CN117730760A - 一种提高麦冬草成活率、修复磷石膏土壤的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高麦冬草成活率、修复磷石膏土壤的方法，通过在纯磷石膏基质里加入猫砂或煤渣改良磷石膏基质上种植麦冬草，其余按麦冬草栽培的常规方法管理；两种改良剂为种植麦冬草提高良好的基质，两种改良剂各比例对麦冬草的发芽率都有所提高，有效修复了磷石膏土壤；猫砂与磷石膏混合的最佳比例是4:1；煤渣与磷石膏混合的最佳比例是5:1。猫砂与磷石膏混合比煤渣与磷石膏混合优。本发明施肥可以促进麦冬草的生长，提高麦冬草的抗逆性。

Description

一种提高麦冬草成活率、修复磷石膏土壤的方法

技术领域

本发明属于改良磷石膏化肥技术领域，具体地涉及一种用猫砂或煤渣改良磷石膏的基质、提高麦冬草成活率、株高、根长、叶绿素含量、以及修复磷石膏土壤的方法。

背景技术

磷石膏是湿法磷酸工艺所产生的工业固体废弃物。磷酸是重要的磷复合化肥原料，在磷酸生产过程中，生产1t磷酸将产生5t左右的磷石膏。磷石膏的化学组分较为复杂，主要的有效成分为CaSO₄·2H₂O(含量超过了93％)其它化学组分有SO₃、CaO、SiO₂、Al₂O₃、MnO、Fe₂O₃等物质，除此之外，还含有少量的碳酸钙和钾、钠等盐类以及可溶性磷化物、氟化物、重金属等杂质。目前，在我国农业飞速发展的大背景下，对磷肥的需求量也越来越高，磷化工业所产生的磷石膏的堆放量也在不断的积累，磷石膏的大量堆积对其周边的环境造成了很大的影响，不仅占用了大面积的土地，浪费资源，而且对水、土壤、生态、大气等环境资源也造成不小程度的破坏。如磷石膏中含有的重金属、氟化物等有害物质，长期堆积会引起土壤、地表水、地下水的污染，如果有害物质被可食性植物动物所吸收，将会通过食物链对人体的健康造成危害。因此，由于环保及经济效益压力使得磷石膏的资源化利用被跟多人关注，并且寻求各种方式来综合利用磷石膏。目前，如何有效的解决磷石膏的污染和堆积问题成为研究的点。

近年来，随着我国磷化工业的快速发展以及农业的现代化，对磷肥需求量的提高，在生产磷肥的重要原料磷酸的过程中，所产生的磷石膏也逐渐增多，据统计，全国磷石膏累计堆存量已达4亿t，全球累计堆存量已达60亿t。磷石膏的成分复杂，利用难度大，综合利用率低。目前，磷石膏的利用途径主要集中在充填采矿、建材及农业领域。建材领域可用来生产建筑石膏粉料、建筑石膏制品、水泥及混凝剂等建筑材料。磷石膏充填应用研究主要集中在充填骨料及复合充填材料，农业领域主要用作土壤改良剂。例如用磷石膏改良重盐碱地种植玉米，在一定程度上可以改善地力，提高作物产量。除此之外，磷石膏里含有一定的磷酸根，有研究发现，植物在日常生长过程中，若能够吸收一定量的磷酸根，那么就能够获得更好的生长。所以磷石膏可以当作酸性肥料，促进植物的生长。

由于磷石膏的成分复杂，杂质多，堆积量大，处理起来比较困难，很难实现规模化的处理。而处理磷石膏中对环境有害的污染物质主要用物理、化学和生物方法来处理，但比较来看，生物处理中植物修复更有效些，植物修复技术就是通过在受污染的土壤上种植植物来达到降低土壤中重金属含量的目的，它包括植物提取技术、植物挥发技术和植物稳定技术。植物修复技术不仅可以修复土壤，而且可以达到美化景观的效果，其修复成本低，效率高，所以采用植物修复技术修复磷石膏是一种较为经济的方法。但是因磷石膏的持水性能和通透性较差，在纯磷石膏上直接种植植物，其生长情况不太乐观，所以选取一种经济、环保、吸水性较好、能改善磷石膏的通透性能的物质来种植物是很有必要的。而根据膨润土猫砂和煤渣的性质来看，就是一个不错的选择。

