宋 倩,黎 榕,李 瑶,郭荣生,刘淑媛,罗素梅,黄赟,刘小平
(赣州市花卉研究所,江西赣州 341000)
园林废弃物是指在园林养护过程中修剪及自然凋零产生的枝条、落叶、残花等[1]。作为城市垃圾的来源之一,之前多大数通过焚烧进行处理,这一处理不但会对环境造成污染,对资源也是一种浪费。国内外很多专家都开展了园林废弃物资源化利用的研究,且很多国家和城市针对园林废弃物开发、利用出台了政策[2],园林废弃物经过处理,可以作为地表覆盖物、生物质能源、培育食用菌、肥料或开发成农作物的栽培基质等[3-4]。其中将园林废弃物进行堆肥处理,是将其资源化利用的一个重要途径。堆肥是指以植物性材料为原料,依靠细菌、放线菌、真菌等微生物,在一定条件下,促进有机物的分解,有毒物质的降解,同时产生高温,杀死病原菌、害虫卵和杂草种子的过程[5-7]。堆肥处理是将园林废弃物基质化应用的一项有效途径,目前蔬菜、花卉及苗木常用的栽培基质还是以泥炭土为主,但泥炭土为不可再生资源,开发新型基质代替泥炭土有着重要的意义。本研究以赣州市的园林废弃物为试验材料,经过前期破碎、堆肥处理,以花卉生产基质的要求,以蛭石和珍珠岩为辅助材料,配制适合花卉扦插、生产的基质配方,进而应用到花卉的实际生产中,检验其应用效果。
以蟹爪兰“国旗红”为试验材料,早春时期,选取母株健壮茎条,在节与节之间顺势扭断(尽量不扭出伤口),去除形状不整齐、破碎及有病虫害的茎条,选择整齐一致的茎条,选择BN130 塑料进行扦插,每盆扦插茎条20 个,后期管理按照统一条件进行,在取数据期间不进行喷肥处理。
试验于2019 年3 月赣州市花卉研究所温室大棚内进行,以前期腐熟处理的园林废弃物为主基质,以蛭石和珍珠岩为辅基质,其体积比为2∶1∶1(处理编码为M)为试验对象,以常规泥炭土、蛭石和珍珠岩(体积比为2∶1∶1)为对照(编码为CK),每组处理设置3个重复,每个重复40 盆。
1.3.1 基质理化性质的测定。在基质使用前、扦插第90天分别取样进行基质理化性质的测定,主要测定的物理指标有湿密度、容重、通气孔隙度及总孔隙度,采用环刀法[8]。化学指标主要测定EC、pH,采用饱和浸提法进行测定[9]。
1.3.2 蟹爪兰形态指标的测定。扦插第30、60 天,测定发根率、根长及新叶率;扦插第90 天测定根长、根鲜重、根干重、新叶鲜重、新叶干重、烂茎率等。
1.3.3 蟹爪兰生理指标的测定。扦插第90 天选取新叶进行叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量的测定,测定方法采用95%乙醇浸提法[10]。
采用Spass 进行显著性分析、独立T 检测分析,本试验显著性分析均在0.05 水平下进行,Excel 进行作图。
2.1.1 基质使用前后物理性质的变化。基质的物理指标主要有湿密度、容重、通气孔隙度、持水孔隙度和总孔隙度等,良好的基质其物理性质要具有适宜性和稳定性[11]。如表1 所示:M 处理湿密度使用前为0.63g/cm3,使用第90 天时,其湿密度为0.52g/cm3;CK 组湿密度由0.71g/cm3变为0.61g/cm3。M 处理容重使用前为0.31g/cm3,使用后变为0.29g/cm3;CK 组容重使用前0.24g/cm3,使用后变为0.33g/cm3。M 处理通气孔气度使用前为21.68%,使用后变为39.05%;CK 组通气孔隙度使用前15.15%,使用后变为29.07%。M 处理总孔隙度使用前为63.44%,使用后变为72.01%;CK 组总孔隙度使用前61.84%,使用后变为57.51%。基质的容重是指单位体积干基质的重量,容重大小需要适宜,容重过大,其透气性比较差,容重过小,比较难固定植物,适宜的容重范围在0.1~0.8g/cm3[12],本试验M 处理容重变化不大,且使用前后都在适宜的范围内。总孔隙度是指通气孔隙和持水孔隙的和,孔隙度越大其容纳的空气和水越多,通气孔隙度反应基质的排水能力,持水孔隙度反映基质的保水能力[13],一般花卉栽培基质要求总空隙在60%~95%,水气孔隙比在1.5~4∶1[9],M 处理的孔隙度、通气孔隙度及持水孔隙度均在适宜范围内。
