田云丽,方伟成,何春婷,廖雨微,陈凤球
(东莞理工学院城市学院,广东 东莞 523419)
我国城市园林绿化的快速发展产生了大量的废弃物,包括枯枝落叶、园林修剪物、杂草残花及其他绿化废弃物等。研究表明,将园林废弃物进行堆肥发酵处理,制作成的堆肥产品含有丰富的有机物等营养物质,质地疏松,保水保肥[1-3],可以作为园林和农业种植生产栽培的有机肥料、土壤改良剂和栽培基质等,是实现其资源化利用的重要途径。文献调查表明,国内外园林废弃物堆肥产品已经在园林绿化、花卉青菜、果树等方面有所研究[4-13]。本文通过研究园林废弃物堆肥产品基质的不同混合比例对蝴蝶花生长发育效果的影响,确定了较适宜的混合比例,为堆肥产品制作植物栽培基质的可行性提供参考,以提高园林废弃物资源再利用的效率。
用园林废弃物堆肥产品与园土按0%、20%、40%、60%、80%、100%(体积比)比例混合均匀作为培养基质;园土:取自东莞市植物园;园林废弃物堆肥:东莞市植物园经实验获得的最终产品;供试验的植物:蝴蝶花,又名大花三色堇,为多年生草本植物,株高约10~40cm,花径3.5~6cm,花朵外形近圆形,常做观赏植物,用于盆栽、花坛等。
实验设在东莞理工学院城市学院内,挑选饱满无破损的蝴蝶花种子以不同配比的园林废弃物堆肥产品作为盆栽培养基质进行实验,花盆直径为13cm,高度为15 cm。每组比例设计10盆盆栽,每盆播种10株。2016年3月下旬播种,7月上旬结束实验。根据蝴蝶花的生长周期,将其生长阶段分为幼苗期、生长期和花期。每天定时定量浇水并且定期监测蝴蝶花的生长情况,包括发芽时间、株高、植株总重和开花数以及最大花径等。具体的堆肥理化性质和实验设计见表1、表2。
表1 试验设计
表2 不同配比堆肥基质的理化性质
由表2知,基质的容重随着堆肥产品比例的增加呈现下降趋势,亦即逐渐提高了土壤的孔隙度。对于pH值来说,堆肥产品的混合比越高,pH值越高,T5的pH可达6.66。而据资料显示,蝴蝶花的培养土pH值需控制在5.8~6.2,如大于6.5则会出现根系发黑,基叶发黄。因此,T5的培养土会影响蝴蝶花的根系生长发育,从而影响蝴蝶花的正常发育,不适合用以培养蝴蝶花。对于电导率(EC)值,随着堆肥产品比例的增加,电导率逐渐增大,其中T5的电导率最大,无添加园土的电导率最小。对于有机质来说,随着堆肥产品比例的增加,土壤中有机质的含量逐渐增多,其含量排序为T5>T4>T3>T2>T1>CK,其中,T4、T5 的有机质对土壤理化性质有显著影响。
1.3.1园林废弃物堆肥基质的检测指标和方法
基质样品测试方法参照土壤农化分析方法[7];容重采用环刀法;pH值用pH计;EC值用电导率仪测定;用重铬酸钾氧化-外加热法测定有机质。
1.3.2蝴蝶花的检测指标和方法
用米尺从盆土表面至植株最高点测株高;用电子天平测植株总重;用游标卡尺测最大花径。
采用Excel 2010办公软件对试验数据进行处理及作图;使用SAS数据分析软件进行方差分析和差异性显著分析,置信水平为 95%(P<0.05)[7]。
表3 蝴蝶花在不同基质中的发芽时间
由表3可知,与CK相比,添加了堆肥基质的盆栽对蝴蝶花的发芽时间有显著影响,其中T2、T3、T4栽培的蝴蝶花发芽时间比CK处理提前了2d;T5提前了3 d。由此可知,添加了堆肥产品基质可以有效促进蝴蝶花的发芽。
图1 不同配比基质的株高