在磷石膏植物修复方面，由于在纯的磷石膏基质上，植物较难存活，很多人寻求不同的方法进行改良。向仰州、刘方等人利用赤泥、污泥等改良剂改良磷石膏基质种植黑麦草，结果表明改良后的基质容重减小、孔隙度增大、饱和含水量增加，团粒结构改善，透气保水功能变强，有利于多年生黑麦草生长。舒晓晓，齐丽等人的研究表明磷石膏和有机肥配施可促进玉米植株的生长。李金娟等利用赤泥、粉煤灰和污泥对磷石膏进行改良并种植黑麦草、白三叶、高羊茅和狗牙根等不同的景观草，结果表明高氟基质可抑制景观草的生长。上述研究结果表明，纯磷石膏中的氟含量会抑制作物的生长，纯磷石膏上种植作物进行植物修复不太现实，需要找一种改良剂对磷石膏基质进行改良才能使植物在磷石膏上生长，进而修复堆积的磷石膏堆场。本发明选择膨润土猫砂和煤渣。

麦冬草为百合科麦冬属常绿草本植物，既是中医药用植物，也是园林绿化地被植物的首选品种。麦冬草主产浙江、四川、福建、江苏、安徽等省，原为野生，现亦有栽培。麦冬为多年生草本植物，株高14～30cm。根茎细长，须根多且较坚韧，微黄色，先端或中部常膨大为肉质块根，呈纺锤形或长椭圆形。麦冬草根系发达，具有耐旱，适应性强等特点。

由于纯的磷石膏颗粒细小、透气及保水性能比较差、易出现板结，其偏酸性。纯的磷石膏种植麦冬草其发芽率、存活率极低。因此，本发明通过在纯磷石膏和添加不同比例猫砂、煤渣的磷石膏基质上播种麦冬草草种，研究草种的发芽率、苗的成活率和生长指标以及施肥对麦冬草生长的影响，为在磷石膏上种植麦冬草做进一步的探索。未见相同的专利文献。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高麦冬草成活率、修复磷石膏土壤的方法，该方法采用景观多年生植物麦冬草种植到纯磷石膏基质和改良后的磷石膏基质上，按麦冬草栽培的常规方法管理。主要进行以下几个方面研究：①纯磷石膏基质和改良剂以及改良后的磷石膏基质的理化性质比较；②添加不同的改良剂改良磷石膏基质对麦冬草生长情况的影响，找出最佳改良剂；③添加不同比例的改良剂对麦冬草生长情况的影响，找出最佳比例；④施肥对麦冬草生长情况影响。

本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：

一种提高麦冬草成活率、修复磷石膏土壤的方法，通过在纯磷石膏基质里加入猫砂或煤渣改良磷石膏基质上种植麦冬草，其余按麦冬草栽培的常规方法管理；两种改良剂为种植麦冬草提高良好的基质，两种改良剂各比例对麦冬草的发芽率都有所提高，有效修复了磷石膏土壤。

进一步地，猫砂与磷石膏混合的比例是4:1。

进一步地，煤渣与磷石膏混合的比例是5:1。

上述改良剂猫砂和煤渣的原理是：

猫砂：猫砂起源于美国，用于宠物排泄物的处理,是一种消耗量非常大的宠物用品，也可以称为宠物垫土，一般具有较好的吸水性、除臭性等特点。最初的猫砂是由黄砂、煤灰等制成，但是由于结块性不强等缺点导致耐用性差，经常需要全部清理。经过多年的发展，市场上出现了很多新型猫砂产品。常见的有膨润土猫砂、水晶猫砂等。本发明所采用的改良剂是膨润土猫砂，在吸氨量、吸水率、吸水速度、结团强度、容重及pH值等方面都具有较好的性能。但是，以膨润土为主要原料的猫砂产品使用后无法回收，不可避免的对环境造成污染。目前，猫砂的处理主要是直接冲入下水道或送到垃圾处理厂焚烧，也可以作为有机肥还田。

