一种基于水厂泥渣的蓝色系绣球栽培基质及其制备和应用的制作方法

本公开属于生态景观和废弃物资源化，特别涉及一种基于水厂泥渣的蓝色系绣球栽培基质及其制备和应用。

背景技术：

1、绣球花（hydrangea macrophylla）是国内外重要的盆栽花卉和鲜切花，在我国栽培量已达数千万盆级，并在公园绿地、庭院阳台中广泛种植。绣球花色丰富，其中蓝色观赏价值最高。绣球花色的蓝变除品种因素外，主要受土壤中土壤酸碱度和铝离子含量调控：酸性条件下，花色苷中的飞燕草素与铝离子结合形成蓝色络合物；碱性条件下铝失去活性，花色呈红色。绣球蓝色程度可分为浅蓝、标准蓝和深蓝三类，分别对应不同的土壤ph和铝离子浓度条件。

2、绣球喜肥忌水，自然土壤黏重且排水性差，因此园艺栽培中普遍采用以酸性泥炭配珍珠岩、椰糠和有机肥的无土基质。但酸性泥炭等有机物料中铝含量低且难以被绣球吸收，若要培育蓝色绣球，需进行专门的调蓝处理。传统调蓝需从春季花芽萌动起定期浇灌铝盐并配合调酸，直至花苞显色，操作繁琐，且调蓝程度难以精确控制；常用盐硫酸铝易灼伤叶片，进口缓释调蓝剂价格昂贵，大面积推广受限。绣球是喜肥植物，需要磷等营养元素，但有效磷含量过高极易固定铝形成磷酸铝沉淀，大大降低活性铝含量，导致调蓝失败，因此绣球调蓝特别是深蓝要严控有效磷含量。

3、自然土壤中铝含量虽高（5%~11%，w/w），但绝大部分为植物难以利用的晶格矿物态铝，活性铝占比极低。虽然南方酸性红壤中交换性铝和可溶性铝含量升高，易引致一般植物铝中毒，但并不能满足绣球变蓝对活性铝的含量需求。自来水厂净化过程中以硫酸铝为絮凝剂，其产生的水厂泥渣铝含量高达15%~40%（w/w），为自然土壤的3~8倍，铝毒问题被认为是水厂泥渣土地利用的主要障碍。

4、目前，绣球调蓝栽培主要存在以下技术空白：

5、其一，现有绣球无土栽培基质中缺乏有效铝源，常规调蓝依赖外部浇灌铝盐，尚未见利用自来水厂富铝的水厂泥渣作为基质组分、依靠水厂泥渣自身含铝特性实现绣球栽培与基础调蓝一体化的基质产品报道；

6、其二，对于上述含铝基质中铝离子的释放速率和缓解磷酸铝沉淀，实现花色从浅蓝至深蓝的精确导向性培育，现有技术中亦未见绣球基质有效磷调控的技术方案公开。

7、其三，现有绣球调蓝技术基本都是凭借经验，对栽培基质缺少量化评价指标，导致绣球调蓝色系较难精准控制。

技术实现思路

1、本公开的目的通过如下技术方案实现：

2、在本公开的第一方面，本公开提供一种基于水厂泥渣的蓝色系绣球栽培基质，包括以下体积份的组分：

3、有机肥0~1份；

4、珍珠岩 1~1.5份；

5、酸性泥炭3~4份；腐熟椰块 0~2份；腐熟松树皮松针 0~2份；水厂泥渣1~3份。

6、在本公开的一些具体实施方式中，所述水厂泥渣为以硫酸铝为絮凝剂的自来水净化过程中产生的泥渣，所述水厂泥渣满足ph小于7.8、全铝（以al2o3计）含量大于20%（w/w）且羟基结合态铝含量大于8%（w/w）。

7、在本公开的一些具体实施方式中，所述蓝色系绣球栽培基质中还包含土壤调理剂，所述土壤调理剂为硫磺粉，所述硫磺粉的添加量为每升干栽培基质中添加0.4 g~0.6g。

8、在本公开的一些具体实施方式中，所述蓝色系绣球栽培基质应符合下列要求：ph小于6.5、有机质含量大于15%（w/w）、通气孔隙度大于20%、全铝（按al2o3计）含量大于3%且羟基铝含量大于5%（w/w）。

9、在本公开的一些具体实施方式中，所述蓝色系绣球栽培基质为浅蓝色绣球栽培基质时应符合下列要求：ph在5.5~6.5之间、有机质含量大于15%、通气孔隙度大于20%、铝含量（按al2o3计）含量大于3%且羟基铝占比大于5%。

10、在本公开的一些具体实施方式中，所述浅蓝色绣球栽培基质配方（按体积份）为：有机肥：珍珠岩：酸性泥炭：腐熟椰块：水厂泥渣=（0.5~1）：（1~1.5）：（3~4）：（1~2）：（1~3）。

11、在本公开的一些具体实施方式中，所述蓝色系绣球栽培基质为标准蓝绣球栽培基质时应符合下列要求：ph在5.0~5.5之间、有机质含量大于15%、通气孔隙度大于20%、铝含量（按al2o3计）含量大于4%（w/w）且羟基铝占比大于8%（w/w）、有效磷含量小于30mg/kg。

