花卉栽培基質(zhì)中城市污泥堆肥替代腐殖土比例的研究

李曉玲 向彬 李光勝 楊富高

摘要

[目的]為了探討花卉栽培基質(zhì)中污泥堆肥替代腐殖土的可行性及最佳比例。[方法]通過盆栽試驗，研究了污泥堆肥不同比例對花卉栽培基質(zhì)的理化性質(zhì)及鳳仙花生長發(fā)育的影響。[結(jié)果]在污泥堆肥、蛭石、珍珠巖和腐殖土的混合基質(zhì)中，隨著污泥堆肥比例的提高，基質(zhì)容重降低，孔隙度和持水率增加，基質(zhì)鹽分及pH、有機質(zhì)、氮磷鉀全量、磷鉀有效量升高，有效氮含量降低，鳳仙花株高增加量、最大葉長、最大葉寬、花朵數(shù)和花期、鮮重均提高，但當污泥堆肥全部替代腐殖土時，上述指標呈下降趨勢。[結(jié)論]混合基質(zhì)以污泥堆肥∶腐殖土∶珍珠巖∶蛭石為2∶1∶1∶1時最佳，即污泥堆肥替代67%左右的腐殖土最佳。

關(guān)鍵詞 污泥堆肥；花卉；栽培基質(zhì)；腐殖土

中圖分類號 S141.6 文獻標識碼

A 文章編號 0517-6611（2014）27-09324-02

Optimal Proportion of Sewage Sludge Compost Substitution for Humus Soil in Floriculture Substrate

LI Xiaoling， XIANG Bin， LI Guangsheng et al

（Station of Soil and Fertilizer， Dachuan District， Dazhou， Sichuan 635000）

Abstract [Objective] The research aimed to investigate the feasibility and optimal proportion for sewage sludge compost in substituting for humus soil in flower cultivation matrix. [Method]A pot experiment with impatiens as tested plant was conducted. And the physiochemical properties of the substrate and growth of the plants were determined. [Result] In the mixed substrate of sludge compost， vermiculite， perlite and humus soil， the bulk density， porosity and water holding rate， pH and electrical conductance， organic matter， total nitrogen， phosphorus and potassium， the available phosphorus and potassium improved， while the available nitrogen content reduced with the increasing proportion of sludge compost. Consequently， the plant height， the maximum leaf length and leaf wide， the number of flowers and the fresh weight increased. The flowering stage was extended. However， as all humus soil was replaced by sewage sludge compost， these indexes showed downward trends. [Conclusion]The optimal proportion of sewage sludge compost∶humus soil∶Perlite∶vermiculite was 2∶1∶1∶1， showing about 67% of humus soil could be replaced by sewage sludge compost.

Key words Sewage sludge；Flower；Floriculture substrate；Humus soil

通過研究腐殖土與污泥堆肥不同比例配合后基質(zhì)特性和植物生長狀況的變化，探討城市污泥堆肥用于園林栽培基質(zhì)的可行性，尋求它們之間配合的最佳比例，為城市污泥合理利用提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

采用盆栽試驗，研究城市污泥堆肥在花卉栽培中替代腐殖土的最佳比例。試驗設(shè)7個處理，每個處理3次重復，具體處理包括：處理①污泥堆肥 100%；處理②腐殖土100%；處理③腐殖土∶珍珠巖∶蛭石=3∶1∶1 ；處理④污泥堆肥∶腐殖土∶珍珠巖∶蛭石=1∶2∶1∶1；處理⑤污泥堆肥∶腐殖土∶珍珠巖∶蛭石=2∶1∶1∶1；處理⑥污泥堆肥∶珍珠巖∶蛭石=3∶1∶1。將污泥堆肥、蛭石、珍珠巖和腐殖土按比例配制基質(zhì)。

根據(jù)體積比配置好基質(zhì)后裝入花盆，將大小一致的鳳仙花幼苗移栽入花盆中，定期澆水，對花期、株高及葉寬進行觀測，收獲后測定其鮮重。

1.2 分析方法 基質(zhì)容重的測定采用環(huán)刀法，比重、總孔隙度、持水率的測定參照皮廣潔（1998）等方法^[1]；基質(zhì)pH的測定采用pH計法； 電導率用電導儀進行測定；陽離子交換量（CEC）的測定采用EDTA乙酸銨鹽交換法。

基質(zhì)有機質(zhì)的測定采用重鉻酸鉀容量法，全氮的測定采用半微量凱氏法，全磷的測定采用氫氧化鈉熔融-鉬銻抗比色法，有效氮的測定采用擴散法，有效磷的測定用0.5 mol/L的NaHCO₃提取-分光光度計，有效鉀的測定用1 mol/L的NH₄OAc提取-原子吸收分光光度計^[2]。