煤渣：煤渣又叫粉煤灰，是火力发电厂煤炭燃烧排放出来的一种黏土类火山灰质材料。它的主要有效成分是SiO₂、Al₂O₃，其他的主要成分还有Fe₂O₃、CaO、MgO、K₂O等以及未燃烧的碳和多种微量元素^[8]。煤渣带有吸附性孔隙，具有良好的理化特性，可用于改良土壤环境，促进植物生长，提高作物经济效益。

由于纯磷石膏的pH值偏酸性，其持水性能较差，因此改良剂的添加提高了磷石膏的pH值和持水性能。为种植麦冬草提高良好的基质。通过在纯磷石膏基质、猫砂和煤渣设置不同比例改良的磷石膏基质上种植麦冬草，结果表明：相对于纯磷石膏而言，两种改良剂均有改良效果，两种改良剂各比例对麦冬草的发芽率都有所提高；其比例最佳的是：猫砂是4:1、煤渣是5:1；两种改良剂的比较，效果较好的是猫砂，最佳比例是猫砂4:1；后期施肥后，各基质中麦冬草的成活率、株高、根长、叶绿素含量施肥组>未施肥组，而丙二醛含量则是未施肥组>施肥组。说明施肥可以促进麦冬草的生长，提高麦冬草的抗逆性。

附图说明

图1是本发明的技术路线图。

图2是总磷的标准曲线图。

图3是麦冬草在煤渣生长(左)；麦冬草在猫砂中的生长(右)。

图4是各基质中麦冬草叶绿素含量(图中F表示施肥组)。

图5是各基质中麦冬草的丙二醛含量。

具体实施方式

以下结合附图和较佳实施例，对依据本发明具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。

一种提高麦冬草成活率、修复磷石膏土壤的方法，通过在纯磷石膏基质里加入猫砂或煤渣改良磷石膏基质上种植麦冬草，其余按麦冬草栽培的常规方法管理；两种改良剂为种植麦冬草提高良好的基质，两种改良剂各比例对麦冬草的发芽率都有所提高，有效修复了磷石膏土壤；猫砂与磷石膏混合的最佳比例是4:1；煤渣与磷石膏混合的最佳比例是5:1。猫砂与磷石膏混合比煤渣与磷石膏混合优。

本发明通过以下实验获得：

1试验设计及材料方法

1.1试验概况

本试验是在大棚里进行的盆栽试验，试验通过在纯磷石膏基质和在磷石膏基质中添加不同改良剂设置不同的比例来种植麦冬草，按照麦冬草栽培的常规方法管理。培养60d。探究不同改良剂改良后的磷石膏基质上麦冬草的生长情况以及添加不同比例的改良剂对麦冬草生长情况的影响。找出改良效果最好的改良剂和最佳比例，最后进行浇肥与不浇肥的比较。

1.2试验材料

本试验的磷石膏来源于贵州省西洋肥业有限公司、麦冬草种子、膨润土猫砂、煤渣、长方形的塑料花盆(规格长为40cm、宽26cm、高15cm)、施用的肥料采用购买的高塔纯硫酸钾三元复合肥，其中含植物必须的三大营养元素(氮、磷、钾)，氮磷钾的配比为17:5:29。

1.3主要仪器与试剂

1.3.1主要仪器

表1.主要仪器

1.3.2主要试剂

表2.主要试剂

1.4试验方法

1.4.1种植试验方法

1.纯磷石膏和改良剂的理化性质的比较

通过对纯磷石膏、改良剂、添加不同比例改良剂的磷石膏的pH值、总磷、含水率和持水天数进行测定，来比较纯磷石膏、改良剂、不同比例改良后的磷石膏基质之间所存在的差异性。

2.添加不同改良剂对麦冬草生长的影响

选用猫砂和粉煤渣作为改良剂改良磷石膏基质种植麦冬草，与纯磷石膏基质种植的麦冬草进行对比，观察麦冬草生长情况，测定其生长指标—发芽率、存活率、茎长和根长。比较两种改良剂改良磷石膏基质后种植麦冬草的效果。