植物株高直接反映植物的生长发育情况,是衡量其生长发育的重要指标[3]。根据图1可知,相同比例处理组,对比不同时期蝴蝶花的株高:花期>生长期>苗期。相对CK来说,不同混合比例栽培的蝴蝶花在苗期的株高无显著性差异。在生长期和花期,均出现了显著性差异,株高从大到小的次序为 T4>T5>T3>T2>T1>CK,生长期 CK、T1、T2、T3、T4、T5 的株高分别为 12.63cm、13.44cm、21.24cm、22.8cm、24.57cm、23.53cm。CK处理的株高最小,T5是净园林废弃物堆肥产品栽培的,虽然对蝴蝶花的生长也能达到显著性差异,但是相对于T4的株高有所回降,即肥力过量,导致对植株的生长产生抑制作用。就花期而言,T2处理使CK增幅达到83.4%,T3达到88.6%,T4甚至达到98.1%。总的来说,随着园林废弃物堆肥产品混合比例的增加,蝴蝶花株高整体呈现逐渐上升趋势,对蝴蝶花生长促进效果逐渐加强,但是在T2~T5之间的增长率出现较平缓的趋势,在T2以上的混合比例对蝴蝶花株高的增长无明显区别。考虑到经济与资源利用的双重效益,选择T2的混合比例效益较好。
表4 蝴蝶花在不同基质中的最大花径
图2 不同配比基质的花朵数
图3 不同配比基质的蝴蝶花植株总重
植物的开花数量及其花径情况可以体现植株的观赏价值。由表4和图2可以看出,CK处理的蝴蝶花开花数量最少,花期日平均花朵数只有16朵,最大花径也只有 1.93 cm。T1、T2、T3、T4、T5 处理的花朵数分别为 18、26、24、23、25 朵,最大花径分别为 6.17cm、6.83cm、5.88 cm、8.18cm、4.90cm。T1、T2、T3、T4、T5 处理均比 CK 的花径大,花朵数多,花径最大相差6.25cm,比CK大3.2倍,其中T2处理的花数最多,比CK多62.5%,花径也较大。
从图3可以看出,不同混合比例的园林废弃物堆肥基质处理的蝴蝶花总重对CK均有显著性差异,CK、T1、T2、T3、T4、T5 处理的植株总重分别为 1.284g、4.706g、6.366g、10.367g、12.115g、15.693g。与 CK对比,蝴蝶花总重最大增加了14.409g,是CK的12倍。说明堆肥基质对蝴蝶花的生长量有明显的促进作用,且园林废弃物堆肥基质的比例越大,效果越明显。
采用不同比例的园林废弃物堆肥产品和园土作为盆栽基质,考查土壤肥力的改良和蝴蝶花的生长发育,结果表明:
(1)园林废弃物堆肥产品可以有效促进蝴蝶花的生长,并且随着堆肥基质混合比例的增加,促进效果越明显,对土壤肥力的改良和蝴蝶花的生长发育效果越好。
(2)不同混合配比的基质对蝴蝶花的长势和发育都比CK处理的效果好。与CK相比,蝴蝶花发芽时间最高提前了3d,株高增幅达到98.1%,花朵数最多增加62.5%,花径大3.2倍,蝴蝶花最重可达CK的12倍。
研究结果还表明,不同有机废弃物堆肥培肥土壤后均可促进土壤中的氨化作用和硝化作用,加快氮的矿化,提高土壤中氮的矿化量、氮的矿化率和潜在矿化势,使堆肥含有丰富的营养物质[2],且质地疏松、通气良好、能保水保肥。因此,随着堆肥基质混合比例的增加,其有机质等营养物质和水分保持量也增加,对蝴蝶花的发芽时间、株高、开花数量及其花径和植株总重量的效果也越好。
根据以上结果,在混合比为T2时,蝴蝶花的发芽时间对CK处理已经有明显的促进效果,提前了2d;株高的增长较快,对CK的增幅达83.4%,在T2比例之后的处理,再增加堆肥基质的比例,虽然效果也在增长,但是增幅有所减缓;而对于蝴蝶花的开花数量,也是在T2处理达到了最大值,增加了62.5%,其观赏价值也达到最高;添加了堆肥产品的基质对蝴蝶花的花径均有显著促进效果,但除了与CK相比,花径最大相差6.25cm,其他混合比例之间的花径区别不大;蝴蝶花植株的总重随着园林废弃物混合比例的增加呈线性增加,混合比越高,植株越重。所以,综合各混合比例对蝴蝶花生长发育的影响以及堆肥产品基质的资源利用效益,T2比例的效果更好。因此,建议选择园林废弃物堆肥产品与园土比例为40%(T2)的比例栽培蝴蝶花,可以减少堆肥产品的用量,并且能够对蝴蝶花的生长量有较好的促进作用,同时节约资源,产生较好的经济效益。此外,由于使用的堆肥来源于自然,极易产生虫卵和病虫害,所以还需要进一步关注和解决堆肥产品病虫害的问题。
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