改良淤泥基质对杭白菊生长的影响

袁 沛，刘军武，方迎春，袁浩凌，靳 拓,3，彭建伟，刘 鹏，田 昌

（1.湖南农业大学资源学院，土肥高效利用国家工程研究中心，湖南 长沙 410128；2.湖南凯迪工程科技有限公司，湖南 岳阳 414000；3.农业农村部农业生态与资源保护总站，北京100125；4.湖南奥生农业发展有限责任公司，湖南 长沙 410611）

市面上常见的园林绿化栽培基质以泥炭、珍珠岩、蛭石、岩棉等为主，这些基质原料的成本比较高[7]，而且我国的泥炭处于限制开发利用状态，每年需要进口大量泥炭[8]。由于淤泥容重大、易板结、粘度大、透水性较差，不宜直接用于植物生长[9]。但淤泥与疏松的有机物料混合处理后，其理化性状可得到明显改善，用于种植花卉的效果较好[10-11]。于是，笔者采用盆栽试验，研究了改良淤泥基质对杭白菊生长发育的影响，以期为河湖淤泥的开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

基质原料：改良淤泥，将河湖淤泥脱水、灭菌后与油菜秸秆粉末混合进行改良处理，制成疏松、不易板结的改良淤泥；椰糠、碳化稻壳、蛭石、草炭、珍珠岩和有机肥，均从当地花卉市场购买；保水剂，自制。

商品基质：镇江培蕾基质科技发展有限公司生产的通用型有机栽培基质（CK1），主要原料为镇江黑醋萃取糟、天然蛭石、泥炭、珍珠岩；桃鸢园艺生产的精装通用型有机基质（CK2），主要原料为优质泥炭、珍珠岩、蛭石、腐熟秸秆、蘑菇下脚料、酒渣。

杭白菊苗：采购于长沙市某花卉基地，试验前长势一致。

供试花盆：盆高20 cm、口径19 cm、底径15.5 cm 的塑料花盆，采购于长沙市某花卉市场。

1.2 试验方法

试验于2021 年6—10 月在湖南农业大学资源环境学院教学实习基地进行，设4 个培养基处理，即将20 份改良淤泥、20 份椰糠、20 份碳化稻壳、10份蛭石、10 份草炭、5 珍珠岩、15 份有机肥混合配制成改良淤泥基质YNJZ1，在YNJZ1 的基础上添加重量为2%的自制保水剂配制成改良淤泥基质YNJZ2，以2 种商品基质（CK1 和CK2）为对照，共4 个处理。花盆分别装满不同基质后当天用清水浇透基质，次日每盆定植1 株准备好的杭白菊花苗。每个花盆为1 个处理，按随机区组排列，设8 次重复。杭白菊于2021 年6 月17 日定植。定植初期由于天气较炎热，进行适当遮阳处理和每天早晚及时补水，花苗长势良好后定期观察记录杭白菊的生长情况。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 基质理化性状指标测定基质容重、总孔隙度、持水孔隙度参考NY/T 2118—2012 的方法测定；基质pH 值采用pH 计（上海雷磁PHS-3C）测定；基质全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、阳离子交换量、有机质含量均采用土壤农化分析常规方法测定。

1.3.2 杭白菊生长指标测定定植后第7 天第一次测定杭白菊的株高、茎粗，此后每隔15 d 测定1 次，共测定7 次；于定植后第60 和第72 天，在天气晴朗的上午9：00—10：00，每盆杭白菊选取叶片10 片，用便携式叶绿素测定仪（SPAD502）测定叶绿素含量；记录各处理杭白菊的现蕾数和开花数，并在植株生长97 d 后将杭白菊连根挖出，洗净擦干，分别测定其地上部分和地下部分鲜重，杀青后，75℃烘干测定干重，计算出根冠比。

关于阻碍机制的含义与产生的原因，从苏联领导人到学者，都没有给予一个统一而明确的解释，但基本含义还是比较清楚的。

1.4 数据统计分析

用Microsoft Excel 和SPSS 软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 各基质处理的物理性状