3.不同比例的改良剂对麦冬草生长的影响

两种改良剂分别设置与磷石膏混合的比例(3:1、4:1、5:1)，每个比例混合均匀后用小铲子取样品于样品袋中测定相应的理化性质指标。每个改良剂每个比例做6个平行，分别标号为①-⑥，设置6个平行为了后期的施肥与不施肥的比较。具体设置比例如下表：

表3.种植比例的设置

4.施肥与不施肥对麦冬草生长的影响

通过前期种植的平行实验到后期进行施肥与不施肥的比较，观察施肥过后麦冬草的生长情况。具体方案如下表：

表4.浇肥设置表

根据上述实验方法按作物栽培的常规方法管理，每天早上九点查看麦冬草生长情况，根据基质湿润程度来进行合理的浇水，观察种子发芽情况及幼苗生长情况，每五日记录发芽种子的数量。待幼苗生长到适合浇肥的适合进行浇肥(注：施肥组每10日施加一次)。最后是麦冬草收割和样品保存：种植结束后，将麦冬连根拔起，根洗干净，随后测叶绿素、丙二醛、根长和株高。剩余样品用冷冻干燥剂进行干燥，置于干燥地方保存，便于后期相应指标的测定。用小铲子将花盆中表层基质刮掉，取中间层样品装在取样袋中，放置在4℃冰箱中进行保存，用于后期相应指标测量。

1.4.2指标测定方法

1.基质指标的测定

1)pH值的测定

参照电位法(LY/T1239-1999)操作进行，称取风干基质样品10.00g(精确到0.01g)，置于烧杯中，加25mL1.0mol/L的氯化钾溶液。再用玻璃棒剧烈搅拌1min～2min，充分混匀后，静置30min，最后用酸度计测量pH并记录。

2)含水率和持水天数的测定

风干土壤过1mm筛备用，准备好的塑料杯称重量W₁；称取土壤样品50.0g于塑料杯(杯底均匀扎孔)中后称重W₂。(均作三个平行样)，用6支滴定管同时向杯中均匀滴水。(在塑料杯中样品表面平铺一层尼龙纱网，以防止泥土粘附在滤纸上；纱网上平铺一层滤纸，以保证从滴定管滴下的水先渗入滤纸后均匀渗入土壤。)。当样品达到饱和时，水便从杯底的小孔渗出，此时停止加水，待杯底小孔停止渗水时称重W₃，计算样品的饱和含水率＝(W₃－W₂)/50×100％。

将样品置于室内(室温约25℃)自然蒸发。每天称重，直至重量达恒定不变为止，统计样品的持水时间(单位：天)。

3)总磷的测定

参照(土壤总磷的测定-碱熔-钼锑抗分光光度法——HJ

632-2011)测定基质中总磷的含量，方法原理为：经氢氧化钠熔融，土壤样品中的含磷矿物及有机磷化合物全部转化为可溶性的正磷酸盐，在酸性条件下与钼锑抗显色剂反应生成磷钼蓝，在波长700nm处测量吸光度。在一定浓度范围内，样品中的总磷含量与吸光度值符合朗伯-比尔定律；土壤干物质的测定参照(HJ613-土壤干物质和水分的测定-重量法)

计算公式如下：

①

式中：

w——土壤中总磷的含量，mg/kg；

A——试料的吸光度值；

A——空白试验的吸光度值；

a——校准曲线的截距；

V₁——试样定容体积，ml；

b——校准曲线的斜率；

m——试样量，g；

V₂——试料体积，ml；

W_dm——土壤的干物质含量(质量分数)，％。

②

M₀——带盖容器的质量，g

M₁——带盖容器及风干土壤试样，g

M₂——带盖容器及烘干土壤的总质量，g(测量结果精确至0.1％)

