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湖南农业科学（HUNAN AGRICULTURAL SCIENCES）2023 年 7 月46-耕作栽培生理生化湖南农业科学（HUNAN AGRICULTURAL SCIENCES）引用格式：皮俊，王建湘，徐一兰，等.不同基质配比对孔雀草生长发育的影响 J.湖南农业科学，2023（7）：46-49.DOI:DOI:10.16498/ki.hnnykx.2023.007.0082023（7）：46-49草本花卉在园林景观中具有独特的作用，它花繁色艳、花期集中，可种植于花坛、庭院、景观道路等，在五一、国庆等节日期间常被大量使用。草本花卉栽培时基质使用量大，且要求基质能在短期内提供植株生育期所需的全部营养，并具有利于根系生长的良好物理结构，目前常用的栽培基质为泥炭或者泥炭复合物。泥炭的稳定性高、持水力强且通气性能良好，是业内公认的最佳栽培基质，但泥炭过度开采不仅会破坏生态环境，而且其使用成本高，因此泥炭替代物的开发已成为研究热点1。随着城镇化的迅速发展，城镇污水集中处理量越来越大，城市污泥的安全处置已成为急需解决的环境问题，将城市污泥资源化利用是城市污泥安全处置的有效途径2。城市污泥富含有机质和矿物养分3，将其堆制处理后可降低污泥中的污染物含量和生物有效性4，用作植物的栽培基质。但污泥中大量的重金属和有机污染物在农用过程中可能被释放或迁移，存在潜在的生态污染风险5，而观赏植物的种植地相对较独立、产品不进入食物链，用污泥栽培观赏植物可适当降低生态污染风险。随着我国食用菌产业的快速发展，菇渣等农业废弃物不断增加，但大部分没有得到合理利用。菇渣作为生物有机肥施入土壤可显著提高作物的产量和品质，作为栽培基质的混配材料可提高容器苗的成活率并促进作物生长6-8。邓荟芬等9的研究表明，菇渣和污泥堆肥作为草坪基质效果良好。不同基质配比对孔雀草生长发育的影响皮俊，王建湘，徐一兰，张瑞成，周芬芳（湖南生物机电职业技术学院，湖南 长沙 410127）摘要：以草本花卉孔雀草为试材，采用盆栽试验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质对孔雀草生长发育的影响。结果表明：5种基质配比的物理性状均优于CK（园土）；污泥堆肥和菇渣可促进孔雀草的生长发育，以T1处理（污泥堆肥 40%、菇渣 40%、河沙 20%）和 T2 处理（污泥堆肥 50%、菇渣 30%、河沙 20%）的孔雀草营养生长最好，T2 处理的开花性状最优，其单株花朵数是 CK 的 189%，花朵直径达 5.53 cm，单朵花期为 17.32 d，观赏期长达 115 d。综合考虑基质的物理性状、孔雀草的营养生长及开花情况，T2 和 T1 处理是适合孔雀草生长发育的较优基质，用其栽培孔雀草时花朵大且花期长，观赏期也较长。关键词：污泥堆肥；菇渣；栽培基质；孔雀草；生长发育中图分类号：S681.9文献标识码：A文章编号：1006-060X（2023）07-0046-04Effects of Different Proportions of Three Substrate Combinations on the Growth and Development of Tagetes erecta PI Jun,WANG Jian-xiang,XU Yi-lan,ZHANG Rui-cheng,ZHOU Fen-fang（Hunan Biological and Electromechanical Polytechnic,Changsha 410127,PRC）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收稿日期：20230619基金项目：湖南生物机电职业技术学院院级重点课题（17JZ06）作者简介：皮俊（1982），女，湖南沅江市人，工程师，主要从事园林园艺相关研究。通信作者：王建湘皮俊等：不同基质配比对孔雀草生长发育的影响47-耕作栽培 生理生化为了合理利用城市污泥和菇渣，笔者以草本花卉孔雀草（Tagetes erecta L.）为试材，采用盆栽试验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质对孔雀草生长发育的影响，以期筛选出适合孔雀草种植的合适基质配方，为城市污泥和菇渣应用于园林景观提供参考。