城镇生活污泥有机栽培基质对一串红和非洲凤仙生长的影响

城镇生活污泥有机栽培基质对一串红和非洲凤仙生长的影响
作者：白家云董爱香崔超马富亮高始涛熊建军季翔宇吴生瑞
来源：《安徽农业科学》2024年第08期
摘要以高級厌氧消化（热水解+厌氧消化）处理后的污泥产品为研究对象，设置污泥产品不同比例（体积比30%、40%、50%、60%、70%）与椰糠、珍珠岩、原土复配制得5种有机栽培基质，研究5种栽培基质对一串红和非洲凤仙植物株高、冠幅、生物量的影响，探讨不同种类原料何种配比组合下研发的有机栽培基质最有利于一串红和非洲凤仙植物的生长。

结果显示：S3处理（污泥∶椰糠∶珍珠岩∶原土=5∶3∶1∶1）的一串红和非洲凤仙植株在生长时期的冠幅、株高、生物量高于其他处理，表明S3处理的配比基质最有利于这2种草花的生长。

关键词污泥产品；有机栽培基质；一串红；非洲凤仙
中图分类号 X703 文献标识码 A
文章编号 0517-6611（2024）08-0071-05
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.08.017
Effects of Organic Cultivation Substrate Made from Municipal Sewage Sludge on the Growth of Salvia splendens and Impatiens walleriana
BAI Jia-yun1，DONG Ai-xiang2，CUI Chao1 et al
（1.Beijing Drainage Group Co.，Ltd.，Beijing 100044;2. Beijing Institute of Landscape and Greening Science，Beijing 100020）
Abstract Taking the sludge products treated with advanced anaerobic digestion （thermal hydrolysis+anaerobic digestion） as the research object，five organic cultivation substrates were prepared by compounding different proportions of sludge products （volume ratio of 30%，40%，50%，60%，70%） with coconut bran，perlite and original soil. The effects of these five cultivation substrates on the plant height，crown width，and biomass of Salvia splendens and Impatiens walleriana were studied，the organic cultivation substrate developed under the combination of different types of raw materials and different ratios was most beneficial for the growth of Salvia splendens and Impatiens walleriana plants.The results showed that the crown width，plant height and biomass of Salvia splendens and Impatiens walleriana plants treated with S3 （sludge：coconut bran∶perlite∶native soil=5∶3∶1∶1） were higher than those of other treatments during the growth period，indicating that the substrate ratio of S3 treatment was the most favorable for the growth of these two types of flowers.
Key words Sludge products;Organic cultivation substrate;Salvia splendens;Impatiens walleriana
城镇生活污泥经无害化、稳定化、减量化处理后进行土地资源化利用是解决污泥产品处置出路的主要形式之一［1］。

污泥进行好氧发酵、厌氧消化是国内外应用广泛的无害化、稳定化处理手段［2］。

在传统厌氧消化的前端加上热水解工艺，即高级厌氧消化技术不仅打破传统厌氧消化的水解限速，还在改善污泥流变特性、化学特性和去除新兴污染物等方面有着明显的优势［3］。

热水解后的污泥中含有丰富的氮、磷、钾和有机质，这些养分元素是植物生长所必需的营养物质［4］。

高级厌氧消化处理得到的高养分含量的污泥产品可用作苗圃、园林肥料和土壤调节剂等［5-6］，施入土壤中可提高土壤肥力，促进植物生长。

污泥栽培基质的研发可为污泥产品土地利用拓展道路，同时提升污泥产品附加值，不仅辅助解决污泥产物的出路问题，更能规范污泥产品的利用，防止不合理的利用导致二次环境风险。

草本花卉作为城市园林绿化的重要组成，在城市生态建设中发挥独特的作用。

草本花卉花繁色艳、花期集中，大面积种植时在一定时期内带给人们的巨大感染力是其他植物所不能比拟的［7］。

目前，在城市绿化过程中常使用泥炭作为草花栽培基质［8-9］，需要大量泥炭资源，而泥炭是不可再生资源，由于大量开采利用已使泥炭资源出现枯竭现象，使得寻找新型环保的基质替代泥炭显得越来越重要［10］。

因此，将高级厌氧消化处理后的污泥产品研发出有机栽培基质在草本花卉中的应用，有助于实现固废资源的可持续利用，减少泥炭资源的开采和使用，保护环境。

该研究选择以高级厌氧消化处理后的污泥产品作为研究对象，通过污泥产品
与不同比例的椰糠再加入相同比例的原土和珍珠岩复配形成的有机栽培基质，将一串红穴盘苗（200穴）和非洲凤仙穴盘苗（200穴）移栽到不同配比的栽培基质中进行盆栽试验，分析不同处理对2种草本花卉生长的影响，为培育成本较低的草本花卉提供技术支撑，也为北京市城市生活污泥资源化利用提供科学理论依据。