2.植物指标的测定

1)生长指标测定

①

②

③茎长与根长：收割之后用皮尺分别测量茎长与根长。

2)叶绿素含量的测定

取新鲜麦冬草叶片，擦净组织表面污物，剪碎(去掉中脉)，混匀。称取剪碎的新鲜样品0.2g，共3份，分别放入研钵中，加少量石英砂和碳酸钙粉及2～3ml95％乙醇，研成均浆，再加乙醇10ml，继续研磨至组织变白。静置3～5min。取滤纸1张，置漏斗中，用乙醇湿润，沿玻棒把提取液倒入漏斗中，过滤到25ml棕色容量瓶中，用少量乙醇冲洗研钵、研棒及残渣数次，最后连同残渣一起倒入漏斗中。用滴管吸取乙醇，将滤纸上的叶绿体色素全部洗入容量瓶中。直至滤纸和残渣中无绿色为止。最后用乙醇定容至25ml，摇匀待测。把叶绿体色素提取液倒入光径1cm的比色杯内。以95％乙醇为空白，在波长665nm、649nm下测定吸光度。

实验结果计算：将测定得到的吸光值代入下面的式子：Ca＝13.95A₆₆₅－6.88A₆₄₉；Cb＝24.96A₆₄₉－7.32A₆₆₅。据此即可得到叶绿素a和叶绿素b的浓度(Ca、Cb：mg/L)，二者之和为总叶绿素的浓度。最后根据下式可进一步求出植物组织中叶绿素的含量：

叶绿素的含量(mg/g)＝[叶绿素的浓度×提取液体积×稀释倍数]/样品鲜重(或干重)。

3)丙二醛和可溶性糖的测定

①MDA的提取

称取1g麦冬草叶片将其剪碎，加入100g/L三氯乙酸(TCA)2mL和少量的石英砂，研磨；进一步加入8mLTCA充分研磨，匀浆液以4000r/min离心10min，上清液即为样品提取液。

②显色反应及测定

吸取2mL提取液，加入2mL6g/L硫代巴比妥酸(TBA)溶液，混匀后于沸水浴上反应15min，迅速冷却后再离心。取上清液测定450nm、532nm、600nm波长下的吸光度。对照以2mL蒸馏水代替提取液。

③结果计算

④C₁＝11.71A4500

C₂＝6.45(A532-A600)-0.56A450

式中：C₁为可溶性糖的浓度(mmol/L)

C₂为MDA浓度(μmol/L)

A₄₅₀、A₅₃₂、A₆₀₀分别代表450nm、532nm、600nm(非特异性吸收)波长下的吸光度。

根据上述公式计算样品提取液中MDA浓度

(可溶性糖也用此公式)

4)植物中重金属的测定【26】

参照(GB/T 17140-1997土壤质量铅、镉的测定KI-MIBK萃取火焰原子吸收分光光度法)进行测定

1.4.3数据处理方法

通过SPSS软件、Excel对数据进行差异性显著分析和数据的统计。存在显著性差异(P<0.05)。

2结果与分析

1.5基质指标的结果与分析

1.5.1基质pH值概况

表5.基质的pH值表

如表所示：纯磷石膏的pH值偏酸性；纯猫砂的pH值偏中性；纯煤渣的pH值偏碱性；而不同改良剂与磷石膏混合pH值也有所变化，在磷石膏中加入改良剂，其pH值有所提高。种植后的pH值比种植前的pH值要高；施肥组比未施肥组的pH值要低。

综上所述：通过在纯磷石膏中添加改良剂能够改善磷石膏的pH值。

1.5.2基质含水率与持水天数

表6.基质的含水率(％)与持水天数表

如表：通过对纯磷石膏、添加不同改良剂不同比例的磷石膏的含水率进行差异性显著分析，纯磷石膏与改良后的磷石膏有显著性差异(P<0.05)；猫砂3:1与猫砂5:1、煤渣4:1之间存在显著性差异(P<0.05)；猫砂4:1和煤渣5:1不存在显著性差异(P>0.05)。

综上：在纯磷石膏中添加改良剂可以提高纯磷石膏的含水率和持水天数，很大程度上能够改善磷石膏的持水性能。而两种改良剂改良磷石膏的持水性能的效果不相上下，猫砂5:1的含水率要略高于其他组别。改良剂中最低的是猫砂3:1。