12、在本公开的一些具体实施方式中，所述标准蓝绣球栽培基质配方（按体积份）为：有机肥：珍珠岩：酸性泥炭：腐熟松树皮松针：水厂泥渣=（0.2~0.5）：（1~1.5）：（3~4）：（1~2）：（1.5~3）；进一步的，所述熟松树皮松针包含腐熟松树皮和腐熟松针，其中，腐熟松树皮：腐熟松针的质量比为1：（0.25~1）。

13、在本公开的一些具体实施方式中，所述蓝色系绣球栽培基质为深蓝绣球栽培基质时应符合下列要求：ph在4.8~5.3之间、有机质含量大于15%、通气孔隙度大于20%、全铝含量（按al2o3计）大于6%（w/w）且羟基铝含量大于10%（w/w）、有效磷含量小于18mg/kg。

14、在本公开的一些具体实施方式中，所述深蓝绣球栽培基质配方（按体积份）为：有机肥：珍珠岩：酸性泥炭：腐熟松树皮松针：水厂泥渣=（0~0.2）：（1~1.5）：（3~4）：（1~2）：（2~3）；进一步的，所述熟松树皮松针包含腐熟松树皮和腐熟松针，其中，腐熟松树皮：腐熟松针的质量比为1：（1~2）。

15、在本公开的第二方面，本公开提供前述蓝色系绣球栽培基质的制备方法，包括以下步骤：按照前述限定的体积配比称取各原料组分，将全部组分投入混合设备中进行均匀复配混合，制得所述蓝色系绣球栽培基质。

16、在本公开的一些实施方式中，绣球花在所述蓝色系绣球栽培基质培养下，无需额外添加调蓝剂即可使绣球花呈现蓝色系花色，其花瓣颜色与标准色板的色差△e满足以下至少一组：

17、浅蓝色：△e＞3；

18、标准蓝：△e＞3；

19、深蓝色：△e＞3；

20、其中，所述色差△e是按照△e00色差公式，在d65光源/10°视场下测得的色差值。

21、在本公开的第三方面，本公开提供前述蓝色系绣球栽培基质的绣球培育方法，包括以下步骤：在绣球日常养护期间用自来水浇灌，但在春季萌芽后，浅蓝绣球依然可以用自来水灌溉，但标准蓝绣球和深蓝绣球应采用酸性灌溉液替代自来水进行浇灌，常规浇灌周期为15～20天，直至花苞现蕾时停止浇灌酸性灌溉液，在花瓣显色一致性、蓝色着色深度达不到设计指标的工况下，浇灌周期调整为10天；所述酸性灌溉液为天然收集的雨水或质量体积分数（w/v）0.05%~0.1%的柠檬酸溶液；其中，标准蓝绣球用质量体积分数（w/v）0.05%的柠檬酸溶液；深蓝绣球用质量体积分数（w/v）0.1%的柠檬酸。

22、在本公开的一些实施方式中，还包括在绣球换盆时按目标蓝色配制对应的蓝色系绣球栽培基质的步骤。

23、在本公开的第四方面，本公开提供前述蓝色系绣球栽培基质、其前述制备方法、前述绣球培育方法在蓝色系绣球花色调控中的应用。

24、本公开提供的技术方案具有如下技术贡献：

25、（1）本公开与传统绣球调蓝技术相比，工艺简单、操作简易，无需额外外加铝盐的繁琐处理。所研制的栽培基质能够一步实现简易调酸与供铝的双重目的，在满足不同蓝色系绣球生长需求的同时，拓展了自来水厂泥渣的土地利用途径，实现了水厂泥渣的高值资源化利用。

26、（2）本公开明确了绣球不同蓝色系栽培基质的关键指标要求，量化了绣球栽培基质ph、铝含量和有效磷等主控参数，确保基质活性铝含量的调控，能够较为精准地实现对绣球不同蓝色系花色的定向调控。

27、（3）本公开明确了水厂泥渣配制不同蓝色系绣球栽培基质的原材料要求及关键配方，并提供了可依据原材料性质差异进行灵活调整的微调配方，实用性强，具有良好的技术指导价值。

28、（4）根据文献资料检索，本公开首次系统诊断了水厂泥渣中不同形态铝的赋存特征。针对自然土壤中大部分铝难以被植物吸收、部分酸性土壤中活性铝含量虽高但仍然不能满足绣球变蓝，以及硫酸铝浇灌易灼伤叶片或用量过多易导致铝中毒等现有技术弊端，本发明利用水厂泥渣中活性铝以羟基铝为主且易于转化吸收的特性，通过适配栽培基质酸碱度和有效磷含量，在满足绣球磷养分需求基础上，既减少磷对铝的固定，同时陆续将水厂泥渣中羟基态铝的平衡供给与转化利用，既避免了传统调蓝方式中硫酸铝灼伤叶片的风险，又保障了绣球花色变蓝对交换性铝的需求。