張程　黃雅潔　朱詠莉　李萍萍

摘 要：通過將腐熟后的園林廢棄物與草炭、蛭石進行配比，研究不同配比基質(zhì)對孔雀草生長的影響，為花草栽培基質(zhì)的篩選并提高經(jīng)濟效益提供依據(jù)。試驗結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的營養(yǎng)土相比，園林廢棄物可以有效改善基質(zhì)的理化性質(zhì)，增加基質(zhì)的養(yǎng)分以及總孔隙度，提高基質(zhì)的通氣透水能力，從而促進孔雀草株高、冠幅等生長。其中，園林廢棄物與草炭、蛭石的體積比為2：1：1時，孔雀草的株高、冠幅、開花數(shù)量分別比對照提高了4.23%～6.76%，27.72%～31.19%，15.38%～92.31%，綜合評價的接近程度為0.96，表明該配比為基于園林廢棄物的孔雀草最優(yōu)栽培基質(zhì)配方。

關鍵詞：園林廢棄物;孔雀草;生長;綜合評價;栽培基質(zhì)

中圖分類號：S318 文獻標識碼：A DOI：10.19754/j.nyyjs.20201015042

孔雀草（Tagetespatula）是菊科萬壽菊屬的一年生草本植物[1]，由于適應能力強，花色鮮艷，花量大，觀賞期長，其已經(jīng)逐步成為花壇、庭院、園林中栽植的主要花卉之一，尤其在五一、國慶等節(jié)日期間，常被大量使用[2]。現(xiàn)在園林上種植孔雀草的常用栽培基質(zhì)為草炭或草炭復合物[3]，草炭因為其較高的穩(wěn)定性、較強的持水能力和通氣性能，是世界各國公認的最好的無土栽培基質(zhì)之一[4]，但是，草炭作為一種不可持續(xù)發(fā)展的資源，過度開采會對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成極大破壞。因此，當務之急是尋找一種價格低廉、材料來源廣泛、對環(huán)境無污染并且能夠大規(guī)模生產(chǎn)的基質(zhì)來代替草炭[5]。

長期以來，園林廢棄物被視為固體垃圾而被人們忽視[6]。然而，隨著進一步的研究發(fā)現(xiàn)，園林廢棄物不僅包含著大量的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素以及不同成分的有機物，還包含了不少對植物生長有益的營養(yǎng)元素，并且其酸堿度適宜，適合用于不同植株的栽培[7]。目前，園林廢棄物作為花卉基質(zhì)的研究已有一些報道，如作為千日紅[8]、百日草[9]、金盞菊[10]、向日葵[11]等的栽培基質(zhì)。研究結(jié)果顯示，園林廢棄物堆腐后，與一定比例的草炭、蛭石等混合，能有效改善基質(zhì)的通氣性、持水能力以及養(yǎng)分供應能力，在一定程度上能促進植株的生長[12]，可以代替草炭作為栽培基質(zhì)。盡管如此，由于不同植株生長習性和生理特點的差異，其所適合的園林廢棄物比例并不相同，并且原材料的搭配不當會導致園林廢棄物肥力不持久，影響植物后期的生長[13]。目前，針對不同的植物類型，其適宜的園林廢棄物基質(zhì)配方仍有待進行研究。

本文以發(fā)酵腐熟的園林廢棄物為主要基質(zhì)原料，通過與草炭、蛭石進行不同配比，并以常規(guī)草炭基質(zhì)作為對照，研究不同園林廢棄物配比基質(zhì)對孔雀草生長的影響。為基于園林廢棄物的草本花卉基質(zhì)配方的篩選以及促進花卉生產(chǎn)的高效管理提供科學依據(jù)。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

園林廢棄物來自于的園林廢棄物處理中心，主要為枯枝落葉，經(jīng)粉碎后添加1%的發(fā)酵箘劑，經(jīng)堆制發(fā)酵而成。

試驗所用草炭、蛭石、珍珠巖均購置于花草市場。草炭基本性狀為：容重0.22g·cm-3，總孔隙度82.1%，通氣孔隙27.2%，持水孔隙54.9%，pH6.2，EC值0.46ms·cm-1，有機碳38.4%，TN10.1g·kg-1、TP1.05g·kg-1、TK1.27g·kg-1。

1.2 試驗方法

試驗共設置8個處理，分別為C1（園林廢棄物100%）、C2（園林廢棄物∶草炭∶蛭石=3∶1∶0）、C3（園林廢棄物∶草炭∶蛭石=3∶0∶1）、C4（園林廢棄物∶草炭∶蛭石=3∶1∶1）、C5（園林廢棄物∶草炭∶蛭石=1∶1∶0）、C6（園林廢棄物∶草炭∶蛭石=1∶1∶0）、C7（園林廢棄物∶草炭∶蛭石=

