史昕倩，章可奕，周振祥，盧顯芝，田秀平

（天津農(nóng)學(xué)院 農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，天津 300384）

垂直綠化栽培既可美化環(huán)境，提高城市的綠化覆蓋率，又可明顯緩解熱島效應(yīng)，目前廣泛應(yīng)用于城市綠化中[1]。垂直綠化不同于地表綠化，除了要滿足植物生長(zhǎng)所需條件外，還要充分考慮建筑物荷載能力，因此，輕質(zhì)的栽培基質(zhì)成為人們研究和開發(fā)的重點(diǎn)。栽培基質(zhì)在垂直綠化中可以起到固定植物、保持水分、根系通氣和提供部分營(yíng)養(yǎng)的作用，它能為植物根系提供良好的水、氣、肥、熱、pH值等生存條件。因此，如何選擇好基質(zhì)，使其既能滿足植物生長(zhǎng)的需要又能有效減輕荷載，是垂直綠化栽培亟需解決的重要問(wèn)題，也是垂直綠化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

近幾年，將有機(jī)廢棄物作為新型園藝栽培基質(zhì)成為研究的熱點(diǎn)。樹皮、作物秸稈、動(dòng)物糞便等都可作為新型園藝栽培基質(zhì)。新型園藝栽培基質(zhì)的開發(fā)應(yīng)用不僅解決了栽培基質(zhì)資源不足的難題，而且來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉，還能變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了資源再利用[2-3]。我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，消耗量大，導(dǎo)致菌渣的產(chǎn)量也大幅上升。以前菌渣只能作為有機(jī)廢棄物丟棄，但近年來(lái)人們發(fā)現(xiàn)菌渣中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富且體積輕便，將其腐熟后作為栽培基質(zhì)進(jìn)行再次利用，可為植株生長(zhǎng)發(fā)育提供充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[4-5]。另有研究表明，生長(zhǎng)在混合有機(jī)基質(zhì)中的植株表現(xiàn)出更好的生命活性[6]。國(guó)內(nèi)對(duì)栽培基質(zhì)理化性質(zhì)方面的研究有很多，但目前還未有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[7-8]。本研究將菌渣、蛭石和有機(jī)肥（蚯蚓糞）進(jìn)行混合，通過(guò)測(cè)定混合后基質(zhì)的理化性質(zhì)并結(jié)合拉粉花的生長(zhǎng)特性，篩選出最適宜拉粉花生長(zhǎng)的栽培基質(zhì)，以達(dá)到最佳的綠化效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試輕質(zhì)栽培基質(zhì)材料為蚯蚓糞、泥炭、菌渣肥、蛭石和聚丙烯酰胺；試驗(yàn)植物是拉粉花，種子購(gòu)于天貓網(wǎng)。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在天津市水高莊村進(jìn)行，采用室外盆栽法，設(shè)4種不同栽培基質(zhì)，配比見表1。其中，聚丙烯酰胺均占2%。2018年5月12日，將混合好的栽培基質(zhì)分別裝入口徑為44 cm、高28 cm的花盆中，每盆中均勻播種10粒拉粉花種子，每處理重復(fù) 3 次，置于室外，觀察其生長(zhǎng)狀況?；|(zhì)理化指標(biāo)測(cè)定方法見表2。

表1 4種栽培基質(zhì)配比表

表2 基質(zhì)理化指標(biāo)的測(cè)定方法

拉粉花生長(zhǎng)過(guò)程中用 TYS-3N植物營(yíng)養(yǎng)測(cè)定儀測(cè)定葉片葉綠素含量和葉片含氮量，用卷尺測(cè)定株高。測(cè)定日期分別為2018年7月7日、7月15日、7月31日、8月26日、9月22日和10月9日。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

利用 Microsoft Excel（Office 2007）作圖，SPSS11.0軟件處理數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培基質(zhì)物理性質(zhì)分析