1.5.3基质种植前后总磷含量

1.总磷的标准曲线，参见图2

2.种植前总磷含量

表7.种植前总磷含量

3.种植后总磷含量

表8.种植后总磷含量

种植前的总磷含量：猫砂中没有磷含量；其他基质中的磷含量可以为麦冬草的生长提高所需的磷含量。

对比种植后的总磷含量明显减少，说明植物在生长的过程吸收了部分磷作为自身生长营养需求；而施肥过后的总磷含量高于未施肥的，说明施肥可以补充磷含量。

1.6植物指标测定结果与分析

1.6.1生长指标结果与分析

1.麦冬草在各基质中的发芽率

由表9结果可知：麦冬草在各基质中的生长情况如下：

①麦冬草在猫砂改良剂中发芽率为猫砂4:1>猫砂3:1>猫砂5:1>纯磷石膏；三个比例之间存在显著性差异(P<0.05)。

②在煤渣改良剂中的发芽率为煤渣5:1>煤渣4:1>煤渣3:1>纯磷石膏，且煤渣5:1与3:1、4:1之间存在显著性差异(P<0.05)，3:1与4:1之间不存在显著性差异(P>0.05)。

③两种改良剂发芽率大小为猫砂4:1>猫砂3:1>煤渣5:1>猫砂5:1>煤渣4:1>煤渣3:1>纯磷石膏；猫砂3:1、4:1与煤渣各比例之间存在显著性差异(P<0.05)，纯磷石膏与两种改良剂各比例之间均存在显著性差异(P<0.05)。

上述结果表明：两种改良剂改良磷石膏种植麦冬草对麦冬草的发芽率均有影响，都可以提高麦冬草的发芽率；两种改良剂猫砂的效果要比煤渣效果好，改良比例最好的是猫砂4:1。

2.麦冬草施肥与不施肥成活率、株高、根长结果分析

表10两种改良剂改良效果与最佳改良比例施肥组分析表

由表10可知：

①麦冬草在猫砂改良剂中的成活率为猫砂4:1>3:1>5:1>纯磷石膏，5:1和3:1、4:1之间存在显著性差异(P<0.05)；株高由高到低为猫砂4:1>3:1>5:1>纯磷石膏，三个比例不存在显著性差异(P>0.05)；根长为猫砂4:1>3:1>5:1>纯磷石膏，5:1和3:1、4:1之间存在显著性差异(P<0.05)。

②麦冬草在煤渣改良剂中的成活率为煤渣5:1>4:1>3:1>纯磷石膏，5:1与3:1、4:1之间存在显著性差异(P<0.05)；株高为煤渣5:1>4:1>3:1>纯磷石膏，5:1与3:1、4:1之间存在显著性差异(P<0.05)；根长为煤渣5:1>4:1>3:1>纯磷石膏，3:1与4:1、5:1之间存在显著性差异(P<0.05)。

③两种改良剂中麦冬草的成活率、株高、根长均为猫砂4:1>猫砂3:1>煤渣5:1>猫砂5:1>煤渣4:1>煤渣3:1>纯磷石膏；纯磷石膏的成活率、株高、根长与各比例之间均存在显著性差异(P<0.05)。

表11.两种改良剂改良效果与最佳改良比例未施肥组分析表

由表11可知：

①麦冬草在猫砂改良剂中的成活率为猫砂4:1>3:1>5:1>纯磷石膏，5:1和3:1、4:1之间存在显著性差异(P<0.05)；株高由高到低为猫砂4:1>3:1>5:1>纯磷石膏，三个比例均存在显著性差异(P<0.05)；根长为猫砂4:1>3:1>5:1>纯磷石膏，5:1和3:1、4:1之间存在显著性差异(P<0.05)。

②麦冬草在煤渣改良剂中的成活率为煤渣5:1>4:1>3:1>纯磷石膏，3:1与4:1、5:1之间存在显著性差异(P<0.05)；株高为煤渣4:1>5:1>3:1>纯磷石膏，三个比例之间不存在显著性差异(P>0.05)；根长为煤渣5:1>4:1>3:1>纯磷石膏，3:1和5:1之间存在显著性差异(P<0.05)。