2∶1∶1）以及對照組CK（草炭∶蛭石∶珍珠巖=2∶1∶1），每個處理設20個重復。

選擇生長一致的孔雀草幼苗移植入不同配比基質(zhì)的花盆中進行定植，花盆直徑120mm、低徑85mm、高度90mm。從定植后開始，每7d隨機選取5株進行株高、冠幅的測定;每15d隨機選取3株進行植株地上、地下部分鮮重和干重的測定。在整個生長期定期澆灌清水，不施肥。定植20d后開始，每隔5d對每組的開花株數(shù)進行統(tǒng)計，并計算開花比例。定植30d后，每隔10d對每株的開花數(shù)進行調(diào)查，統(tǒng)計開花情況。表1、2為各處理基質(zhì)的基本理化性狀。

1.3 項目測定

孔雀草的株高、冠幅采用皮尺測量，每組測取多個數(shù)值，取平均值?？兹覆莸纳锪坑梅治鎏炱椒Q重。開花情況為人工計數(shù)。

基質(zhì)基本理化性狀的測定參考《土壤理化分析》[14]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Origin（2017）進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計以及作圖。

采用Topsis集成評價法（簡稱優(yōu)劣解距離法）對不同處理進行綜合評定。將原始數(shù)據(jù)矩陣統(tǒng)一指標類型得到正向化的矩陣，對正向化的矩陣進行標準化處理以消除各指標量綱的影響，并找到有限方案中的最優(yōu)方案和最劣方案，然后分別計算各評價對象與最優(yōu)方案和最劣方案間的距離，獲得各評價對象與最優(yōu)方案的相對接近程度，以此作為評價優(yōu)劣的依據(jù)[15]。本文利用各組的株高、冠幅、生物量以及開化狀況進行Topsis集成評價運算，計算的接近程度數(shù)值越大，表示綜合評價結(jié)果越好，反之則綜合評價結(jié)果越差。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同園林廢棄物配比對孔雀草株高的影響

從圖1可以看到，不同處理的孔雀草，其株高生長趨勢大致相同，且在孔雀草移栽初期，各處理的株高差異較小，但隨著生長的進行，各處理間的差異開始逐漸明顯。其中，C1處理下的孔雀草植株始終較為矮小，其株高全期僅增長14.84cm;C4、C7處理下的孔雀草長勢較好，一直領先于其它處理，且C4處理的孔雀草株高增長量最多，達到16.76cm。從株高生長的整體結(jié)果來看，C4、C7處理一直都高于其它各處理，C1處理的孔雀草，生長受阻，植株矮小。

2.2 不同園林廢棄物配比對孔雀草冠幅的影響

從圖2可見，各處理孔雀草的冠幅增長趨勢大致相同，前5周增長速度較快，后面逐漸開始緩和。與株高不同的是，各處理的冠幅在生長初期的差異已經(jīng)很顯著，其中初始冠幅最低的CK處理與初始冠幅最高的C3處理相差了3.80cm。由圖3、4可知，CK處理的孔雀草冠幅不僅增長速率慢，其增長量也是各處理中最低，僅有10.96cm。C1處理雖然前期冠幅增長速率高，但后期增長速率大幅下降，生長緩慢，增長量也僅有12.16cm，是所有處理中最低的。C6、C7處理的孔雀草冠幅前期增長速率快，后期速率稍微減緩但增長仍然穩(wěn)定，其中C7處理的孔雀草冠幅增長為各處理之最，達到14.94cm。C2、C3、C5處理的孔雀草冠幅生長狀態(tài)相似，其增長量與各期生長速率相差均比較小。C5處理的孔雀草冠幅生長情況略優(yōu)于C1、CK處理，但冠幅的增長量與其他處理還有較大的差距。

2.3 不同園林廢棄物配比對孔雀草地上部、地下部干重的影響

圖3、4是各處理地上、地下部干重的變化情況。可以看出，各處理的地上部生長量變化趨勢大致相同，均在第45～75天增長較快。其中C1、CK處理的地上部生物量一直小于其它處理，但在前30d中差距較小，而在后60d中，差距逐步增大，在第90天時，C1、CK處理的地上部干重僅有3.06g、2.96g，比其它處理低10.47%～16.89%左右。C6、C7處理地上部生物量在初期質(zhì)量小，但后期長勢迅速，增長量大，到第90天時，超過了大部分處理，分別重3.44g、3.46g。C4處理地上部的生長一直保持著優(yōu)勢，生長平穩(wěn)，在第90天時達到3.51g，超過了其它處理。

