nóng)業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司，湖南 長(zhǎng)沙 410611）

市面上常見的園林綠化栽培基質(zhì)以泥炭、珍珠巖、蛭石、巖棉等為主，這些基質(zhì)原料的成本比較高[7]，而且我國(guó)的泥炭處于限制開發(fā)利用狀態(tài)，每年需要進(jìn)口大量泥炭[8]。由于淤泥容重大、易板結(jié)、粘度大、透水性較差，不宜直接用于植物生長(zhǎng)[9]。但淤泥與疏松的有機(jī)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(yàn)，研究了改良淤泥基質(zhì)對(duì)杭白菊生長(zhǎng)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(zhì)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(jìn)行改良處理，制成疏松、不易板結(jié)的改良淤泥；椰糠、碳化稻殼、蛭石、草炭、珍珠巖和有機(jī)肥，均從當(dāng)?shù)鼗ɑ苁袌?chǎng)購(gòu)買；保水劑，自制。

商品基質(zhì)：鎮(zhèn)江培蕾基質(zhì)科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的通用型有機(jī)栽培基質(zhì)（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(chǎn)的精裝通用型有機(jī)基質(zhì)（CK2），主要原料為優(yōu)質(zhì)泥炭、珍珠巖、蛭石、腐熟秸稈、蘑菇下腳料、酒渣。

杭白菊苗：采購(gòu)于長(zhǎng)沙市某花卉基地，試驗(yàn)前長(zhǎng)勢(shì)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(gòu)于長(zhǎng)沙市某花卉市場(chǎng)。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2021 年6—10 月在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院教學(xué)實(shí)習(xí)基地進(jìn)行，設(shè)4 個(gè)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(jī)肥混合配制成改良淤泥基質(zhì)YNJZ1，在YNJZ1 的基礎(chǔ)上添加重量為2%的自制保水劑配制成改良淤泥基質(zhì)YNJZ2，以2 種商品基質(zhì)（CK1 和CK2）為對(duì)照，共4 個(gè)處理。花盆分別裝滿不同基質(zhì)后當(dāng)天用清水澆透基質(zhì)，次日每盆定植1 株準(zhǔn)備好的杭白菊花苗。每個(gè)花盆為1 個(gè)處理，按隨機(jī)區(qū)組排列，設(shè)8 次重復(fù)。杭白菊于2021 年6 月17 日定植。定植初期由于天氣較炎熱，進(jìn)行適當(dāng)遮陽處理和每天早晚及時(shí)補(bǔ)水，花苗長(zhǎng)勢(shì)良好后定期觀察記錄杭白菊的生長(zhǎng)情況。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 基質(zhì)理化性狀指標(biāo)測(cè)定基質(zhì)容重、總孔隙度、持水孔隙度參考NY/T 2118—2012 的方法測(cè)定；基質(zhì)pH 值采用pH 計(jì)（上海雷磁PHS-3C）測(cè)定；基質(zhì)全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀、陽離子交換量、有機(jī)質(zhì)含量均采用土壤農(nóng)化分析常規(guī)方法測(cè)定。

1.3.2 杭白菊生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定定植后第7 天第一次測(cè)定杭白菊的株高、莖粗，此后每隔15 d 測(cè)定1 次，共測(cè)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(cè)定儀（SPAD502）測(cè)定葉綠素含量；記錄各處理杭白菊的現(xiàn)蕾數(shù)和開花數(shù)，并在植株生長(zhǎng)97 d 后將杭白菊連根挖出，洗凈擦干，分別測(cè)定其地上部分和地下部分鮮重，殺青后，75℃烘干測(cè)定干重，計(jì)算出根冠比。

關(guān)于阻礙機(jī)制的含義與產(chǎn)生的原因，從蘇聯(lián)領(lǐng)導(dǎo)人到學(xué)者，都沒有給予一個(gè)統(tǒng)一而明確的解釋，但基本含義還是比較清楚的。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

用Microsoft Excel 和SPSS 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各基質(zhì)處理的物理性狀

如表1 所示，基質(zhì)YNJZ1 和YNJZ2 的容重分別為0.20 和0.19 g/cm3，商品基質(zhì)CK2 的容重為0.51 g/cm3，顯著高于其他處理，而其他3 個(gè)基質(zhì)處理的容重差異較小；基質(zhì)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(zhì)高7.6～26.0 個(gè)百分點(diǎn)；基質(zhì)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(gè)百分點(diǎn)。

