有机废弃物堆肥在桉树容器苗生产中的应用效果

韦宜慧，农春兰，周明晟，梁政武，唐芳玉

（广西力源宝科技有限公司，广西 南宁 530000）

容器苗培育技术具有育苗周期短、苗木产量高、造林成活率高、造林后缓苗期短等优点，是世界各国广泛应用的苗木生产技术[1]。在容器苗培育技术中，基质是育苗过程中的关键环节，其种类和配比一直是该领域的研究热点。理想的育苗基质必须具有维持水分和空气平衡的物理结构，防止根系发育不良及干旱胁迫，同时还必须提供足够的养分，以便植物更好的吸收营养，还需要考虑实际的种植需求和经济成本[2-4]。目前应用最广泛的基质是泥炭土，泥炭土疏松多孔，透气性好，且富含腐殖酸、有机质和纤维，对促进根系发育有利，从而对苗木生长具有较好的促生效果，从性能和经济方面考虑，泥炭土在许多方面都是育苗效果最为理想的一种培育基质[5]。但泥炭土不仅形成周期长，具有不可再生性，不断地开采不仅会导致泥炭土资源面临枯竭，而且还会将稳定的隔离碳释放到活性碳循环中，从而加剧气候变化[5]，因此寻求可代替或减少泥炭土用量的基质是目前急需解决的问题。

有机废弃物主要包含生活垃圾、餐厨垃圾、市政污泥、园林废弃物、秸秆、畜禽粪污等[6,7]。随着城市建设和农林业的发展，有机废弃物数量不断增加，有机废弃物处理方式逐渐由焚烧、填埋转向肥料化、基质化、能源化、饲料化以及材料化等5 种资源化模式[6-8]。利用这些有机废弃物生产基质不仅可以解决环境污染和资源浪费的问题，还可以为有机废弃物基质化提供充足、廉价、优质的原材料。目前，国内外对有机废弃物基质化的应用研究主要集中在农作物和园林观赏植物领域[9-15]。吴宇等[11]利用园林废弃物堆肥作为紫薇育苗基质，发现最优基质配比为泥炭∶园林废弃物∶珍珠岩按体积比为55%∶20%∶25%；沈洪艳等[12]发现黑麦草在土壤和餐厨垃圾+园林废弃物堆肥按8∶2 配制的基质中生长效果更好，其生物量较对照增加了164.3%；傅国林等[13]将油茶果壳与泥炭土、细沙及珍珠岩进行复配，发现在泥炭土中添加油茶果壳能显著提高油橄榄幼苗苗高、地径和根系数量；Kazamias 等[14]以园林废弃物堆肥作为苇状羊茅基质育苗，结果表明植物生物量显著提高；Nocentini 等[15]利用碳化的稻壳和甲壳素混合物替代泥炭土作为番茄育苗基质，发现替代率为60%时番茄长势最佳。关于有机废弃物基质在林木育苗中的应用主要有榉树、铁橡栎、乌桕、侧柏等[16-18]，而用于桉树育苗的研究较少。

桉树Eucalyptus具有生长迅速、干形通直、产量高等优点，具有极大的经济价值，在我国林业生产中占有重要地位。目前高质量的桉树苗木仍有较大的市场缺口，每年苗木需求达15 亿株。桉树苗木的生产一般采用容器苗培育技术，常用的培育基质成分为椰糠、谷壳、泥炭土。在泥炭土资源的不断减少的背景下，寻找可以替代泥炭土的基质研究意义重大。因此本研究利用有机废弃物（餐厨垃圾、制糖滤泥、园林废弃物）堆肥替代泥炭土，研究不同基质配比对桉树幼苗生长性状的影响，并运用隶属函数法对苗木生长指标进行综合评价，筛选出适宜桉树容器苗生长的基质配方，为有机废弃物今后在苗木培育中的应用提供理论依据和技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广西南宁市台湾花卉产业园苗圃（108°13′E，22°35′N），该区域属于亚热带季风气候，年均气温21.6℃，平均相对湿度79%，全年日照时数1 218～1 600 h，年均降水总量为1 313.1 mm。