1材料与方法1.1试验地概况试验在湖南生物机电职业技术学院实训基地连栋大棚内进行，地处东经 11305，北纬 2821，海拔 41 m。棚内温度控制在 203，空气湿度为70%80%，大棚上设有遮阳网，光照控制为日均810 h 散射自然光。1.2试验材料供试孔雀草为当地园林景观绿化中常用的草本花卉品种。供试花盆的规格为口径 12 cm。供试基质原料有园土、菇渣（发酵处理 35 d）、污泥堆肥（好氧堆制处理后晒干打碎过 5 mm 筛）和河沙，各原料的具体理化性质见表 1。表 1不同基质原料的理化性质基质原料pH 值碱解氮（mg/kg）速效磷（mg/kg）速效钾（mg/kg）有机质（g/kg）污泥堆肥6.891 957.87302.761 837.23208.34菇 渣7.0538.9856.654 890.65463.45河 沙6.7251.782.0745.231.67园 土6.6175.2313.2385.4518.651.3试验方法试验于 2022 年 39 月进行。栽培基质的配比设 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 个处理，以 100%园土为对照（CK）。于 2022 年 3 月 17 日选用 35 片叶的孔雀草壮苗进行盆栽定植，每盆定植 1 株，每个处理定植 10 盆，花盆之间的间距为 3 cm。缓苗后每 2 d 浇水 1 次，进行常规养护，不施肥。1.4测定项目与方法1.4.1基质理化性状测定基质容重采用风干基质体积法测定10，持水量采用烘干法测定，pH 值采用电位法测定，碱解氮、速效磷和速效钾分别采用碱解扩散法、碳酸氢钠法和醋酸铵-火焰光度计法测定11。1.4.2植株生理指标及生长量测定定植后和收获时用直尺测量株高（茎基部到生长点之间的距离），分别计为 H1 和 H2，计算增高量（H2 H1）。收获时用直尺测量冠幅、用游标卡尺测量茎粗，记录分枝数，测定复叶叶片长和叶片宽，并称取单株地上部分鲜重。记录单朵花期，首次开花时间、末次开花时间并计算观赏期，同时统计单株花数、测量花朵直径。1.4.3植株中营养元素含量测定钾含量采用火焰分光光度计法测定，磷含量采用钼锑抗比色法测定，氮含量采用凯氏定氮法测定。1.4.4土壤（基质）中重金属的测定在孔雀草定植前和收获后分别取样测定基质中重金属含量。Cd、Cr 和 Pb 采用 ICP-MS 法，As 采用原子荧光法12，Cu、Zn 采用火焰原子吸收光谱法测定。2结果与分析2.1不同基质配比的物理性状容重是基质的基本物理性状，其直接影响基质的保水性和通气性，并间接影响土壤肥力，从而影响植物的生长状况10。基质的容重以 0.5 g/cm3左右、总孔隙度以 60%左右、气水比以 0.250.33 较好11。由表 2 可知，5 种基质配比的容重均明显低于 CK，因此各基质配比处理的物理性状均优于 CK（园土）。表 2不同基质配比的物理性状比较基质配比 容 重（g/cm3）总孔隙度（%）持水量（g/kg）气水比T10.47778.201 2160.26T20.44279.361 3890.29T30.40380.651 4530.27T40.39081.091 3210.36T50.30283.981 1270.59CK1.17063.344370.192.2不同基质配比对孔雀草营养生长的影响孔雀草喜疏松肥沃的栽培基质，从表 3 可以看出，各基质配比处理栽培的孔雀草其增高量、冠幅、茎粗、分枝数、复叶叶长及叶宽、地上部分鲜重的指标值均高于 CK，这说明污泥堆肥和菇渣中富含的有机质和矿质养分可以促进孔雀草生长，以 T1 和T2 处理的孔雀草生长最好，T3 和 T4 次之，T5 最差。表 3不同基质配比对孔雀草营养生长的影响基质配比增高量（cm）冠 幅（cm）茎 粗（cm）分枝数（个）复 叶鲜 重（g/株）叶 长（cm）叶 宽（cm）T136.4138.610.864.579.235.2854.45T237.3337.550.884.669.655.7157.78T332.5931.980.853.678.524.8347.98T429.8728.650.823.287.554.5543.77T523.6922.760.822.946.893.9640.22CK18.5117.980.782.355.643.5132.56湖南农业科学（HUNAN AGRICULTURAL SCIENCES）2023 年 7 月48-耕作栽培生理生化2.3不同基质配比对孔雀草花的影响由表 4 可知，各基质配比处理和 CK 种植的孔雀草均可成花，但各处理间有明显差异，以 T2 处理的开花性状最优，其单株花朵数是 CK 的 189%、花朵直径达 5.53 cm、单朵花期为 17.32 d、观赏期长达115 d。