1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 供试植物材料。

一串红（Salvia splendens）和非洲凤仙（Impatiens walleriana）成品穴盘苗（200穴）由北京市园林绿化科学研究院提供。

1.1.2 供试基质材料。

污泥产品为高级厌氧消化技术处理后的产物，由北京城市排水集团有限责任公司提供，符合《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》（GB/T 23486—2009）的标准。

原土由北京市园林绿化科学研究院提供，椰糠、珍珠岩购于北京市众兴花卉市场。

1.2 试验设计与方法
1.2.1 基质配比。

试验设置污泥产品不同比例（体积比30%、40%、50%、60%、70%）与椰糖、珍珠岩、原土复配制得5种有机栽培基质，即共设5个处理水平，分别为S1（污泥产品∶椰糠∶珍珠岩∶原土=3∶5∶1∶1）、S2（污泥产品∶椰糠∶珍珠岩∶原土=4∶4∶1∶1）、S3（污泥产品∶椰糠∶珍珠岩∶原土=5∶3∶1∶1）、S4（污泥产品∶椰糠∶珍珠岩∶原土
=6∶2∶1∶1）、S5（污泥产品∶椰糠∶珍珠岩∶原土=7∶1∶1∶1），基质原料配比均为体积比。

5组基质配比测定指标均为全氮、全磷、全钾、铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾、有机质、电导率、pH、容重、种子发芽指数12项。

测定方法参照《花卉栽培基质》（DB11/T 770—2010）、《绿化用有机基质》（GB/T 33891—2017）标准。

5组基质配比理化性质如表1所示。

1.2.2 试验方法。

试验在北京市园林绿化科学研究院6号温室中进行。

5种栽培基质按一定体积均匀混合后装入15 cm×15 cm的塑料花盆中。

选取长势相对一致的一串红（200穴盘苗）和非洲凤仙（200穴盘苗）移栽入花盆内，每个处理10盆，每盆1株。

试验期间浇水采用见干见湿的原则，不施肥。

1.2.3 植物测定项目及方法。

株高、冠幅测定：自植株幼苗移栽入花盆时起，每隔15 d测定其株高和冠幅，共测定5次。

生物量测定：盆栽试验结束后，将植株地上部与地下部冲洗干净并将水分吸干，剪开分别测定地上部与地下部鲜重，并烘干测定其干重。

1.3 数据处理
试验采用 Excel 2010 进行数据统计；采用Origin 2018进行图表绘制；采用IBM SPSS 25.0 进行单因素方差分析，采用 LSD 法在0.05的水平进行显著性差异检验，P<0.05 则认为差异显著。

2 结果与分析
2.1 添加不同比例污泥产品的有机栽培基质对一串红生长的影响
2.1.1 株高。

从图1A可以看出，添加不同比例污泥产品的有机栽培基质对一串红株高的影响不同。

一串红植株在移栽后15 d，处理S2株高最高，为14.3 cm，S4和S5的株高较低，分别为11.6和12.6 cm，处理S2与S4和S5差异显著；一串红植株在移栽后30 d，各处理之间株高变化趋势与移栽后15 d的相近;表明一串红植株在移栽后30 d，添加40%污泥产品的S2处理最有利于植株生长，添加60%和70%污泥产品的S4和S5处理，不利于小苗的生长。

一串红植株在移栽后45 d，处理S3的株高高于其他处理，为21.7 cm，S1的株高最低，为19.7 cm，与S3差异显著；一串红植株在移栽后60 d，各处理之间株高变化趋势与移栽后45 d的相近;表明一串红植株在移栽后45 d，添加50%污泥产品的S3处理最适于植株生长。

进一步分析添加不同比例污泥产品的有机栽培基质对一串红株高增长量的影响，由图1B 可知，一串红植株移栽后迅速增长，30 d时株高增长最快，移栽后45和60 d株高增长量显著变小。

移栽后15 d时，S1、S2和S3株高增长较大，植株生长较快，而添加污泥产品较多的
S4和S5植株生长较慢。

移栽后30 d，添加污泥产品最少的处理S1株高增长变得最小，其他4个处理植株生长较快，且差异不大。

移栽后45和60d，所有处理的增长量均显著降低，增长量随污泥產品添加量的变化规律不明显，分析认为，一串红植株这个时期已进入生殖生长期，各个处理均已开花，需更多的养分，各个处理均出现一定程度的缺肥现象。