1.2 试验材料

供试基质为园林废弃物、餐厨垃圾、制糖滤泥堆肥，以及椰糠、谷壳、泥炭土。园林废弃物由园林绿化相关部门提供，餐厨垃圾收集于学校食堂，制糖滤泥收集于糖厂。供试幼苗为桉树优良无性系尾巨桉DH32-26。育苗容器采用无纺布袋（D×H：3.5 cm×8.0 cm）。

1.3 试验方法

1.3.1 基质配制

将收集来的餐厨垃圾、制糖滤泥、园林废弃物分别按1）滤泥∶园林废弃物（w/w）=6∶4；2）餐厨垃圾∶滤泥∶园林废弃物（w/w）=3∶3∶4；3）餐厨垃圾∶园林废弃物（w/w）=6∶4 混合，经过堆肥腐熟后，与椰糠、谷壳、泥炭土进行不同比例混合制成育苗基质。对照组CK 配比为椰糠∶谷壳∶泥炭土（v/v）=7∶1∶2，以对照组为基础，设6 个处理（表1），每个处理种植3 个育苗托盘，每个育苗托盘放置144 个育苗无纺布袋。

表1 桉树育苗基质配比†Table 1 Substrate compositions for seedlings of Eucalyptus

1.3.2 生长测定

2020年10月，将生根后的桉树组培苗移栽至育苗无纺布袋中，移栽后淋洒定根水，盖上遮荫网，30 d 后统计移栽成活率。试验期间，按常规方法管理苗木，保持各处理管理措施一致。在每个育苗托盘中随机选择20 株，做好编号记录，作为固定观察植株，测量时用直尺测量幼苗株高，用游标卡尺测量幼苗地径。从移栽开始每隔15 d 测定苗高和地径（地径从移栽30 d 后开始测量）。75 d 后结束试验，收集各处理的20 株固定观察植株，用清水洗净并去除表面杂质，并用滤纸吸干水分，按地上部分和地下部分记录鲜质量，然后装入牛皮纸信封内，在105℃下杀青0.5 h，70℃烘干至恒质量后记录干质量。

1.4 数据分析

运用Excel 2016 软件进行数据记录，使用SPSS 24.0 软件对桉树苗木生长指标（苗高、地径、地上鲜质量、地下鲜质量、地上干质量、地下干质量、总生物量和成活率）进行方差分析，采用沃勒-邓肯法进行多重比较，利用Origin 2019b 软件进行绘图。运用隶属函数法对苗木生长指标进行综合评价，计算公式为：U(i)=（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin），式中U(i)为第i个指标测定值，Xmin、Xmax为所有处理某一指标的最小值和最大值。

2 结果与分析

2.1 不同基质配比对桉树苗高的影响

不同基质配比桉树幼苗不同生长阶段苗高如图1所示，苗高增长量如图2所示。由图1可知，移栽15 d 时，苗高基本一致，不同基质配比间苗高差异不显著。A3 处理（餐厨垃圾+滤泥+园林废弃物）在移栽30 d 时苗高最高，为2.43 cm，极显著高于对照组CK（1.70 cm），其余处理与对照组的差异不显著。幼苗移栽45 d 时，苗高分化加剧，其中4 个处理组A1（椰糠∶谷壳∶滤泥+园林废弃物=7∶1∶2）、A2（椰糠∶谷壳∶泥炭土∶滤泥+园林废弃物=7∶1∶1∶1）、A3（椰糠∶谷壳∶餐厨垃圾+滤泥+园林废弃物=7∶1∶2）、A4（椰糠∶谷壳∶泥炭土∶餐厨垃圾+滤泥+园林废弃物=7∶1∶1∶1）苗高极显著高于CK，分别为CK的1.21、1.28、1.24 和1.24 倍。移栽60～75 d，苗木长势逐渐稳定，A2 和A4 苗高及其增长速度极显著高于其他处理。