表 4不同基质配比对孔雀草花的影响基质配比单株花数（朵/株）花朵直径（cm）单朵花期（d）观赏期（d）T111.015.2118.56117T211.825.5317.32115T310.125.0115.58109T49.654.8813.89102T58.974.4112.1996CK6.274.0111.17892.4污泥堆肥和菇渣对孔雀草植株中 N、P、K 含量和基质中重金属含量的影响选用有代表性的基质配比 T2 处理，研究了污泥堆肥和菇渣对孔雀草中 N、P、K 含量和基质中重金属含量的影响。污泥堆肥中的各元素含量均高于一般土壤，以 N、P 尤为明显13，而菇渣中的 K 含量高，由于以污泥堆肥和菇渣为主要原料配制的基质 T2 中的 N、P、K 含量均较高，可以为孔雀草的生长提供充足的N、P、K，因此T2处理孔雀草中N、P、K 含量均明显高于 CK（见表 5）。孔雀草对重金属污染土壤有一定的修复效果，T2 基质栽培孔雀草后，基质中重金属含量均有所下降，其中 Cu、Cd 和 Pb分别下降了 30.91%、51.35%和 29.81%，但 Zn、As和 Cr 含量下降均小于 10%（见表 6），因此孔雀草对 Cu、Cd 和 Pb 的净化效果较好。表 5T2 处理对孔雀草植株中 N、P、K 含量的影响（g/kg）处 理NPKT222.677.2217.98CK15.943.7912.63表 6栽培孔雀草前后 T2 处理基质中的重金属含量比较（mg/kg）处 理CuZnCdPbAsCr栽植前75.7123.43.748.38.959.1栽植后52.3117.21.833.98.454.63讨论污泥堆肥中含有大量的 N、P 及植物生长所需的微量元素14-16，但添加量增加到一定量后孔雀草的生长发育与添加量不成正相关17-18，这是由于孔雀草耐受栽培基质污染的能力较差，当基质中添加的污泥堆肥量较大时，基质中的重金属等有害物质含量也较多，在重金属胁迫下孔雀草根系的自我保护功能开启导致其生长受阻。笔者的试验结果表明，5 种基质配比的物理性状均优于 CK（园土）；污泥堆肥和菇渣可促进孔雀草的生长发育，以 T1 处理（污泥堆肥 40%、菇渣 40%、河沙 20%）和 T2 处理（污泥堆肥 50%、菇渣 30%、河沙 20%）的孔雀草营养生长最好，T2 处理的开花性状最优，其单株花朵数是 CK 的 189%，花朵直径达 5.53 cm，单朵花期为17.32 d，观赏期长达 115 d。综合考虑基质的物理性状、孔雀草的营养生长及开花情况，T2 和 T1 处理是适合孔雀草生长发育的较优基质配比，用其栽培孔雀草时花朵大且花期长，观赏期也较长。利用城市污泥堆肥和菇渣栽培观赏植物，既可以废物再利用、保护环境，也可以替代泥炭等一些昂贵基质，具有较好的经济效益与环境效益19。王建湘等20、欧阳英等11将城市污泥应用于草本花卉凤仙花、百日草栽培的研究结果表明，污泥堆肥可以为植物的生长提供充足的养份从而促进植物的生长发育、增加植物的 N 和 P 含量，但对重金属的吸附效果不明显。笔者的试验结果表明，污泥堆肥和菇渣用于孔雀草栽培时，除了对孔雀草的生长发育有与上述研究结果基本一致的作用外，孔雀草对基质中 Cu、Cd 和 Pb 还有较好的净化效果，T2 基质栽培孔雀草后，基质中重金属 Cu、Cd 和 Pb 含量可分别下降 30.91%、51.35%和 29.81%。参考文献：1 JAYASINGHE G Y，LIYANA A I D，TOKASHIKI Y.Evaluation of containerized substrates developed from cattle manure compost and synthetic aggregates for ornamental plant production as a peat alternativeJ.Resources，Conservation&Recycling，2010，54（12）：1412-1418.2 余杰，田宁宁，王凯军，等.