2.1.2 冠幅。

从图2A可以看出，添加不同比例污泥产品的有机栽培基质对一串红冠幅的影响不同。

一串红植株在移栽后15 d，处理S2冠幅最大，为1
3.0 cm，其次为S3，S5的冠幅最小，仅为8.4 cm，处理S2与S1、S4、S5差异显著。

一串红植株在移栽后30 d，处理S2和S3冠幅显著大于其他处理。

一串红植株在移栽后45 d，处理S3的冠幅最大，为23.3 cm，其次为
S2、S4，S1和S5冠幅较小。

一串红植株在移栽后60 d，处理S2、S3和S4冠幅显著大于
S1、S5。

从植物移栽后各处理间一串红冠幅的生长变化趋势认为，随着一串红植株生长，较有利于冠幅生长的栽培基质中污泥产品添加量为40%、50%（S2、S3），过高或过低的污泥产品含量都不利于植株的生长。

进一步分析添加不同比例污泥产品的有机栽培基质对一串红冠幅增长量的影响，由图2B 可知，一串红植株冠幅增长最大的为移栽后30 d，其次为15 d，移栽后45和60 d冠幅增长量显著变缓。

移栽后15 d时，处理S2冠幅增长量最大，其次为S3处理，而添加污泥产品较多的S4和S5植株冠幅增长较小，表明植株较小时期添加污泥产品量不宜过大。

移栽后30 d 后，S2处理的冠幅增长最大；移栽后45和60 d，所有处理的增长量均显著降低，增长量随污泥产品添加量的变化规律不明显，分析认为，一串红植株这个时期已进入生殖生长期，各个处理均已开花，需更多的养分，各个处理均出现一定程度的缺肥现象。

1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 供试植物材料。

一串红（Salvia splendens）和非洲凤仙（Impatiens walleriana）成品穴盘苗（200穴）由北京市园林绿化科学研究院提供。

1.1.2 供试基质材料。

污泥产品为高级厌氧消化技术处理后的产物，由北京城市排水集团有限责任公司提供，符合《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》（GB/T 23486—2009）的标准。

原土由北京市园林绿化科学研究院提供，椰糠、珍珠岩购于北京市众兴花卉市场。

1.2 试验设计与方法
1.2.1 基质配比。

试验设置污泥产品不同比例（体积比30%、40%、50%、60%、70%）与椰糖、珍珠岩、原土复配制得5种有机栽培基质，即共设5个处理水平，分别为S1（污泥产品∶椰糠∶珍珠岩∶原土=3∶5∶1∶1）、S2（污泥产品∶椰糠∶珍珠岩∶原土=4∶4∶1∶1）、S3（污泥产品∶椰糠∶珍珠岩∶原土=5∶3∶1∶1）、S4（污泥产品∶椰糠∶珍珠岩∶原土
=6∶2∶1∶1）、S5（污泥产品∶椰糠∶珍珠岩∶原土=7∶1∶1∶1），基质原料配比均为体积比。

5组基质配比测定指标均为全氮、全磷、全钾、铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾、有机质、电导率、pH、容重、种子发芽指数12项。

测定方法参照《花卉栽培基质》（DB11/T
770—2010）、《绿化用有机基质》（GB/T 33891—2017）标准。

5组基质配比理化性质如表1所示。

1.2.2 试验方法。

试验在北京市园林绿化科学研究院6号温室中进行。

5种栽培基质按一定体积均匀混合后装入15 cm×15 cm的塑料花盆中。

选取长势相对一致的一串红（200穴盘苗）和非洲凤仙（200穴盘苗）移栽入花盆内，每个处理10盆，每盆1株。

试验期间浇水采用见干见湿的原则，不施肥。

1.2.3 植物测定项目及方法。

株高、冠幅测定：自植株幼苗移栽入花盆时起，每隔15 d测定其株高和冠幅，共测定5次。

生物量测定：盆栽试验结束后，将植株地上部与地下部冲洗干净并将水分吸干，剪开分别测定地上部与地下部鲜重，并烘干测定其干重。

1.3 数据处理
试验采用 Excel 2010 进行数据统计；采用Origin 2018进行图表绘制；采用IBM SPSS 25.0 进行单因素方差分析，采用 LSD 法在0.05的水平进行显著性差异检验，P<0.05 则认为差异显著。