图1 不同基质配比桉树幼苗苗高生长曲线Fig.1 The height growth of Eucalyptus seedlings in different substrate compositions

分析了桉树幼苗苗高生长进程（图2），不同基质配比苗高增长量差异极显著。移栽15～30 d时，A3 苗高增长量极显著高于CK，为CK 的1.57倍，其他处理与CK 的差异不显著。移栽30～45 d，不同基质配比苗高增长量的差异极显著，其中A4增长量最大（1.77 cm），A4 次之（1.75 cm），极显著高于A5（椰糠∶谷壳∶餐厨垃圾+园林废弃物=7∶1∶2）和A6（椰糠∶谷壳∶泥炭土∶餐厨垃圾+园林废弃物=7∶1∶1∶1），但四者与CK相比均无显著差异。苗高增长量在移栽45～60 d时分化最明显，其中A2 增长量最高，A4 次之，分别为对照的1.67、1.48 倍，其他处理与CK 无显著差异。在移栽60～75 d 时，各处理苗高增长量的差异不显著。

图2 不同基质配比桉树苗高增长量Fig.2 The height increment of Eucalyptus seedlings in different substrate compositions

2.2 不同基质配比对桉树地径的影响

不同基质配比对桉树幼苗地径生长有明显差异（图3）。各处理地径在移栽30 d 时差异不显著，从45 d 开始地径生长速度加快，其中A2 地径最大，A1 次之，最小的为A5。移栽60 d 时，不同基质配比对地径无显著影响。移栽75 d 后，A2、A3、A4 地径分别为1.80、1.79、1.75 mm，极显著高于CK（1.51 mm）。

图3 不同基质配比桉树幼苗地径生长曲线Fig.3 The ground diameter growth of Eucalyptus seedlings in different substrate compositions

桉树不同阶段地径增长量如图4所示。移栽15～30 d 时，地径增长量表现出极显著差异，其中A4 地径增长量最大，A3 次之，增长量最小的是A5。移栽45～60 d，苗木地径增长量达到最大，但各处理间差异不显著。移栽60～75 d 时，除A5 外，各处理地径增长量均显著高于CK，其中A2 地径增长量最大，A4 和A3 次之，分别为对照的2.88、2.55、2.48 倍。

图4 不同基质配比桉树地径增长量Fig.4 The ground diameter increment of Eucalyptus seedlings in different substrate compositions

2.3 不同基质配比对桉树生物量和成活率的影响

不同基质配比生物量和成活率存在差异（表2）。地上鲜质量最大的是A2，A3 次之，最小的是A5，地下鲜质量差异不显著。A2 地上干质量最大（0.425 g），较CK 提高了42.24%，A5 地上干质量最小，显著低于CK。除A2 外，其他处理地下干质量均低于。从总生物量来看，A2 显著高于CK，A3、A4 次之，但与CK 相比差异不显著。A5 显著低于CK，较CK 降低了58.40%。成活率最大的是A2，A4 次之，分别为CK 的1.13、1.08倍，其余处理与对照无显著差异。除A3 外，各处理苗木成活率与CK 差异不显著，从高到低依次为A2、A4、CK、A6、A1、A3。

表2 不同基质配比桉树幼苗生物量及成活率†Table 2 The biomass and survival rate of Eucalyptus seedling in different substrate compositions

2.4 不同基质配比对苗木氮磷钾含量的影响

植物叶片与根系中氮磷钾含量反映了植物吸收养分的情况。由表3可知，各处理间叶片全氮含量在17.93～21.07 g·kg-1，其中最高的是A5，A4 次之，A1 最低。叶片全磷含量最高的是A4，其次是A2，其余处理均显著低于A4。叶片全钾含量在19.47～23.73 g·kg-1之间，其中A4 最高，A2、A4、A5、A6 含量均大于20 g·kg-1，但四者之间无显著差异，A3 含量最低。各处理间根系全氮、全磷含量差异不显著。根系全钾含量在13.13～21.13 g·kg-1之间，最高的是A1，A2 次之，两者差异不显著，含量最低的是A5。由此可见，A2 与CK 桉树幼苗叶片和根系养分含量最高。