影響植株生長(zhǎng)發(fā)育的物理指標(biāo)有容重、飽和含水率、總孔隙度等，它們反映了基質(zhì)的通氣性能、吸水及排水性能[9]。由表3看出，4種垂直綠化栽培基質(zhì)的容重在0.42～0.57 g/cm3之間，均在理想基質(zhì)容重0.1～0.8 g/cm3范圍內(nèi)[10]，不同基質(zhì)容重排列順序是 J2＞J4＞J3＞J1，均屬于輕型基質(zhì)；飽和含水率代表基質(zhì)的持水性能，4種基質(zhì)飽和含水率排序是J4＞J3＞J1＞J2，說(shuō)明J4持水力最強(qiáng)，J2持水力最差；基質(zhì)中的養(yǎng)分和水分通過(guò)毛管孔隙輸送至植物根系，4種基質(zhì)毛管孔隙度高低順序是J4＞J3＞J2＞J1，總孔隙度順序?yàn)?J4＞J2＞J3＞J1，均在理想基質(zhì)總孔隙度54%～96%范圍內(nèi)[11]。

表3 不同栽培基質(zhì)物理指標(biāo)

2.2 不同栽培基質(zhì)化學(xué)性質(zhì)分析

一般來(lái)說(shuō)，適宜植物生長(zhǎng)的酸堿度應(yīng)為中性或弱酸性[12]。由表4看出，4種垂直綠化栽培基質(zhì)pH在7.38～7.95之間，J2最高，J4最低，J3和J4為中性，J1和J2為弱堿性。EC值表示基質(zhì)內(nèi)可電離鹽類的溶液濃度，反映了基質(zhì)中可溶性鹽的多少，一般來(lái)說(shuō)，基質(zhì)的EC值超過(guò)1.25 mS/cm時(shí)，便需要淋洗鹽分[13]，以免對(duì)植物根系構(gòu)成滲透逆境。本試驗(yàn)配置的栽培基質(zhì) EC值變化在698～1 169 μS/cm之間，不需要淋洗。

表4 不同栽培基質(zhì)化學(xué)指標(biāo)

2.3 不同栽培基質(zhì)養(yǎng)分含量的分析

從表 5看出，4種栽培基質(zhì)的全量和有效態(tài)氮、磷、鉀及有機(jī)質(zhì)含量都很高，尤其是有效鉀含量非常高，說(shuō)明這4種栽培基質(zhì)的供肥容量和供肥強(qiáng)度都大，可為植物生長(zhǎng)提供充足的養(yǎng)分。

表5 不同栽培基質(zhì)養(yǎng)分含量

2.4 不同栽培基質(zhì)對(duì)拉粉花株高的影響

從圖1可以看出，在不同測(cè)定日期，J4基質(zhì)中的拉粉花植株均最高，分別比當(dāng)日最低值J1（7月7日、7月15日和7月31日）、J3（8月26日）和J2（9月22日）高54.87%、55.86%、50.87%、31.03%和25.83%。J1和J3基質(zhì)中的拉粉花株高呈明顯的上升趨勢(shì)，在 9月 22日達(dá)到最高，為53.0 cm和56.5 cm。J2基質(zhì)中的拉粉花株高在7月31日為最高，之后呈下降趨勢(shì)。在7月15日和8月26日，J4基質(zhì)與其他基質(zhì)相比有顯著性差異，在其他3組測(cè)定日期內(nèi)雖然差異不顯著，但均值均達(dá)到最大值，說(shuō)明在4種處理中，J4基質(zhì)更適合拉粉花的生長(zhǎng)。

圖1 拉粉花株高隨時(shí)間的變化趨勢(shì)

2.5 不同栽培基質(zhì)對(duì)拉粉花葉片葉綠素含量的影響

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的主要色素，葉綠素含量高，代表植物光合作用強(qiáng)，積累的有機(jī)干物質(zhì)多，說(shuō)明拉粉花在栽培基質(zhì)中生長(zhǎng)能保持葉色濃綠，生物量較大，枝繁葉茂。