如表1 所示，基质YNJZ1 和YNJZ2 的容重分别为0.20 和0.19 g/cm³，商品基质CK2 的容重为0.51 g/cm³，显著高于其他处理，而其他3 个基质处理的容重差异较小；基质YNJZ1 和YNJZ2 的总孔隙度分别为59.5%和67.1%，以YNJZ2 最高，较其他基质高7.6～26.0 个百分点；基质YNJZ1 和YNJZ2 的持水孔隙度分别为58.1%和65.6%，也是以YNJZ2最高，较其他处理高7.5～26.4 个百分点。

表1 不同基质处理的主要物理性状

2.2 各基质处理的化学性质

由表2 可知，改良淤泥基质处理YNJZ1 和YNJZ2 的大部分养分含量、pH 值都比较接近，但YNJZ2 的全钾含量和阳离子交换量（CEC）显著高于YNJZ1；全钾含量和阳离子交换量以YNJZ2 最高，全氮、全磷、有机质、碱解氮和速效钾含量以CK1最高，速效磷含量和pH 值以CK2 最高。

表2 不同基质的主要化学性质

2.3 改良淤泥基质对杭白菊生长的影响

2.3.1 对株高和茎粗的影响株高与茎粗是反映植株长势强弱的重要指标[12]。由图1 可知，各基质处理杭白菊的株高增长趋势基本一致，到收获时YNJZ1、YNJZ2、CK1 和CK2 的 平 均 株 高 分 别 为38.21、36.11、34.25 和29.01 cm，基质处理YNJZ1 和YNJZ2的株高明显高于CK1 和CK2，其中YNJZ1 处理的株高分别比CK1 和CK2 高11.56%和31.71%。

图1 不同基质处理对杭白菊株高的影响

由 图2 可 知，收 获 时YNJZ1、YNJZ2、CK1和CK2 的平均茎粗分别为0.29、0.28、0.26 和0.25 cm，以基质处理YNJZ1 和YNJZ2 的茎粗较粗，其中YNJZ1 的平均茎粗显著粗于其他3 个处理，比CK1 和CK2 分别粗11.54%和16.00%。

图2 不同基质处理对杭白菊茎粗的影响

2.3.2 对叶片SPAD值的影响叶绿素是高等植物进行光合作用的主要色素，叶绿素含量的高低能在一定程度上反映出植物光合能力的强弱，还可间接反映出植物营养生长的强弱[13]。SPAD 值是反映植物即时叶绿素相对含量的指标。如图3 所示，各基质处理杭白菊定植后第72 天叶片的SPAD 值均较第60 天高，这说明定植后第72 天仍为杭白菊营养生长的旺盛期。各基质处理在杭白菊定植后第60 天时，YNJZ1、YNJZ2 和CK1 间的叶片SPAD 值无显著性差异，但均显著高于CK2；定植后第72 天时叶片的SPAD 值以YNJZ2 最高且显著高于其他处理，以CK2 最低且显著低于其他处理。

图3 不同基质处理杭白菊定植后第60 和第72 天的叶片SPAD 值

2.3.3 对开花量及根冠比的影响由表3 可知，YNJZ1、YNJZ2 和CK1 处理的杭白菊单株现蕾数和开花数以及根冠比值均显著大于CK2。根冠比可以反映出植物的生长状况和环境对植物生长的影响[14]。改良淤泥基质处理YNJZ1 和YNJZ2 的杭白菊根冠比与CK1 无显著性差异，而CK2 的杭白菊根冠比显著小于其他3 个处理，说明YNJZ1、YNJZ2 和CK1 均较CK2 适合杭白菊生长。

表3 不同基质处理对杭白菊单株现蕾数、开花数及根冠比的影响

2.3.4 对杭白菊氮、磷、钾吸收的影响由表4 可知，改良淤泥基质处理YNJZ1 和YNJZ2 的杭白菊地上部和地下部的全氮、全磷含量均较高，YNJZ1 处理的杭白菊地上部和地下部的全钾含量为最高。因此，改良淤泥基质处理YNJZ1 和YNJZ2 有利于杭白菊对氮、磷、钾养分的吸收。

表4 不同基质处理杭白菊地上部和地下部的养分含量（g/kg）

2.4 种植前后各基质的速效养分变化比较

如图4 所示，种植杭白菊97 d 后，YNJZ1、YNJZ2、CK1 和CK2 基质中碱解氮含量分别较种植前降低9.33%～44.62%，其中以添加了自制保水剂的改良淤泥基质处理YNJZ2 的降幅最小。