2 结果与分析
2.1 添加不同比例污泥产品的有机栽培基质对一串红生长的影响
2.1.1 株高。

从图1A可以看出，添加不同比例污泥产品的有机栽培基质对一串红株高的影响不同。

一串红植株在移栽后15 d，处理S2株高最高，为14.3 cm，S4和S5的株高较低，分别为11.6和12.6 cm，处理S2与S4和S5差异显著；一串红植株在移栽后30 d，各处理之间株高变化趋势与移栽后15 d的相近;表明一串红植株在移栽后30 d，添加40%污泥产品的S2处理最有利于植株生长，添加60%和70%污泥产品的S4和S5处理，不利于小苗的生长。

一串红植株在移栽后45 d，处理S3的株高高于其他处理，为21.7 cm，S1的株高最低，为19.7 cm，与S3差异显著；一串红植株在移栽后60 d，各处理之间株高变化趋势与移栽后45 d的相近;表明一串红植株在移栽后45 d，添加50%污泥产品的S3处理最适于植株生长。

进一步分析添加不同比例污泥产品的有机栽培基质对一串红株高增长量的影响，由图1B 可知，一串红植株移栽后迅速增长，30 d时株高增长最快，移栽后45和60 d株高增长量显著变小。

移栽后15 d时，S1、S2和S3株高增长较大，植株生长较快，而添加污泥产品较多的
S4和S5植株生长较慢。

移栽后30 d，添加污泥产品最少的处理S1株高增长变得最小，其他4个处理植株生长较快，且差异不大。

移栽后45和60d，所有处理的增长量均显著降低，增长量随污泥产品添加量的变化规律不明显，分析认为，一串红植株这个时期已进入生殖生长期，各个处理均已开花，需更多的养分，各个处理均出现一定程度的缺肥现象。

2.1.2 冠幅。

从图2A可以看出，添加不同比例污泥产品的有机栽培基质对一串红冠幅的影响不同。

一串红植株在移栽后15 d，处理S2冠幅最大，为1
3.0 cm，其次为S3，S5的冠幅最小，仅为8.4 cm，处理S2与S1、S4、S5差异显著。

一串红植株在移栽后30 d，處理S2和S3冠幅显著大于其他处理。

一串红植株在移栽后45 d，处理S3的冠幅最大，为23.3 cm，其次为S2、S4，S1和S5冠幅较小。

一串红植株在移栽后60 d，处理S2、S3和S4冠幅显著大于
S1、S5。

从植物移栽后各处理间一串红冠幅的生长变化趋势认为，随着一串红植株生长，较有利于冠幅生长的栽培基质中污泥产品添加量为40%、50%（S2、S3），过高或过低的污泥产品含量都不利于植株的生长。

进一步分析添加不同比例污泥产品的有机栽培基质对一串红冠幅增长量的影响，由图2B 可知，一串红植株冠幅增长最大的为移栽后30 d，其次为15 d，移栽后45和60 d冠幅增长量显著变缓。

移栽后15 d时，处理S2冠幅增长量最大，其次为S3处理，而添加污泥产品较多的S4和S5植株冠幅增长较小，表明植株较小时期添加污泥产品量不宜过大。

移栽后30 d 后，S2处理的冠幅增长最大；移栽后45和60 d，所有处理的增长量均显著降低，增长量随污泥产品添加量的变化规律不明显，分析认为，一串红植株这个时期已进入生殖生长期，各个处理均已开花，需更多的养分，各个处理均出现一定程度的缺肥现象。

1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 供试植物材料。

一串红（Salvia splendens）和非洲凤仙（Impatiens walleriana）成品穴盘苗（200穴）由北京市园林绿化科学研究院提供。

1.1.2 供试基质材料。

污泥产品为高级厌氧消化技术处理后的产物，由北京城市排水集团有限责任公司提供，符合《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》（GB/T 23486—2009）的标准。

原土由北京市园林绿化科学研究院提供，椰糠、珍珠岩购于北京市众兴花卉市场。

1.2 试验设计与方法
1.2.1 基质配比。

试验设置污泥产品不同比例（体积比30%、40%、50%、60%、70%）与椰糖、珍珠岩、原土复配制得5种有机栽培基质，即共设5个处理水平，分别为S1（污泥产品∶椰糠∶珍珠岩∶原土=3∶5∶1∶1）、S2（污泥产品∶椰糠∶珍珠岩∶原土=4∶4∶1∶1）、S3（污泥产品∶椰糠∶珍珠岩∶原土=5∶3∶1∶1）、S4（污泥产品∶椰糠∶珍珠岩∶原土
=6∶2∶1∶1）、S5（污泥产品∶椰糠∶珍珠岩∶原土=7∶1∶1∶1），基质原料配比均为体积比。

5组基质配比测定指标均为全氮、全磷、全钾、铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾、有机质、电导率、pH、容重、种子发芽指数12项。

