園林綠化廢棄物堆肥對連作色素萬壽菊土壤改良和生長發育的影響

摘要 為研究園林綠化廢棄物堆肥對連作色素萬壽菊栽培土壤改良，以及對色素萬壽菊生長發育的影響，將園林綠化廢棄物堆肥與連作色素萬壽菊的素土和基質混合后進行色素萬壽菊種植，通過測定栽培土壤的理化指標和色素萬壽菊的生長指標，探討園林綠化廢棄物堆肥對栽培土壤改良和對色素萬壽菊生長發育的影響。結果顯示，園林綠化廢棄物堆肥的添加，降低了栽培土壤pH、重碳酸根和有效鎂含量，增加了有效鉀、有效鈣含量，提高了色素萬壽菊的發芽率、株高、根長、冠幅、葉寬、葉長、鮮質量和干質量。園林綠化廢棄物堆肥可以改善色素萬壽菊連作栽培土壤的化學性質，能夠促進色素萬壽菊的生長發育。

關鍵詞 園林綠化廢棄物堆肥；色素萬壽菊；栽培土壤；土壤改良

中圖分類號 S604" " 文獻標識碼 A" "文章編號 1007-7731（2024）14-0039-05

DOI號 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.14.009

Effects of green waste compost on soil improvement and growth and development of

continuous cropping Tagetes erecta

GAO Chao" " SHI Yuhang" " XU Danni" " WANG Xinyi" " QIU Jingyi" " XIE Bingbing" " WANG Fang

（Suqian College， Suqian 223800， China）

Abstract In order to investigate the effects of green waste compost on the improvement of soil and the growth and development of Tagetes erecta， the green waste compost was mixed with the soil and matrix of continuous cropping Tagetes erecta， and the Tagetes erecta was planted. By measuring the physical and chemical indexes of cultivated soil and the growth indexes of Tagetes erecta， the effects of green waste compost on the improvement of cultivated soil and the growth and development of Tagetes erecta were discussed. The results showed that the addition of green waste compost decreased the pH， bicarbonate and effective magnesium content of the cultivated soil， increased the effective potassium and effective calcium content， and improved the germination rate， plant height， root length， crown width， leaf width， leaf length， fresh and dry mass of Tagetes erecta. The green waste compost can improve the chemical properties of the continuous cropping soil of Tagetes erecta and promote the growth and development of Tagetes erecta.

Keywords green waste compost; Tagetes erecta; cultivated soil; soil improvement

隨著園林城市的建設，城市綠地面積不斷擴大，枯枝、殘葉和草屑等園林綠化廢棄物的產生量逐年增加[1]。填埋法和焚燒法因其具有成本低和處理效果好等優點成為園林綠化廢棄物處理的2種主要方法[2]，實踐中該處理方法給自然環境帶來了一定壓力。有效處理園林綠化廢棄物逐漸成為城市發展和城市生態建設的重點之一。張書瑜等[3]研究表明，園林綠化廢棄物主要成分為木質素和纖維素等物質。崔萌等[4]研究表明，木質素和纖維素等物質粉碎、發酵后可以作為土壤改良劑用于多種植物種植。

萬壽菊（Tagetes erecta L.），又名臭菊、千壽菊和蝎子菊，屬于菊科萬壽菊屬一年生草本植物，可分為觀賞萬壽菊和色素萬壽菊。其中色素萬壽菊主要用于葉黃素的提取，在化妝品、醫藥和食品生產等方面應用廣泛[5]。連作是色素萬壽菊的主要種植方式之一，實踐中長期連作易造成土質下降等現象出現[6]。

為研究園林綠化廢棄物堆肥對連作色素萬壽菊栽培土壤的改良和對色素萬壽菊生長發育的影響，本研究以連作5年的色素萬壽菊土壤為材料，將該試驗素土、基質和園林綠化廢棄物堆肥混合處理，測定混合后栽培土壤的理化指標和混合土壤下色素萬壽菊的生長指標，分析園林綠化廢棄物堆肥對于色素萬壽菊連作栽培土壤的改良效果和對色素萬壽菊生長發育的影響，為園林綠化廢棄物的科學利用和色素萬壽菊連作障礙的突破提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