图4 不同基质种植前后的碱解氮含量变化比较

如图5 所示，种植杭白菊97 d 后，YNJZ1、YNJZ2、CK1 和CK2 基质中速效磷含量分别较种植前降低32.79%、17.80%、80.25%和91.69%。

图5 不同基质种植前后的速效磷含量变化比较

如图6 所示，种植杭白菊97 d 后，YNJZ1、YNJZ2、CK1 和CK2 基质中速效钾含量分别较种植前降低14.92%、8.90%、25.72%和29.91%。

图6 不同基质种植前后的速效钾含量变化比较

3 讨 论

用淤泥配制花卉栽培基质是淤泥资源化利用的常用方法，淤泥中含有大量有机物和氮、磷等营养物质可促进花卉生长，同时还能避免淤泥中有毒有害成分在食物链中传递[15]。当基质的容重为0.1～0.8 g/cm³、总孔隙度为54%～96%、持水孔隙度为40%～65%时，栽培作物的效果较好[16-17]。笔者用改良淤泥配制的改良淤泥基质处理YNJZ1 和YNJZ2 的容重分别为0.20 和0.19 g/cm³、总孔隙度分别为59.5%和67.1%、持水孔隙度分别为58.1%和65.6%，均在适宜作物生长的范围。

叶舟华等[18]以生活淤泥为主要原料配制基质栽培的瓜叶菊植株健壮、茎秆粗壮、生长旺盛。笔者的试验结果表明，到收获时，YNJZ1、YNJZ2、CK1 和CK2 的株高分别为38.21、36.11、34.25 和29.01 cm，YNJZ1 和YNJZ2 的株高明显高于CK1 和CK2；YNJZ1、YNJZ2、CK1 和CK2 的茎粗分别为0.29、0.28、0.26 和0.25 cm， 以YNJZ1 和YNJZ2的茎粗较粗；YNJZ1、YNJZ2 和CK1 的杭白菊单株现蕾数和开花数以及根冠比值均显著大于CK2，其中YNJZ1 和YNJZ2 的根冠比与CK1 无显著性差异但显著大于CK2。YNJZ1 处理杭白菊的株高和茎粗值大于YNJZ2 可能是由于自制保水剂中富含的盐基离子抑制了杭白菊的生长[19]。同时，在杭白菊定植后第60 天时，YNJZ1、YNJZ2 和CK1 的杭白菊叶片SPAD 值均较高且显著高于CK2；定植后第72 天时叶片的SPAD 值以YNJZ2 最高且显著高于其他处理，其次是YNJZ1 和CK1 且显著高于CK2，这与林晓红[20]的研究结果，用添加20%～30%淤泥营养土栽培杭白菊时其叶片的叶绿素含量最高基本一致。因此，相较于商品基质，添加了改良淤泥的基质YNJZ1 和YNJZ2 可促进杭白菊生长发育。

卢吉文[21]采用城市淤泥堆肥替代泥炭作盆栽基质种植凤仙花时发现，淤泥堆肥基质中的磷素和钾素更容易被凤仙花植株吸收。笔者的试验结果也表明，改良淤泥基质处理YNJZ1 和YNJZ2 有利于杭白菊对氮、磷、钾养分的吸收。另外，种植杭白菊97 d 后，YNJZ1 和YNJZ2 中碱解氮、速效磷和速效钾含量下降的幅度远低于商品基质CK1 和CK2，这很可能是因为改良淤泥作为基质原料提供了更多养分交换和吸附的活性点，使得养分更多的留在基质中[22]。其中，种植杭白菊97 d 后，YNJZ1 中速效钾和速效磷的降幅较YNJZ2 大，这很可能是改良淤泥基质中添加自制保水剂后可在一定程度上提高基质的保肥能力[23]，因为YNJZ2 的阳离子交换量（CEC）显著高于YNJZ1，而阳离子交换量的高低在一定程度上能反映基质保肥能力的强弱[24]。

综上，用改良淤泥配制的改良淤泥基质处理YNJZ1 和YNJZ2 对杭白菊的生长发育有促进作用，特别是在添加自制保水剂后能提高基质的保肥能力。改良淤泥基质的原料淤泥成本低、来源广，储量大，在带来经济效益的同时还可为河湖淤泥的资源化利用与处置提供一条有效途径。