中国城市污水处理厂污泥处理、处置问题探讨分析 J.环境工程学报，2007（1）：82-86.3 莫测辉，吴启堂，蔡全英，等.论城市污泥农用资源化与可持续发展 J.应用生态学报，2000（1）：158-161.4 刘学娅，赵亚洲，冷平生.城市污泥的土地利用及其环境影响研究进展 J.农学学报，2018，8（6）：21-27.5 惠晓梅.市政污泥农业利用可行性分析与发展建议 J.能源与节能，2018（10）：96-97，113.6 杜中平，聂书明.不同基质配方对黄瓜果实特性、品质和产量的影响 J.北方园艺，2015（2）：147-149.7 张殿宇，张云舒，朱建雯.蘑菇渣复合基质特性及对辣椒苗质量的影响 J.北方园艺，2009（3）：39-41.8 方贯娜，庞淑敏，杨永霞.菇渣作基质生产脱毒微型薯试验研究J.内蒙古农业科技，2005（6）：44-45.9 邓荟芬，王建湘.3 种基质不同配比对马尼拉结缕草无土草毯生产的影响研究 J.湖南农业科学，2013（19）：103-105.10 胡雨彤，时连辉，刘登民，等.不同比例珍珠岩对污泥堆肥理化性状与孔雀草生长的影响 J.应用生态学报，2014，25（7）：皮俊等：不同基质配比对孔雀草生长发育的影响49-耕作栽培 生理生化1949-1954.11 欧阳英，王建湘，皮俊.城市污泥堆肥对百日草生长发育的影响 J.河北科技师范学院学报，2021，35（1）：41-44.12 陈凤哲.安溪县感德镇铁观音茶园土壤重金属污染风险评价 J.福建茶叶，2023，45（6）：21-24.13 卢吉文.城市污泥堆肥在花卉栽培中的应用研究 D.重庆：西南大学，2008.14 王杰，唐凤德，依艳丽，等.污泥堆肥对草坪草生长及光合特征的影响 J.应用生态学报，2014，25（9）：2576-2582.15 储双双，赖灿，WEI X，等.污泥堆肥混合基质对香彩雀生长开花的影响及植物适应性评价 J.生态学杂志，2014，33（4）：966-972.16 ZHANG L，SUN X，TIAN Y，et al.Composted green waste as a substitute for peat in growth media:effects on growth and nutrition of Calathea insignisJ.PLOS ONE，2013，8（10）：e78121.17 熊建军，吴生瑞，刘淑英，等.污泥产品对草花生长的影响研究J.北京水务，2023（2）：51-57.18 苗欣宇，李潇.孔雀草修复重金属-多氯联苯复合污染土壤的实验研究 J.科学技术与工程，2019，19（18）：361-368.19 黄向东.污泥及绿化植物废弃物堆肥对草坪草生长影响 J.广东化工，2016，43（18）：47-48.20 王建湘，皮俊，欧阳英.城市污泥堆肥对凤仙花生长发育的影响 J.安徽农业科学，2018，46（27）：147-148，159.（责任编辑：肖光辉）（上接第 45 页）生长和若干生理生化指标的影响 J.热带作物学报，2016，37（5）：936-942.10 刘慧莲，姜倩倩.不同 LED 光质对番茄幼苗生长的影响 J.北方园艺，2020（18）：5.38-42.11 李慧敏，陆晓民，赵诗浩.不同 LED 光质对秋葵幼苗生长、生理特性和气孔特征的影响 J.浙江农业学报，2016，28（6）：966-972.12 吴芳兰，李书玲，杨梅，等.LED 光质及光周期对香子含笑幼苗生长和光合特性的影响 J.广西植物，2022，42（12）：2167-2177.13 刘敏竹，李 强，杨超，等.LED 光质对红桔幼苗生长发育和叶绿素荧光特性的影响 J.中国南方果树，2021，50（2）：1-7.14 胡举伟，代欣，宋涛，等.不同光质对桑树幼苗生长和光合特性的影响 J.植物研究，2019，39（4）：481-489.15 柯学，李军营，徐超华，等.不同光质对烟草叶片组织结构及Rubisco 羧化酶活性和 rbc、rca 基因表达的影响 J.植物生理学报，2012，48（3）：251-259.16 刘卫成，韦峰，韩泽宇，等.不同光质对黄瓜种子发芽、幼苗生长及抗寒性的影响 J.北方园艺，2016（19）：59-62.17 卢思，罗梅秀，刘丹，等.不同光质对三叶青茎叶显微结构和激素的影响 J.森林与环境学报，2019，39（1）：15-20.（责任编辑：肖光辉）