萬壽菊源自色素萬壽菊種子，購于某園藝公司；素土和基質來自宿遷學院園林實驗基地內種植了5年色素萬壽菊的素土和基質；園林綠化廢棄物堆肥購于某生態園藝有限公司，其有效鉀含量691.21 mg/kg，有效鎂含量270.47 mg/kg，有效鈣含量1 104.66 mg/kg，pH值7.53，EC值（電導率）946 μS/cm。

1.2 試驗設計

本研究于202?3年4—7月在溫室中進行。共設置4個處理，試驗設計方案見表1。

用0.1%的多菌靈對4個處理的栽培土壤進行消毒。將消毒后的栽培土壤裝于橫截面為200 mm×200 mm大小的塑料花盆中，用于色素萬壽菊的栽培和栽培土壤樣品的采集。選取萌發能力強、顆粒飽滿的色素萬壽菊種子進行種植，每盆種植1粒種子，每個處理種植20盆，共80盆。將種植的色素萬壽菊置于溫室內的栽培池中，未出芽前覆蓋塑料薄膜，發芽后撤去塑料薄膜。栽培過程中定期澆水，保證色素萬壽菊生長所需水分供應，其他管理措施均一致。每隔10 d對栽培基質進行一次檢測，共檢測3次。

1.3 指標檢測

在色素萬壽菊種植后的第3天調查色素萬壽菊的發芽勢，采取隨機取樣法，各處理各選取色素萬壽菊10株，測定株高、根長、冠幅、葉寬、葉長、根冠比、鮮質量和干質量。第7天調查發芽率。

參考羅雯[7]方法測定重碳酸根含量。栽培基質的pH值、有效鉀、有效鈣和有效鎂等化學性質指標參考鮑士旦[8] 方法測定。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2016軟件進行數據處理和作圖。采用SPSS 21.0軟件進行方差分析和多重比較，分析園林綠化廢棄物堆肥對色素萬壽菊發芽勢、發芽率和其他生長指標的影響。

2 結果與分析

2.1 對栽培土壤理化指標的影響

2.1.1 土壤pH值" 由表2可知，T1、T2、T3和T4共4?個處理組的pH值都在7.0以上。隨著時間的推移，不同處理組栽培基質pH值的變化無統計學意義（Pgt;0.05）。栽培當天，T1和T2處理組的pH值高于T3和T4處理組，差異有統計學意義（Plt;0.05）。第10天，4個處理組間差異無統計學意義（Pgt;0.05）。第20、30天，T1處理組的pH值高于T2處理組，差異有統計學意義（Plt;0.05）；T3處理組的pH值高于T4處理組，差異有統計學意義（Plt;0.05）。

2.1.2 土壤重碳酸根含量" 由表3可知，隨著時間的推移，不同處理組的重碳酸根含量變化不同。T1處理組重碳酸根含量隨時間變化無統計學意義（Pgt;0.05）；T2處理組的重碳酸根含量在第10天降低，第20天后降低的變化有統計學意義（Plt;0.05）；T3處理組的重碳酸根含量在第10天后增加，變化有統計學意義（Plt;0.05）；T4處理組的重碳酸根含量在第10天有所增加，第20天后降低，第10天較栽培當天差異有統計學意義（Plt;0.05）。栽培當天，T1和T2處理組重碳酸根含量差異無統計學意義（Pgt;0.05），T3和T4處理組重碳酸根含量差異無統計學意義（Pgt;0.05）；第10天，T1處理組重碳酸根含量高于T2處理組，差異有統計學意義（Plt;0.05），與T3和T4處理組差異無統計學意義；第20、30天，T1和T3處理組重碳酸根含量高于T2和T4處理組，差異有統計學意義（Plt;0.05）。