與地上部的變化不同，各處理地下部干重的增長一直較平穩(wěn)，前60d各處理差距也很小，一直到后30d，差異開始明顯?？梢钥闯?，C1處理的地下部生長狀況一直較差，到第90天時，其地下部干重僅有1.95g。但同為地上部生長情況不理想的CK處理，其地下部生長卻較為良好，在第90天時，其地下部干重達到了2.47g，僅比生長最為良好的C7處理低0.25g。C4、C7處理地下部的生長依舊保持優(yōu)勢，在第90天時地下部干重分別達到了2.60g、2.72g，而地上部生長不錯的C2處理地下部生長狀態(tài)一般，到第90天時甚至不如CK處理，僅有2.24g。

2.4 不同園林廢棄物配比對孔雀草開花的影響

圖5、圖6是不同處理的開花情況?？梢钥吹?，在前25d，C1處理的開花率較低，且5d內(nèi)增加量也最少，僅增加10%。后期成花量低，第40天時，每株也僅有3朵。C2處理與C4處理前20d開花率相同，但C2處理的增長量要大于C4處理，且后期C2處理的成花量要遠大于C4處理。C3處理與C5處理開花率相同，且C5處理的增長量要遠遠大于C3處理，比C3處理多出15%;但C3處理與C5處理的成花量相當。C6處理開花率較低，增長速率也低，但是成花量高，5株共開19朵。C7處理開花率最高，到第25天時，開花率達到95%。后期成花量也大，每株可達4朵。CK組開花率雖低，但是增長量卻很高，5d內(nèi)增長了50%。不過后期成花量不如其余處理，5株僅共開13朵。

2.5 不同處理對孔雀草生長的綜合影響

使用Topsis集成評價法對不同處理作為孔雀草栽培基質(zhì)進行綜合評定。利用了株高、冠幅、生物量、開化狀況4個指標進行接近程度的計算，理想解距離越小，負理想解距離越大，計算得到的與最優(yōu)處理的接近程度就越高。接近程度的數(shù)值越大，則綜合評價結(jié)果越好，反之則綜合評價結(jié)果越差。一般接近程度數(shù)值為0.8以上即被認為是較好。不同基質(zhì)處理的綜合評價結(jié)果如表3顯示?？梢缘贸觯煌幚砘|(zhì)對孔雀草生長品質(zhì)影響效果的綜合排名為C7（0.96）>C2（0.86）>C6（0.84）>C5（0.81）>C4（0.77）>C3（0.70）>C1（0.37）>CK（0.11）。

3 討論

泥炭因結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、質(zhì)地較輕、持水能力強、容重小、富含有機質(zhì)和腐殖酸等特點，被廣泛應用于現(xiàn)代園藝產(chǎn)業(yè)中。但泥炭作為不可再生資源，大量開采會導致生態(tài)破壞，因此各國先后出臺了相關法律法規(guī)以限制泥炭的濫用。園林廢棄物富含有機質(zhì)及各營養(yǎng)元素，經(jīng)堆肥處理后用于園藝植物的栽培，可有效促進植物的生長發(fā)育。

基質(zhì)性狀的好壞是決定植物生長狀況良好與否的基礎，而植物生長狀況的好壞也是基質(zhì)優(yōu)劣的最直觀地反映[16]。純園林廢棄物C1處理盡管養(yǎng)分充足，無論氮、磷、鉀全量養(yǎng)分或有效態(tài)養(yǎng)分含量都均高于C2～C7的復配處理，更是CK處理的1.1～14.5倍（表1），但其容重大，達到了0.315g·cm-3，基質(zhì)緊實，總孔隙度較小（表1），通氣透水性差，雖然有利于孔雀草的固定，但是并不利于根系的生長。這從C1處理的根系干重可以得到證實，其根系干重均低于其它各處理（圖4）。因此，C1處理的較復配的其它處理（C2～C7）孔雀草株高生長受阻，冠幅也伸展不開，成花量也低。C2與C5均為園林廢棄物與草炭的搭配處理，由于C2處理園林廢棄物體積比為75%，高于C5（50%），因此營養(yǎng)更為豐富，植株生長更好。實驗結(jié)果也證明了這點，C2處理的孔雀草不論是地上部的長勢（圖1、2、3）還是開花情況（圖5、6），都優(yōu)于C5處理。C3與C6處理均為園林廢棄物與蛭石的搭配，園林廢棄物體積比分別為75%和50%。因此，C6處理的基質(zhì)容重更低，更加疏松多孔，其通氣持水能力要優(yōu)于C3處理（表1），因此C6處理的孔雀草根系更加發(fā)達（圖4），并且其株高（圖1）、冠幅（圖2）、成花量（圖5、6）等也都優(yōu)于C3處理，盡管C6處理基質(zhì)養(yǎng)分含量處理低于C3。相較于C2和C5處理，C3和C6處理基質(zhì)中以蛭石代替草炭，養(yǎng)分含量更低，因此導致地上部的生長略差于C2和C5處理。