試驗(yàn)結(jié)果表明，7月7日—10月9日拉粉花葉綠素含量均大于30 SPAD。在7月7日，J4基質(zhì)中拉粉花葉綠素含量最大，為37 SPAD，在10月9日，J1基質(zhì)中拉粉花葉綠素含量最大，為41.58 SPAD。不同基質(zhì)處理測(cè)定后期拉粉花葉綠素含量總體比前期高，分別增高了 28.09%、10.13%、6.02%和0.88%，但它們之間差異較小。J4基質(zhì)中拉粉花葉片葉綠素含量在測(cè)定前期一直最高，且在7月7日和7月15日與其他3種基質(zhì)有顯著性差異，9月22日后雖然 J1基質(zhì)中拉粉花葉片葉綠素含量最高，但J1處理與其他處理沒有顯著性差異（7月31日—10月9日）。見圖2。

2.6 不同栽培基質(zhì)對(duì)拉粉花葉片氮含量的影響

氮素是蛋白質(zhì)、酶、葉綠素、核酸、生長(zhǎng)素等的主要成分，細(xì)胞增殖、植物生長(zhǎng)發(fā)育都和氮素有密切關(guān)系。

由圖3可知，不同栽培基質(zhì)中拉粉花葉片含氮量變化呈波動(dòng)趨勢(shì)，J2和J3基質(zhì)為先下降后上升，J2和J3基質(zhì)中拉粉花葉片含氮量在9月22日達(dá)到最高，為3.63 mg/kg和3.47 mg/kg，J1基質(zhì)中拉粉花葉片含氮量為先上升的波浪形變化趨勢(shì)，在9月22日達(dá)到最高，為3.63 mg/kg，比最低值（7月7日）高25.61%。在7月7日，J4基質(zhì)中拉粉花葉片含氮量最大，與J3基質(zhì)中拉粉花葉片含氮量沒有顯著性差異；在7月15日，J4和J1基質(zhì)中拉粉花葉片含氮量均值一樣，且與J2、J3基質(zhì)有顯著性差異；7月31日—10月9日，4種基質(zhì)中的拉粉花葉片含氮量均未表現(xiàn)出明顯的差異性。從測(cè)定前期來(lái)看，J4基質(zhì)表現(xiàn)出更強(qiáng)的供氮能力；從整個(gè)測(cè)定日期來(lái)看，J4基質(zhì)的供氮能力更穩(wěn)定，使植株在整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)能夠持續(xù)穩(wěn)定地吸收氮素。綜上所述，J4基質(zhì)更適宜作為拉粉花的栽培基質(zhì)。

圖3 拉粉花葉片含氮量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)

3 討論與結(jié)論

不同栽培基質(zhì)提供營(yíng)養(yǎng)元素的量不同。本試驗(yàn)中采用了4種基本基質(zhì)，分別為泥炭、蚯蚓糞、蛭石和菌渣。蛭石中含有較多的鉀、鈣、鎂等營(yíng)養(yǎng)元素，保水能力強(qiáng)，可提高基質(zhì)的通氣性；菌渣作為一種有機(jī)廢棄物，將其作為基質(zhì)不僅可以增加土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量，還能進(jìn)行有機(jī)廢棄物的利用。研究中發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)中泥炭、蚯蚓糞、蛭石、菌渣的體積比為 0.5∶0.5∶2.0∶1.0（J4）時(shí)，拉粉花植株增高效果明顯；葉片葉綠素含量在測(cè)定前期一直為最高值，有利于光合作用，增加有機(jī)物質(zhì)；葉片含氮量較高，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，供氮能力強(qiáng)。

種植拉粉花的理想基質(zhì)應(yīng)具有較好的保水保肥性能，通氣性強(qiáng)，酸堿性適宜，且有強(qiáng)大的支撐作用。本試驗(yàn)中選取的J4基質(zhì)是一種混合基質(zhì)，它的酸堿性和EC適宜，能提供充足的有機(jī)質(zhì)以及氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可以滿足拉粉花整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)需要，且J4基質(zhì)中包含的4種基本基質(zhì)價(jià)格低廉，容易獲得，因此，可以選擇J4基質(zhì)作為拉粉花栽培基質(zhì)。