2.1.3 土壤有效鉀含量" 由表4可知，4個處理組中栽培當天有效鉀含量均較低，低于第10、20和30天的有效鉀含量，第10、20和30天有效鉀含量與栽培當天差異有統計學意義（Plt;0.05），第10、20和30天有效鉀含量差異無統計學意義（Pgt;0.05）。栽培當天，T1和T2處理組有效鉀含量差異無統計學意義（Pgt;0.05），T3和T4處理組有效鉀含量差異無統計學意義（Pgt;0.05）；第10、20和30天，T2處理組有效鉀含量高于T1處理組，差異有統計學意義（Plt;0.05），T4處理組有效鉀含量高于T3處理組，差異有統計學意義（Plt;0.05）。

2.1.4 土壤有效鈣含量" 由表5可知，隨著時間的推移，4個處理組有效鈣含量均呈現先上升后下降的趨勢，第20天有效鈣含量最高。栽培當天，4個處理組有效鈣含量差異無統計學意義（Pgt;0.05）；第10天，T1和T3處理組有效鈣含量低于T2和T4處理組，差異有統計學意義（Plt;0.05）；第20天，T2和T4處理組有效鈣含量高于T1和T3處理組，差異有統計學意義（Plt;0.05）；第30天，T1處理組有效鈣含量低于T2處理組，T3處理組有效鈣含量低于T4處理組，差異均有統計學意義（Plt;0.05）。

2.1.5 土壤有效鎂含量" 由表6可知，隨著時間的推移，4個處理組栽培土壤中有效鎂的含量均出現先下降后上升的趨勢，栽培當天有效鎂含量最高，栽培第20天有效鎂含量最低。栽培當天，T1和T2處理組有效鎂含量差異無統計學意義（Pgt;0.05），T3和T4處理組有效鎂含量差異無統計學意義（Pgt;0.05）；第10天，T3處理組有效鎂含量高于T4處理組，差異有統計學意義（Plt;0.05），T1和T2處理組有效鎂含量差異無統計學意義（Pgt;0.05）；第20天，T4處理組有效鎂含量低于T3處理組，差異有統計學意義（Plt;0.05），T1和T2處理組有效鎂含量差異無統計學意義（Pgt;0.05）；第30天，T1和T3處理組有效鎂含量高于T2和T4處理組，差異有統計學意義（Plt;0.05）。

2.2 對色素萬壽菊發芽勢與發芽率的影響

由表7可知，園林綠化廢棄物堆肥的添加對色素萬壽菊發芽勢和發芽率影響有統計學意義（Plt;0.05）。T3處理組的發芽勢最高，為0.24，與其他處理組差異有統計學意義（Plt;0.05）。T4處理組的發芽勢與T1處理組、T2處理組差異無統計學意義（Pgt;0.05）。T2處理組的發芽率最高，為62%，與T1、T3處理組差異有統計學意義（Plt;0.05），與T4處理組差異無統計學意義（Pgt;0.05）。T1處理組的發芽率最低，為45%，與其他處理組差異有統計學意義（Plt;0.05）。

2.3 對色素萬壽菊其他生長指標的影響

由表8可知，與未添加園林綠化廢棄物堆肥的T1和T3處理組相比，T2和T4處理組的萬壽菊幼苗在株高、根長、冠幅、葉寬、葉長、鮮質量、干質量這7個方面參數更高，差異有統計學意義（Plt;0.05）。T2和T4處理組在根長、葉寬和葉長上差異無統計學意義。（Pgt;0.05）T2處理組的株高、冠幅和根冠比小于T4處理組，差異有統計學意義（Plt;0.05），鮮質量和干質量大于T4處理組，差異有統計學意義（Plt;0.05）。

3 結論與討論

3.1 對栽培土壤理化指標的影響

栽培土壤的化學性質反映了土壤養分的供應能力[9]。本研究結果表明，第20、30天，T2和T4處理組栽培土壤pH和重碳酸根含量小于T1和T3處理組，差異有統計學意義（Plt;0.05）。這是因為鹽堿化程度較高的土壤pH值較高[10-11]，加入園林綠化廢棄物堆肥后，栽培土壤pH值降低。普繼瓊等[12]研究認為，土壤中陽離子的交換量與土壤pH值呈負相關，土壤中陽離子交換量越大，pH值越低。本研究發現，由于園林綠化廢棄物堆肥的加入，栽培土壤中鈣離子和鉀離子的含量增加，從而增加了陽離子的交換量，能夠降低栽培土壤的pH值。馮小杰[13]研究認為，園林綠化廢棄物堆肥在制作過程中添加了微生物菌劑進行發酵，這可能讓栽培土壤中可以降解鹽類的微生物更加活躍，使得栽培基質中重碳酸根含量降低。

