邓荟芬,王建湘
(湖南生物机电职业技术学院植物科技系,湖南 长沙 410127)
传统草皮生产周期长,收获时带走大量表土,浪费土壤资源,并且草皮卷重,增加了运输成本[1-4],因此无土草皮逐渐发展起来,并且有效解决了传统草皮的部分缺陷。无土草皮的培养基质非常重要,人们力求找到既环保又低成本的基质,菇渣和城市污泥无疑是很好的选择。我国每年蘑菇渣废弃物产量约2 000万t,大部分未得到合理有效利用[5]。研究表明,利用蘑菇渣作为生物有机肥施入土壤可显著提高作物的产量和品质,作为基质的混配材料可提高容器苗的成活率并促进生长[6-7]。Milstein[8-9]和时连辉等[10]的研究表明,蘑菇渣经过适当调节及变换管理措施,在无土栽培中可以部分替代泥炭。城市污泥中含有大量水分、营养物质、重金属及细菌,用其栽培植物可以充分利用其中的营养成分并且减少对环境的污染。污泥堆肥(简称污泥)最好的利用途径之一是用于观赏植物栽培,这样既可以利用废物,保护环境,又可代替一些比较昂贵的基质,解决栽培基质缺乏的问题,具有良好的经济和环境效益[11]。试验主要研究菇渣和城市污泥作为栽培基质的主要成分对重要草坪草——马尼拉结缕草生产的影响,以期筛选出适合马尼拉结缕草无土草毯生产的价格低廉的基质配方。
试验地位于湖南省长沙市芙蓉区湖南生物机电职业技术学院试验基地,北纬28°21′,东经113°05′;海拔 80 m;年平均气温 17~17.5℃,极端最高温43℃,极端最低温-7℃;年平均降水量为1 400~1 600 mm,雨量多集中在4~6月,占全年的60%~65%;属亚热带季风气候,春季低温多阴雨,夏季炎热,秋季持续高温、干旱少雨,7~9月降水量只占全年降水量的10%~15%,冬季天气严寒,冰冻霜冻现象较严重,有霜期达到80~180 d,出现冰冻的天气约30~40 d。试验地为典型的低山丘陵地带,土壤为典型的第四纪红黄壤,肥力中等,pH值5.0~6.5。
基质:菇渣(发酵处理30 d)、污泥堆肥(动态发酵30 d后粉碎风干)、河沙,具体理化性质见表1。隔离层:塑料地膜;草种:马尼拉结缕草(Zoysia matrella)。
表1 不同基质的理化性质
试验时期为2012年5月9日至8月9日,基质设5个处理,分别为对照(CK):园土100%;T1:菇渣40%(质量分数,下同)+河沙20%+污泥40%;T2:菇渣50%+河沙20%+污泥 30%;T3:菇渣 60%+河沙20%+污泥20%;T4:菇渣70%+河沙20%+污泥10%。将基质混合后铺在隔离层上,厚度为2.0 cm、长1.0 m、宽0.6 m。铺好后浇水,直至浇透为止。然后播种。播种量为5 g/m2,播种后再覆河沙1.0 mm厚。试验设计为单因素随机区组试验.每处理3次重复。
1.4.1 物理性质和化学性质的测定 物理性质采用美国Hummel[12]的测定方法。碱解氮采用NaOH-扩散法;有效磷采用Olsen法;速效钾采用NH4Ac-提取法。
1.4.2 地上部与地下部生物量的测定 在2012年5月30日(出苗后14 d)和6月7日(出苗后21 d)及7月24日(各基质栽培的马尼拉结缕草草皮均已经成熟时)对各处理进行生物量的测定。测量时取10 cm×10 cm的样方,各处理测定重复3次。地上部分生物量直接刈割烘干称重;地下部分生物量用清水洗净烘干称重。
1.4.3 成卷时间测定 把从播种后到将草皮从地上提起不被撕裂,卷起后草皮卷不出现裂缝的天数作为草皮成卷时间。
1.4.4 草皮卷重量测定 当草皮卷的表层基质刚好出现轻微的干燥时进行草皮卷的重量测定。每个处理中取10 cm×10 cm的样方,取出后用0.01 g电子天平称量。
1.4.5 草坪外观质量评定 采用美国国家草坪评比项目NTEP[12]9分制评分方法,找8个多年从事草坪研究和管理工作人员,依据NTEP草坪外观质量评分标准对各项进行打分,然后按不同项目分配的权重:颜色2分、密度3分、质地2分、均匀性2分,计算各处理草坪的外观质量总分。
试验数据经Excel软件初步处理后,采用spss 18.0统计软件进行单因素方差分析,对差异显著者作DUNCAN氏多重比较。
从表2中可知,在3个不同时间,不同基质处理下的马尼拉结缕草地上、地下的生物量均高于对照(土壤栽培)的生物量。由于马尼拉结缕草根系发达,故地下部分生物量在每次测量中都高于地上部分生物量。5月30日地上部生物量和地下部生物量各处理间差异均不显著,6月7日、7月24日,4种混合无土基质的生物量均显著高于对照处理。4种混合无土基质处理中,以处理2的生物量为最高,其次为处理1。从生物量角度考虑,4种无土基质均适合无土草皮卷的生产,由于T4处理污泥用量较少,只占10%,因此养分含量供应较少,特别是碱解氮含量过低,所以其生物量略低于其他无土基质处理。
表2 不同基质对草坪草生长量的影响 (g/cm2)
由表3可以看出,T2处理在73 d已经形成草皮卷,T1与T3约75 d形成草皮卷,T4要79 d形成草皮卷,而采用土壤栽培的CK处理80 d仍不能成卷。无土基质栽培生产的草皮卷的重量均高于或等于土壤栽培生产的草皮卷。在草皮卷生产速度和运输上,无土基质草皮卷均优于土壤生产的草皮卷,以菇渣用量40%~50%、污泥用量20%~30%为宜。
表3 不同基质对草皮卷重与成卷时间的影响
由表4可以看出,各培养基质下栽培的马尼拉结缕草草坪外观质量都要显著优于对照,4个处理间T1和T2处理明显优于T3和T4处理,且T3与T4处理间差异显著。这说明利用菇渣和污泥混合的基质进行马尼拉结缕草无土草毯的生产可以显著提高草坪质量,T2处理的草坪外观质量最好。
表4 不同基质的草坪外观质量评估结果
研究结果表明,菇渣与污泥堆肥用作马尼拉结缕草无土草毯的生产是可行的。综合考虑马尼拉结缕草建坪效果、草皮卷重量及成卷时间等,各配比中以菇渣40%+河沙20%+污泥40%和菇渣50%+河沙20%+污泥30%两个配比为好。这与两配比的物理性能良好紧密相关,菇渣的渗透性强、持水量小,而污泥正好可以与菇渣互补。污泥堆肥中氮、磷含量丰富,但钾含量不足,而菇渣正好可以补充。值得注意的是,菇渣和污泥堆肥供肥和植物吸收情况可做进一步研究,而无土草毯培养中其他肥料的施用也未做尝试,还有待继续深入研究,以期寻求合理配方下的更佳培养方法。
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