表3 不同基质配比桉树不同部位养分含量Table 3 The nutrient content of Eucalyptus seedling in different substrate compositions g·kg-1

2.5 隶属函数综合评价

以移栽75 d 各处理生长指标计算得隶属函数值及排名如表4。综合评价了各处理苗高、地径、地上鲜质量、地下鲜质量、地上干质量、地下干质量、总生物量和成活率等8 个指标，结果表明A2 处理表现出明显优势。各处理平均隶属函数值在0.18～1.00 之间，从大到小排序依次为A2、A4、CK、A3、A6、A1、A5。排名第一的是A2（椰糠∶谷壳∶泥炭土∶滤泥+园林废弃物=7∶1∶1∶1），排名第二的是A4（椰糠∶谷壳∶泥炭土∶餐厨垃圾+滤泥+园林废弃物=7∶1∶1∶1），平均隶属函数值分别为1 和0.59，排名最后的为A5 配方基质（椰糠∶谷壳∶餐厨垃圾+园林废弃物=7∶1∶2）。

表4 不同基质配比桉树容器苗隶属函数综合评价Table 4 Comprehensive evaluation of different substrates of Eucalyptus container seedlings on membership function method

3 结论与讨论

1）滤泥与园林废弃物混合堆肥添加对桉树幼苗生长有较好的促进作用。通过对6 种不同基质配比处理对桉树苗木生长形态指标和养分指标的测定，可以看出添加了滤泥+园林废弃物堆肥的A2基质对促进桉树苗木生长由明显优势，移栽75 d后苗高、地径、地上鲜质量、地下鲜质量、地上干质量、地下干质量、总生物量及成活率均为最大，说明该配比基质对苗木生长形态及干物质累积有较好的促进效果，可以用滤泥+园林废弃物混合堆肥按一定比例替代泥炭土作为桉树育苗基质。育苗效果最不理想的是添加了餐厨垃圾+园林废弃物堆肥的A5（椰糠∶谷壳∶餐厨垃圾+园林废弃物=7∶1∶2），其各项生长指标均低于CK。造成A5 基质培育桉树苗木质量较差的原因：一是餐厨垃圾占比较大，由于餐厨垃圾本身含有较多油脂、盐分，即使发酵腐熟后产物盐分依然偏高，从而不利于苗木生长[19]，二是餐厨垃圾比例较高从而提高了基质持水能力，造成基质透气性差，抑制了苗木呼吸作用，不利于苗木生长[20]。

2）有机废弃物堆肥部分替代泥炭土比全部替代育苗效果较好。本试验中，含有泥炭土的基质A2、A4、A6 均比对应不添加泥炭土的基质A1、A3、A5 育苗效果好。吴宇等[11]也发现当园林废弃物堆肥全部替换泥炭土时，紫薇根生物量显著低于对照；魏乐等[21]研究金盏菊和天竺葵育苗基质也发现园林废弃物堆肥部分代替泥炭作为栽培基质时，育苗效果与纯泥炭土相比效果接近或优于泥炭土；李燕等[22]发现园林废弃物堆肥添加量在60%～80%时鸟巢蕨育苗效果更好。由此可见，苗木培育基质中添加一定比例堆肥可以促进苗木生长及生物量的积累，而当将有机废弃物堆肥完全替换泥炭土时，苗木长势较差。一是因为泥炭土含量减少，基质通气孔隙度增大，保水性能下降，从而降低了苗木从基质中吸收养分的能力[23-25]，二是堆肥比例过大，基质电导率升高，从而抑制了苗木生长[26]。

本试验堆肥添加比例仅设置了2 个水平，得到的初步结果只能证明不同有机废弃物堆肥用作育苗基质在该添加量下的可行性，存在明显局限性，后续应探究不同比例堆肥代替泥炭土的育苗效果，以及不同基质配比在不同育苗季节的育苗效果，得到更全面的桉树育苗数据，寻找出适宜桉树育苗的基质配比。