第10、20和30天，T2和T4處理組栽培土壤有效鎂含量均低于未添加園林綠化廢棄物堆肥處理組。這是因為第10天色素萬壽菊已經萌發，其在生長過程中會大量吸收栽培土壤中的鎂，同時由于本研究使用的園林綠化廢棄物堆肥中有效鎂含量較低，低于全素土和全基質中有效鎂含量，可能導致添加園林綠化廢棄物堆肥后的栽培土壤中有效鎂含量降低。

第10、20和30天，添加了園林綠化廢棄物堆肥的T2和T4處理組栽培土壤有效鉀、有效鈣含量均高于未添加園林綠化廢棄物堆肥的T1和T3處理組，差異有統計學意義（Plt;0.05）。普繼瓊等[12]研究認為，這可能是因為園林綠化廢棄物堆肥中含有大量的鈣、鎂和鉀等元素，隨著時間的推移，鈣和鉀釋放到栽培土壤中，從而提高了土壤中有效鈣和有效鉀的含量。

3.2 園林綠化廢棄物堆肥對萬壽菊生長發育的影響

本研究結果表明，園林綠化廢棄物堆肥的添加提高了色素萬壽菊的發芽率、株高、根長、冠幅、葉寬、葉長、鮮質量和干質量，降低了萬壽菊的發芽勢。李德安[14]研究結果表明，新萌蘗的萬壽菊幼芽難以突破厚重板結的土壤，覆土過厚或栽培基質板結嚴重會提高萬壽菊幼芽死亡率。添加了園林綠化廢棄物堆肥的栽培土壤較為疏松，有利于幼芽突破土壤生長，所以本試驗中使用園林綠化廢棄物堆肥的2組栽培土壤的種子發芽率更高。添加了園林綠化廢棄物堆肥的基質更加疏松，在萬壽菊種子萌發的前3天，萌發率較高，由于生長高度較低，很難突破較為疏松的基質，所以其發芽勢較低。殷澤欣等[15]研究表明，添加園林綠化廢棄物堆肥可以擴大栽培土壤的孔隙度和容重，有利于栽培土壤中微生物活動和根的生長，從而可以提高植物的產量和品質。本研究發現，添加園林綠化廢棄物堆肥后，栽培土壤中有效鈣和有效鉀的含量增加，pH值和重碳酸根含量降低。土壤高pH值和高重碳酸根含量不利于植物的生長[11]。因此，園林綠化廢棄物的添加可以促進色素萬壽菊的生長。

綜上，本研究以連作5年的色素萬壽菊土壤為材料，將該試驗素土、基質和園林綠化廢棄物堆肥混合處理，測定混合后栽培土壤的理化指標和混合土壤下色素萬壽菊的生長指標，分析園林綠化廢棄物堆肥對于色素萬壽菊連作栽培土壤的改良效果和對色素萬壽菊生長發育的影響，為園林綠化廢棄物的科學利用和色素萬壽菊連作障礙的突破提供參考。園林綠化廢棄物堆肥添加后，隨著時間的增加，栽培土壤pH值、重碳酸根和有效鎂含量降低，有效鉀、有效鈣含量增加。園林綠化廢棄物堆肥的添加，提高了色素萬壽菊的發芽率、株高、根長、冠幅、葉寬、葉長、鮮質量和干質量，有利于色素萬壽菊的生長。

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（責任編輯：張 蓓）

基金項目 宿遷學院校級大學生創新創業訓練項目（2023XSJ171Y）；宿遷市科技計劃資助項目“重點研發計劃社會發展”（S202310）。

作者簡介 高超（2003—），男，江蘇無錫人，從事園林綠化廢棄物堆肥研究。

通信作者 王芳（1982—），女，江蘇宿遷人，碩士，講師，從事土壤修復研究。

收稿日期 2024-03-20