煤矸石不同基质配比对黑麦草生长及光合特性的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2026年第1期北京时间：

作者：王倩倩，郭建斌，彭霞薇，白铭悦，刘璇，韩炎穆

单位：1.北京林业大学水土保持学院，北京 100083 ;2.北京林业大学生物科学与技术学院，北京 100083

摘要：煤矸石的大量排放和堆积对大气、水体和土壤环境造成严重污染，因此探究以煤矸石为主要材料，搭配不同改良材料混合制备植生基质，对于合理利用煤矸石、丰富生态修复基质材料具有重要意义。采用 4 因素 4 水平的正交试验，选取煤矸石与土壤质量比（A）、粉煤灰（B）、城市污泥（C）、玉米秸秆（D）4 个因素，每个因素设置 4 个水平，将其混合制成植生基质，利用此基质进行盆栽试验并种植黑麦草（Lolium perenne L.）。通过测定分析基质理化性质、植物生长和光合参数指标来评价植生基质的效果。结果表明，土壤、粉煤灰、城市污泥和玉米秸秆的添加均显著改善了煤矸石的理化性质，其中处理 G10（A3B2C4D3）的总孔隙度和田间持水量最高，相较于对照（A1B1C1D1）分别增加了 47.37% 和 125%，而有机质、全氮、全钾含量相较于对照分别增加了 82.18%、 198.67%、74.13%，但全磷含量最高的为处理 G5（A2B1C2D3），比对照增加了 260.53%。生长指标方面，不同基质配比均能显著促进黑麦草生长，其中处理 G10 的黑麦草生长发育状况最好，与对照相比，出苗率、株高分别增加了 383.86%、415.10%，地上生物量、地下生物量分别从 0.91、0.49 g 增加至 17.32、11.07 g。光合作用方面，土壤、粉煤灰和城市污泥的添加对黑麦草光合参数指标具有促进作用，其中处理 G10 的胞间 CO2 浓度、蒸腾速率最高，相比于对照分别增加了 112.81%、328.64%，而处理 G8（A2B4C3D2）净光合速率最高，比对照增加了 113.62%，处理 G9（A3B1C3D4）的气孔导度最高，比对照增加了 188.24%。综上所述，煤矸石与土壤、粉煤灰、城市污泥和玉米秸秆的联合施用显著改善了基质理化性质、促进了黑麦草生长发育和光合作用，其中处理 G10，即 1250 g 煤矸石与 750 g 土壤混合，并添加 75 g 粉煤灰、400 g 城市污泥和 100 g 玉米秸秆时植生基质综合效果最好， 可为区域煤矸石的资源利用和矿区生态恢复提供理论和技术基础。

关键词：煤矸石;植生基质;光合参数;基质养分;黑麦草

基金资助：国家林业和草原局重点研发计划（200-J621703026）