花卉栽培基质中城市污泥堆肥替代腐殖土比例的研究

李晓玲 向彬 李光胜 杨富高

摘要

[目的]为了探讨花卉栽培基质中污泥堆肥替代腐殖土的可行性及最佳比例。[方法]通过盆栽试验，研究了污泥堆肥不同比例对花卉栽培基质的理化性质及凤仙花生长发育的影响。[结果]在污泥堆肥、蛭石、珍珠岩和腐殖土的混合基质中，随着污泥堆肥比例的提高，基质容重降低，孔隙度和持水率增加，基质盐分及pH、有机质、氮磷钾全量、磷钾有效量升高，有效氮含量降低，凤仙花株高增加量、最大叶长、最大叶宽、花朵数和花期、鲜重均提高，但当污泥堆肥全部替代腐殖土时，上述指标呈下降趋势。[结论]混合基质以污泥堆肥∶腐殖土∶珍珠岩∶蛭石为2∶1∶1∶1时最佳，即污泥堆肥替代67%左右的腐殖土最佳。

关键词 污泥堆肥；花卉；栽培基质；腐殖土

中图分类号 S141.6 文献标识码

A 文章编号 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

通过研究腐殖土与污泥堆肥不同比例配合后基质特性和植物生长状况的变化，探讨城市污泥堆肥用于园林栽培基质的可行性，寻求它们之间配合的最佳比例，为城市污泥合理利用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验设计

采用盆栽试验，研究城市污泥堆肥在花卉栽培中替代腐殖土的最佳比例。试验设7个处理，每个处理3次重复，具体处理包括：处理①污泥堆肥 100%；处理②腐殖土100%；处理③腐殖土∶珍珠岩∶蛭石=3∶1∶1 ；处理④污泥堆肥∶腐殖土∶珍珠岩∶蛭石=1∶2∶1∶1；处理⑤污泥堆肥∶腐殖土∶珍珠岩∶蛭石=2∶1∶1∶1；处理⑥污泥堆肥∶珍珠岩∶蛭石=3∶1∶1。将污泥堆肥、蛭石、珍珠岩和腐殖土按比例配制基质。

根据体积比配置好基质后装入花盆，将大小一致的凤仙花幼苗移栽入花盆中，定期浇水，对花期、株高及叶宽进行观测，收获后测定其鲜重。

1.2 分析方法 基质容重的测定采用环刀法，比重、总孔隙度、持水率的测定参照皮广洁（1998）等方法^[1]；基质pH的测定采用pH计法； 电导率用电导仪进行测定；阳离子交换量（CEC）的测定采用EDTA乙酸铵盐交换法。

基质有机质的测定采用重铬酸钾容量法，全氮的测定采用半微量凯氏法，全磷的测定采用氢氧化钠熔融-钼锑抗比色法，有效氮的测定采用扩散法，有效磷的测定用0.5 mol/L的NaHCO₃提取-分光光度计，有效钾的测定用1 mol/L的NH₄OAc提取-原子吸收分光光度计^[2]。

2 结果与分析

2.1 基质的主要物理性质

由表1可知，基质容重在0.1～0.8 g/cm³范围内，植物都能正常生长，但标准基质容重0.5 g/cm³；总孔隙度为54%～96%，最佳为65%；持水率在40%～65%之间比较合适^[3]。

2.2 基质的电导率和pH

由图1、2可知，处理①可溶性盐浓度（EC值）最高（14.5 mS/cm），添加蛭石、珍珠岩和腐殖土后基质的EC值都明显下降了，且混合基质中堆肥的比例越低，基质的EC值越低，而EC值过低，植物会因吸收矿质不足而难以正常生长。

2.3 基质的肥力状况

有机质、CEC、氮磷钾全量及有效量是基质重要的肥力指标。由表2可知，处理①污泥堆肥的有机质含量最高，达478.60 g/kg。由于污泥堆肥在发酵过程中有大量的腐殖质产生，另外几种添加其他物质的混合基质中有机质含量较高，并且随着堆肥比例的增大而增加，处理⑥的含量在混合基质中最大。

阳离子交换性能主要由矿物黏粒和有机质表面所携带的阳离子数量决定。它决定着基质保持和供应养分的能力、基质对酸或碱的缓冲性能等。阳离子交换量高，说明具有较强的养分保持和酸碱缓冲性能。由表2可知，处理②腐殖土的CEC值最高，为26.98 cmol（+）/kg，其次为处理②污泥堆肥，CEC值为22.64 cmol（+）/kg。添加珍珠岩和蛭石处理的CEC值都有不同程度的减小。

由此可知，处理⑤凤仙花植株的生长指标达到最好，最适合作为凤仙花的栽培基质，其次为处理⑥。究其原因，凤仙花是一种需肥较多的植物。污泥堆肥中含有丰富的有机质和营养物质，适当增加其在基质中的比例能及时补充均衡、全元的营养物质，使凤仙花植株生长明显加快，光合面积加大，制造的有机物增加，有助于促进植株的生长。但是，凤仙花忌浓肥、重肥，且对盐分非常敏感。基质中污泥堆肥比例过高，会导致基质养分和盐分过重，而对凤仙花生长发育产生一定的抑制作用，从而影响植株的光合作用，降低植株生物量。从生长发育角度来看，提高基质中污泥堆肥的比例可促进植物生长发育，但完全替代腐殖土会对植物生长发育产生不良的影响。污泥堆肥∶腐殖土∶珍珠岩∶蛭石以2∶1∶1∶1的比例最佳，此时既可起到循环污泥中的养分，又可降低腐殖土使用量，降低花卉栽培的成本。

3 结论

（1）污泥堆肥、蛭石、珍珠岩和腐殖土按一定比例混合，随着污泥堆肥比例提高，基质容重降低，孔隙度和持水率增加，基质盐分及pH、有机质、氮磷钾全量、磷钾有效量升高，有效氮含量降低。盐分是影响植物的重要指标，所以建议针对植物对盐分的敏感程度进行试验，以寻得污泥堆肥在基质中的最佳比例^[3]。

（2）在混合基质中，凤仙花株高增加量、最大叶长、最大叶宽、花朵数和花期、鲜重均有所提高，但当污泥堆肥全部替代腐殖土时，上述指标呈下降趋势。

（3）混合基质以污泥堆肥∶腐殖土∶珍珠岩∶蛭石为2∶1∶1∶1时最佳，即污泥堆肥可以替代67%左右的腐殖土。

参考文献

[1] 皮广洁，唐书源.农业环境监测原理与应用[M].成都：成都科技大学出版社，1998.

[2] 马达，高定，刘洪涛，等.城市污泥堆肥用作花卉栽培基质的效果评价[J].中国给水排水，2009，25（15）：115-116.

[3] 郭世荣.栽培基质研究现状及今后的发展趋势[J].农村实用工程技术·温室园艺，2005（11）：16-17.