表1 基质使用前后物理性质的变化
2.1.2 基质使用过程化学性质的变化。EC 为电导率,其大小可以反应基质浸提液的含盐量,高EC 影响作物根系对养分和水分的吸收。如图1 所示,M 处理EC 值在使用过程中呈现先升高后降低的趋势,其中在扦插第60 天时呈现最高值,为0.64ms/cm,且显著性高于其它3 个时期的EC 值(P<0.05)。对照CK 基质在使用过程中,EC 的变化呈现逐渐升高的趋势,在第90 天EC 达到最高值,为0.32ms/cm,但与第60 天之间无显著性差异(P<0.05)。花卉栽培基质适宜的EC 范围为0.12~1.2ms/cm,M 处理基质的EC 变化范围为0.10~0.64ms/cm,符合花卉生产的需求。
图1 基质使用过程中EC 的变化
pH 为基质的酸碱度,过酸过碱的环境都不利于植物的生长。如图2 所示,本试验M 处理在使用过程中呈现逐渐降低的趋势,变化范围为6.14~7.00,其中第90 天处理时pH 值显著低于其它时期(P<0.05),为6.14,其它3 个时期之间无显著性差异;对照组的pH在使用过程中也呈现先降低后升高的趋势,变化范围为6.06~7.15,在未使用前基质的pH 值最高,且显著性高于其它几个时期,基质在使用过程中各时期的pH之间无显著性差异。花卉栽培基质适宜的pH 值为4.00~8.50,本试验基质处理的pH 在花卉栽培需要的范围内。
图2 基质使用过程中pH 的变化
2.2.1 基质不同时期对根系萌发、生长的影响。如表2所示,在扦插第30 天,蟹爪兰的根长与发根数M 与CK 处理之间无显著性差异;扦插第60 天,蟹爪兰M处理与CK 之间无显著差异,发根数M 处理,为12.11个,显著高于CK,9.92 个。扦插第90 天,M 与CK 蟹爪兰根长之间无显著差异,发根数M 处理16.89 个,显著高于CK(P<0.05)。
表2 基质处理不同时期对蟹爪兰根系萌发、生长的影响
表3 基质处理对蟹爪兰生长量的影响
2.2.2 基质对蟹爪兰生长量的影响。如表3 所示,M 处理下蟹爪兰生长量各指标均高于CK,且根鲜重、新叶鲜重、新叶干重、新叶长都达到了显著性水平(P<0.05)。说明M 基质处理的蟹爪兰与CK 相比,其生长更快。
图3 基质处理对叶绿素含量的影响
叶绿素是参与光合作用的一项重要色素,参与碳水化合物的形成,是衡量植物生长的一项重要生理指标,M 处理与CK 叶绿素含量在数值上有所差异,CK叶绿素a 和叶绿素含量均高于M,分别为266.82μg/g、324.83μg/g,M 处理叶绿素a 和叶绿素含量分别为242.75μg/g、3.2.34μg/g;M 处理叶绿素b 含量为59.59μg/g,高于CK 的58.02μg/g。但无显著性差异(P<0.05)。
将园林废弃物开发成花卉栽培轻基质,不但可以降低花卉生产的成本,同时也可以降低对环境的污染。将园林废弃物开发成新型有机轻基质代替泥炭土,园林废弃物需达到以下标准:首先有机物大部分分解,栽培使用过程中不产生氮的固定,有适宜的碳氮比;降解有害化合物,消灭病原菌、虫卵和杂草种籽;有稳定的理化性质[14-15]。园林废弃物达到使用基质标准的一项有效的途径就是通过堆肥处理,通过微生物有氧活动,降解大分子及有毒化合物,通过堆肥高温消灭病原菌、虫卵和杂草种籽。本研究以发酵后的园林废弃物为主基质,以常用基质蛭石和珍珠岩为辅基质,进行蟹爪兰的生产试验,其结果表明与以泥炭土为主基质对照相比,腐熟园林废弃物可以替代泥炭土应用于蟹爪兰的栽培生产。目前限制园林废弃物堆肥基质化生产的原因主要有:堆肥场地受限;园林废弃物粉碎效率不足;堆肥工艺不完善。如何低成本的变废为宝,还需要进一步的研究实践。