测定方法参照《花卉栽培基质》（DB11/T 770—2010）、《绿化用有机基质》（GB/T 33891—2017）标准。

5组基质配比理化性质如表1所示。

1.2.2 试验方法。

试验在北京市园林绿化科学研究院6号温室中进行。

5种栽培基质按一定体积均匀混合后装入15 cm×15 cm的塑料花盆中。

选取长势相对一致的一串红（200穴盘苗）和非洲凤仙（200穴盘苗）移栽入花盆内，每个处理10盆，每盆1株。

试验期间浇水采用见干见湿的原则，不施肥。

1.2.3 植物测定项目及方法。

株高、冠幅测定：自植株幼苗移栽入花盆时起，每隔15 d测定其株高和冠幅，共测定5次。

生物量测定：盆栽试验结束后，将植株地上部与地下部冲洗干净并将水分吸干，剪开分别测定地上部与地下部鲜重，并烘干测定其干重。

1.3 数据处理
试验采用 Excel 2010 進行数据统计；采用Origin 2018进行图表绘制；采用IBM SPSS 25.0 进行单因素方差分析，采用 LSD 法在0.05的水平进行显著性差异检验，P<0.05 则认为差异显著。

2 结果与分析
2.1 添加不同比例污泥产品的有机栽培基质对一串红生长的影响
2.1.1 株高。

从图1A可以看出，添加不同比例污泥产品的有机栽培基质对一串红株高的影响不同。

一串红植株在移栽后15 d，处理S2株高最高，为14.3 cm，S4和S5的株高较低，分别为11.6和12.6 cm，处理S2与S4和S5差异显著；一串红植株在移栽后30 d，各处理之间
株高变化趋势与移栽后15 d的相近;表明一串红植株在移栽后30 d，添加40%污泥产品的S2处理最有利于植株生长，添加60%和70%污泥产品的S4和S5处理，不利于小苗的生长。

一串红植株在移栽后45 d，处理S3的株高高于其他处理，为21.7 cm，S1的株高最低，为19.7 cm，与S3差异显著；一串红植株在移栽后60 d，各处理之间株高变化趋势与移栽后45 d的相近;表明一串红植株在移栽后45 d，添加50%污泥产品的S3处理最适于植株生长。

进一步分析添加不同比例污泥产品的有机栽培基质对一串红株高增长量的影响，由图1B 可知，一串红植株移栽后迅速增长，30 d时株高增长最快，移栽后45和60 d株高增长量显著变小。

移栽后15 d时，S1、S2和S3株高增长较大，植株生长较快，而添加污泥产品较多的
S4和S5植株生长较慢。

移栽后30 d，添加污泥产品最少的处理S1株高增长变得最小，其他4个处理植株生长较快，且差异不大。

移栽后45和60d，所有处理的增长量均显著降低，增长量随污泥产品添加量的变化规律不明显，分析认为，一串红植株这个时期已进入生殖生长期，各个处理均已开花，需更多的养分，各个处理均出现一定程度的缺肥现象。

2.1.2 冠幅。

从图2A可以看出，添加不同比例污泥产品的有机栽培基质对一串红冠幅的影响不同。

一串红植株在移栽后15 d，处理S2冠幅最大，为1
3.0 cm，其次为S3，S5的冠幅最小，仅为8.4 cm，处理S2与S1、S4、S5差异显著。

一串红植株在移栽后30 d，处理S2和S3冠幅显著大于其他处理。

一串红植株在移栽后45 d，处理S3的冠幅最大，为23.3 cm，其次为S2、S4，S1和S5冠幅较小。

一串红植株在移栽后60 d，处理S2、S3和S4冠幅显著大于
S1、S5。

从植物移栽后各处理间一串红冠幅的生长变化趋势认为，随着一串红植株生长，较有利于冠幅生长的栽培基质中污泥产品添加量为40%、50%（S2、S3），过高或过低的污泥产品含量都不利于植株的生长。

进一步分析添加不同比例污泥产品的有机栽培基质对一串红冠幅增长量的影响，由图2B 可知，一串红植株冠幅增长最大的为移栽后30 d，其次为15 d，移栽后45和60 d冠幅增长量显著变缓。

移栽后15 d时，处理S2冠幅增长量最大，其次为S3处理，而添加污泥产品较多的S4和S5植株冠幅增长较小，表明植株较小时期添加污泥产品量不宜过大。

移栽后30 d 后，S2处理的冠幅增长最大；移栽后45和60 d，所有处理的增长量均显著降低，增长量随污泥产品添加量的变化规律不明显，分析认为，一串红植株这个时期已进入生殖生长期，各个处理均已开花，需更多的养分，各个处理均出现一定程度的缺肥现象。