C4與C7處理均為園林廢棄物與草炭和蛭石三者的不同搭配。與其它處理相比，C4與和C7處理容重更低，孔隙度更高，通氣透水能力也更強，所以二者的根系以及地上部的生長也比其它處理更占據(jù)優(yōu)勢?？赡苡捎诳兹覆菹菜醄17]，因此pH值更低的C7處理的孔雀草生長比C4更勝一籌。而常規(guī)草炭CK處理，雖然基質(zhì)容重低，通氣透水性能好，根系生長也較好，但可能由于其養(yǎng)分含量偏低，孔雀草的生長及開花情況卻不如其它處理。與CK相比，C7處理孔雀草生長的優(yōu)勢更為明顯，其株高、冠幅、生物量及開花量分別提高了5.29%、30.87%、13.81%和53.85%。采用Topsis集成評價法對不同處基質(zhì)理孔雀草生長的綜合評定結(jié)果也表明，C7處理的接近程度數(shù)值最大，達到了0.96，明顯高于其它所有基質(zhì)處理;其次為C2、C6和C5，其綜合評定的接近程度數(shù)值均高于0.8。因此可見，對孔雀草而言，其基質(zhì)適宜的園林廢棄物的添加比例為50%～75%，其中，以園林廢棄物與草炭、蛭石比列為2∶1∶1為孔雀草栽培的最優(yōu)基質(zhì)配比，也可作為常用草炭配方的替代基質(zhì)。

因此，園林廢棄物與草炭、蛭石進行合理復配后，其物理性狀如總孔隙度及持水孔隙均有所改善，提高了基質(zhì)的通氣、透水與保水性能，更有利于孔雀草的生長。這與園林廢棄物能夠有效促進青蘋果竹芋和火焰火鶴的生長[18]以及增加蟹爪蘭株高、冠幅以及生物量的增長[19]的研究結(jié)論相一致。但由于園林廢棄物搭配的其它原料類型，以及栽培植物種類的差異，目前研究所得到的最適園林廢棄物的配比比例卻相差較大。田赟等認為當基質(zhì)中草炭與園林廢棄物的配比為1∶1的時候，最適合青蘋果竹芋的生長;當基質(zhì)中草炭與園林廢棄物的配比在1∶1～7∶3之間時，能有效促進火焰火鶴的生長。宋倩等認為蟹爪蘭的最佳基質(zhì)配比為園林廢棄物與草炭、蛭石比列為2∶1∶1。張強對矮牽牛、彩葉草的研究認為[20]，栽培基質(zhì)中園林廢棄物的適宜添加比例為30%～50%，而本研究則認為添加的比例可以更高，可達到50%～75%。這可能與園林廢棄物搭配的其它原料的類型及性狀不同有關。由此可見，由于不同栽培植物生長特性以及對基質(zhì)的性狀要求等的差異，其適宜的園林廢棄物基質(zhì)配方就需要根據(jù)具體的原料組成、植物的類型等具體條件進行進一步的研究和探索。

4 結(jié)論

不同配比園林廢棄物基質(zhì)對孔雀草株高、冠幅、生物量等影響均優(yōu)于純園林廢棄物和CK，說明園林廢棄物與不同物料混合使用可以改善基質(zhì)的理化性質(zhì)，能夠促進孔雀草的生長。純園林廢棄物不宜作為孔雀草的栽培基質(zhì)進行使用，需與其它原料進行搭配。不同基質(zhì)配比中，以園林廢棄物與草炭、蛭石的比例為2∶1∶1的基質(zhì)栽培的孔雀草綜合評價數(shù)值較高，可作為生產(chǎn)上孔雀草栽培的替代基質(zhì)。

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（責任編輯 李媛媛）

收稿日期：2020-09-04

基金項目：江蘇省科技廳農(nóng)業(yè)重點研發(fā)項目（項目編號：BE2018321）;江蘇高校優(yōu)勢學科建設工程資助項目（項目編號：PAPD）

作者簡介：張程（1997-），男，碩士。研究方向：廢棄物再利用;通訊作者朱詠莉（1976-），女，博士，研究員。研究方向：生物質(zhì)廢棄物資源利用。