表1 不同基質(zhì)處理的主要物理性狀

2.2 各基質(zhì)處理的化學(xué)性質(zhì)

由表2 可知，改良淤泥基質(zhì)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(jī)質(zhì)、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(zhì)的主要化學(xué)性質(zhì)

2.3 改良淤泥基質(zhì)對(duì)杭白菊生長(zhǎng)的影響

2.3.1 對(duì)株高和莖粗的影響株高與莖粗是反映植株長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)弱的重要指標(biāo)[12]。由圖1 可知，各基質(zhì)處理杭白菊的株高增長(zhǎng)趨勢(shì)基本一致，到收獲時(shí)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(zhì)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(zhì)處理對(duì)杭白菊株高的影響

由 圖2 可 知，收 獲 時(shí)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(zhì)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(gè)處理，比CK1 和CK2 分別粗11.54%和16.00%。

圖2 不同基質(zhì)處理對(duì)杭白菊莖粗的影響

2.3.2 對(duì)葉片SPAD值的影響葉綠素是高等植物進(jìn)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(qiáng)弱，還可間接反映出植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的強(qiáng)弱[13]。SPAD 值是反映植物即時(shí)葉綠素相對(duì)含量的指標(biāo)。如圖3 所示，各基質(zhì)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(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的旺盛期。各基質(zhì)處理在杭白菊定植后第60 天時(shí)，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(shí)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(zhì)處理杭白菊定植后第60 和第72 天的葉片SPAD 值

2.3.3 對(duì)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(xiàn)蕾數(shù)和開花數(shù)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(zhǎng)狀況和環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)的影響[14]。改良淤泥基質(zhì)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(gè)處理，說明YNJZ1、YNJZ2 和CK1 均較CK2 適合杭白菊生長(zhǎng)。

表3 不同基質(zhì)處理對(duì)杭白菊單株現(xiàn)蕾數(shù)、開花數(shù)及根冠比的影響

2.3.4 對(duì)杭白菊氮、磷、鉀吸收的影響由表4 可知，改良淤泥基質(zhì)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(zhì)處理YNJZ1 和YNJZ2 有利于杭白菊對(duì)氮、磷、鉀養(yǎng)分的吸收。

表4 不同基質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)處理YNJZ2 的降幅最小。

圖4 不同基質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)是淤泥資源化利用的常用方法，淤泥中含有大量有機(jī)物和氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可促進(jìn)花卉生長(zhǎng)，同時(shí)還能避免淤泥中有毒有害成分在食物鏈中傳遞[15]。當(dāng)基質(zhì)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(shí)，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(zhì)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(zhǎng)的范圍。

葉舟華等[18]以生活淤泥為主要原料配制基質(zhì)栽培的瓜葉菊植株健壯、莖稈粗壯、生長(zhǎng)旺盛。筆者的試驗(yàn)結(jié)果表明，到收獲時(shí)，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(xiàn)蕾數(shù)和開花數(shù)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(zhǎng)[19]。同時(shí)，在杭白菊定植后第60 天時(shí)，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(shí)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(jié)果，用添加20%～30%淤泥營(yíng)養(yǎng)土栽培杭白菊時(shí)其葉片的葉綠素含量最高基本一致。因此，相較于商品基質(zhì)，添加了改良淤泥的基質(zhì)YNJZ1 和YNJZ2 可促進(jìn)杭白菊生長(zhǎng)發(fā)育。

盧吉文[21]采用城市淤泥堆肥替代泥炭作盆栽基質(zhì)種植鳳仙花時(shí)發(fā)現(xiàn)，淤泥堆肥基質(zhì)中的磷素和鉀素更容易被鳳仙花植株吸收。筆者的試驗(yàn)結(jié)果也表明，改良淤泥基質(zhì)處理YNJZ1 和YNJZ2 有利于杭白菊對(duì)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(yuǎn)低于商品基質(zhì)CK1 和CK2，這很可能是因?yàn)楦牧加倌嘧鳛榛|(zhì)原料提供了更多養(yǎng)分交換和吸附的活性點(diǎn)，使得養(yǎng)分更多的留在基質(zhì)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(zhì)中添加自制保水劑后可在一定程度上提高基質(zhì)的保肥能力[23]，因?yàn)閅NJZ2 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(zhì)保肥能力的強(qiáng)弱[24]。

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