③两种改良剂中麦冬草的成活率猫砂4:1>3:1>5:1>煤渣5:1>4:1>3:1>纯磷石膏；株高为猫砂4:1>3:1>煤渣4:1>猫砂5:1>煤渣4:1>3:1>纯磷石膏；根长为猫砂4:1>3:1>煤渣5:1>猫砂5:1>煤渣4:1>3:1>纯磷石膏；纯磷石膏的成活率、株高、根长与各比例之间均存在显著性差异(P<0.05)。

综上表8、9所述：在施肥组与未施肥组中猫砂的改良效果要比煤渣改良好一点，改良最好比例是猫砂4；1；根据表格所知成活率、株高、根长都是施肥组>施肥组，说明施肥能够使麦冬草的生长指标提高。参见图3，左图为麦冬草在煤渣生长；右图为麦冬草在猫砂中的生长。

1.6.2叶绿素含量结果与分析

如图4所示(各基质中麦冬草叶绿素含量，图中F表示施肥组)：

①猫砂施肥组叶绿素含量为猫砂4:1F>猫砂3:1F>猫砂5:1F，猫砂3:1F、4:1F、5:1F之间存在显著性差异(P<0.05)，且叶绿素含量最高的是猫砂4:1F组；未施肥组高低为猫砂4:1>猫砂3:1>猫砂5:1，4:1与5:1之间存在显著性差异；施肥组叶绿素含量>未施肥组叶绿素含量。

②煤渣施肥组叶绿素含量为煤渣5:1F>煤渣3:1F>煤渣4:1F>；煤渣5:1F组叶绿素含量最高，与其他组之间存在显著性差异(P<0.05)；未施肥为煤渣5:1>煤渣4:1>煤渣3:1>纯磷石膏，三个比例之间不存在显著性差异(P>0.05)；施肥组叶绿素含量>未施肥组叶绿素含量。

③两种改良剂之间：施肥组猫砂4:1F>猫砂3:1F>煤渣5:1F>猫砂5:1F>煤渣4:1F>煤渣3:1F>纯磷石膏F，且含量最高的是猫砂4:1F，猫砂4:1F与其他组之间存在显著性差异；纯磷石膏F与其他组之间存在显著性差异；未施肥组猫砂4:1>猫砂3:1>煤渣5:1>猫砂5:1>煤渣4:1>煤渣3:1>纯磷石膏，含量最高的是猫砂4:1，纯磷石膏与其他组之间存在显著性差异。

综上所述，叶绿素含量越高，说明植物生长越良好，因此猫砂、煤渣改良磷石膏对麦冬草的生长状况有所改善，且改良效果较好的是猫砂，最好比例是猫砂4:1；施肥组叶绿素含量要高于未施肥组，说明施肥也对麦冬草的生长有所改善。

1.6.3丙二醛与可溶性糖的结果与分析

表12.各基质中麦冬草的可溶性糖的含量

植物器官衰老时或在逆境下会发生膜脂过氧化，丙二醛是膜脂过氧化的最终产物之一，MDA的积累对膜和细胞会造成一定的伤害。因此，丙二醛可作为植物细胞膜质过氧化程度的体现，间接反映出植物膜系统的受损程度以及植物的抗逆性。丙二醛含量越高，说明植物细胞膜质过氧化程度高，细胞膜受到的伤害严重。其抗逆性越差。测定丙二醛时容易受到可溶性糖的干扰，植物在经受逆境胁迫时可溶性糖会增加。

如图5所示的各基质中麦冬草的丙二醛含量。(用于纯磷石膏中麦冬草生物量不够，没有足够多的样品因此没有做丙二醛的分析)：

①猫砂施肥组的丙二醛含量为猫砂3:1F>猫砂5:1F>猫砂4:1F，三个比例之间有显著性差异(P<0.05)；未施肥组丙二醛含量为猫砂3:1>猫砂5:1>猫砂4:1，三个比例之间存在显著性差异(P<0.05)；未施肥组丙二醛含量>施肥组。

②煤渣施肥组的丙二醛含量大小为煤渣3；1F>煤渣4:1F>煤渣5:1F,3:1F与4:1F、5:1F组之间存在显著性差异。4:1F、5:1F组之间不存在显著性差异；未施肥组为煤渣3；1>煤渣5；1>煤渣4:1，且3:1与4:1、5:1之间存在显著性差异。