2 結(jié)果與分析

2.1 基質(zhì)的主要物理性質(zhì)

由表1可知，基質(zhì)容重在0.1～0.8 g/cm³范圍內(nèi)，植物都能正常生長，但標準基質(zhì)容重0.5 g/cm³；總孔隙度為54%～96%，最佳為65%；持水率在40%～65%之間比較合適^[3]。

2.2 基質(zhì)的電導率和pH

由圖1、2可知，處理①可溶性鹽濃度（EC值）最高（14.5 mS/cm），添加蛭石、珍珠巖和腐殖土后基質(zhì)的EC值都明顯下降了，且混合基質(zhì)中堆肥的比例越低，基質(zhì)的EC值越低，而EC值過低，植物會因吸收礦質(zhì)不足而難以正常生長。

2.3 基質(zhì)的肥力狀況

有機質(zhì)、CEC、氮磷鉀全量及有效量是基質(zhì)重要的肥力指標。由表2可知，處理①污泥堆肥的有機質(zhì)含量最高，達478.60 g/kg。由于污泥堆肥在發(fā)酵過程中有大量的腐殖質(zhì)產(chǎn)生，另外幾種添加其他物質(zhì)的混合基質(zhì)中有機質(zhì)含量較高，并且隨著堆肥比例的增大而增加，處理⑥的含量在混合基質(zhì)中最大。

陽離子交換性能主要由礦物黏粒和有機質(zhì)表面所攜帶的陽離子數(shù)量決定。它決定著基質(zhì)保持和供應養(yǎng)分的能力、基質(zhì)對酸或堿的緩沖性能等。陽離子交換量高，說明具有較強的養(yǎng)分保持和酸堿緩沖性能。由表2可知，處理②腐殖土的CEC值最高，為26.98 cmol（+）/kg，其次為處理②污泥堆肥，CEC值為22.64 cmol（+）/kg。添加珍珠巖和蛭石處理的CEC值都有不同程度的減小。

由此可知，處理⑤鳳仙花植株的生長指標達到最好，最適合作為鳳仙花的栽培基質(zhì)，其次為處理⑥。究其原因，鳳仙花是一種需肥較多的植物。污泥堆肥中含有豐富的有機質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)，適當增加其在基質(zhì)中的比例能及時補充均衡、全元的營養(yǎng)物質(zhì)，使鳳仙花植株生長明顯加快，光合面積加大，制造的有機物增加，有助于促進植株的生長。但是，鳳仙花忌濃肥、重肥，且對鹽分非常敏感。基質(zhì)中污泥堆肥比例過高，會導致基質(zhì)養(yǎng)分和鹽分過重，而對鳳仙花生長發(fā)育產(chǎn)生一定的抑制作用，從而影響植株的光合作用，降低植株生物量。從生長發(fā)育角度來看，提高基質(zhì)中污泥堆肥的比例可促進植物生長發(fā)育，但完全替代腐殖土會對植物生長發(fā)育產(chǎn)生不良的影響。污泥堆肥∶腐殖土∶珍珠巖∶蛭石以2∶1∶1∶1的比例最佳，此時既可起到循環(huán)污泥中的養(yǎng)分，又可降低腐殖土使用量，降低花卉栽培的成本。

3 結(jié)論

（1）污泥堆肥、蛭石、珍珠巖和腐殖土按一定比例混合，隨著污泥堆肥比例提高，基質(zhì)容重降低，孔隙度和持水率增加，基質(zhì)鹽分及pH、有機質(zhì)、氮磷鉀全量、磷鉀有效量升高，有效氮含量降低。鹽分是影響植物的重要指標，所以建議針對植物對鹽分的敏感程度進行試驗，以尋得污泥堆肥在基質(zhì)中的最佳比例^[3]。

（2）在混合基質(zhì)中，鳳仙花株高增加量、最大葉長、最大葉寬、花朵數(shù)和花期、鮮重均有所提高，但當污泥堆肥全部替代腐殖土時，上述指標呈下降趨勢。

（3）混合基質(zhì)以污泥堆肥∶腐殖土∶珍珠巖∶蛭石為2∶1∶1∶1時最佳，即污泥堆肥可以替代67%左右的腐殖土。

參考文獻

[1] 皮廣潔，唐書源.農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測原理與應用[M].成都：成都科技大學出版社，1998.

[2] 馬達，高定，劉洪濤，等.城市污泥堆肥用作花卉栽培基質(zhì)的效果評價[J].中國給水排水，2009，25（15）：115-116.

[3] 郭世榮.栽培基質(zhì)研究現(xiàn)狀及今后的發(fā)展趨勢[J].農(nóng)村實用工程技術(shù)·溫室園藝，2005（11）：16-17.