③两种改良剂之间丙二醛含量的比较：施肥组为煤渣3:1F>猫砂3:1F>猫砂5:1F>煤渣4:1F>煤渣5:1F>猫砂4:1F；未施肥组为煤渣3:1>猫砂3:1>煤渣5:1>煤渣4:1>猫砂5:1>猫砂4:1；两种改良剂中施肥组丙二醛含量最高的是煤渣3:1F，最低的是猫砂4:1F，两者与其他组均存在显著性差异；未施肥组丙二醛含量最高的是煤渣3:1，与其他组存在显著性差异，最低的是猫砂4:1。

综上所述：煤渣3:1中麦冬草的细胞膜质过氧化程度最高，细胞膜受到的伤害最严重。反之，猫砂4；1细胞膜质过氧化程度最低，细胞膜受到的伤害最弱。因此，最适合麦冬草生长的基质是猫砂4:1。1.6.4植物中重金属的结果与分析

进行重金属镉的测定：除了煤渣3:1镉浓度为0.0009ppm、猫砂4:1未缴费组镉浓度为0.0031ppm之外，其他基质均未吸收重金属镉。说明麦冬草吸收重金属镉效果不好，只适合用于磷石膏的覆盖种植。

3结论与讨论

1.6.5结论

通过用猫砂、煤渣两种改良剂设置不同比例改良磷石膏种植麦冬草，探究对麦冬草生长情况的影响发现：

1.猫砂与煤渣均有改良效果，猫砂改良剂效果最好的比例是猫砂4:1；煤渣最好的比例是煤渣5:1；两种改良剂效果较好的是猫砂4:1。

2.与纯磷石膏上生长的麦冬草相比较，猫砂改良的磷石膏上种植麦冬草可以提高麦冬草约66.83％的存活率；煤渣改良的磷石膏上种植的麦冬草可以提高麦冬草约52.2％的存活率。

3.与不施肥比较：施肥组的叶绿素含量要高于未施肥组的叶绿素含量；说明施肥组比未施肥组生长好，施肥可以提高麦冬草的存活率以及株高；丙二醛的含量要低于未施肥组的含量，说明施肥组的抗逆性好。

4.麦冬草对镉的吸收效果不明显，说明麦冬草适合做磷石膏的覆盖。

上述结果表明此次研究能够为后续对磷石膏的资源化利用提供一定的基础数据和支持。

1.6.6讨论

在研究猫砂、煤渣改良磷石膏对麦冬草生长情况的影响，除了磷石膏自身的一些理化性质外，是否还存在一些其它因素：

1.整个种植试验是在四周封闭的大棚里进行，里面的空气流动没有外面的顺畅，影响刺槐的呼吸作用，进而会影响刺槐的生长状况；

2.进行盆栽试验，个别花盆中麦冬草出现长势不好或是叶片泛黄，是否有可能是因为磷石膏中营养分布不均匀，使得基质中的麦冬草出现部分部分泛黄。煤渣改良剂中的麦冬草比猫砂中的泛黄，是否是因为煤渣中本身物质含量有关。

3.测出的重金属含量没有或是很低，是否是因为其本身不吸收重金属镉。

猫砂、煤渣改良磷石膏种植麦冬草的建议：

1、在种植前对磷石膏进行处理，适当的降低磷石膏的酸度可能有利于麦冬草发芽和后期的生长；

2、在麦冬草生长过程中进行适当的追肥可以促进麦冬草的生长。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种提高麦冬草成活率、修复磷石膏土壤的方法，其特征在于：通过在纯磷石膏基质里加入猫砂或煤渣改良磷石膏基质上种植麦冬草，其余按麦冬草栽培的常规方法管理；两种改良剂为种植麦冬草提高良好的基质，两种改良剂各比例对麦冬草的发芽率都有所提高，有效修复了磷石膏土壤。

2.如权利要求1所述的一种提高麦冬草成活率、修复磷石膏土壤的方法，其特征在于：猫砂与磷石膏混合的比例是4:1。

3.如权利要求1所述的一种提高麦冬草成活率、修复磷石膏土壤的方法，其特征在于：煤渣与磷石膏混合的比例是5:1。