康凯丽, 王 朴, 梁玉婷, 涂继红, 吴雅丽
(1.武汉市园林科学研究院,湖北 武汉 430081; 2.武汉市园博园管理中心,湖北 武汉 430010)
【研究意义】随着我国经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,城乡有机废弃物不断增加。据统计,我国城乡有机废弃物年产生量超过60亿t,城市生活垃圾产生量约2亿t[1-2]。随着人们环保意识的提高,堆弃、焚烧和填埋等有机废弃物处置方式正发生改变,已逐渐形成肥料化、饲料化、能源化、基质化和材料化等5种利用模式[3]。据测算,有机废弃物所含的氮磷钾养分总量达7 000万t以上,高于每年国产化肥养分总量[4]。因此,将有机废弃物作为城市园林植物栽培基质,不仅可为植物提供生长介质,消解城市有机废弃物,缓解现代城市土壤紧缺问题,同时可减少化学肥料使用,有利于促进城市生态系统的良性循环。【前人研究进展】花毛茛(RanunculusasiaticusL.)为毛茛科毛茛属宿根草本花卉,原产于土耳其、叙利亚、伊朗、以色列及欧洲东南部[5]。花毛茛株型好,花色丰富,色泽艳丽,花瓣层叠紧致,可盆栽亦可作为鲜切花,具有较高的观赏价值和经济价值[6]。花毛茛宜种植于腐殖质多、肥沃而排水良好且pH为中性或偏碱性的砂质或略粘质土壤中[7]。陈进友等[8]认为,可用园土、沙土和有机肥饼肥(鸡粪)等作为花毛茛盆花生产的栽培基质。顾永华等[9]提出泥炭与珍珠岩按3∶1混合作为花毛茛的育苗基质。陈祥等[10]利用厌氧消化污泥栽培花毛茛发现,在试验设计用量范围内,处理产物对花毛茛的冠幅和地上部分生物量增长有一定的促进作用。【研究切入点】目前,关于花毛茛的研究多集中在育种技术、种球储藏及繁育栽培等方面,针对利用有机废弃物生产花毛茛的栽培基质缺乏深入研究。【拟解决的关键问题】以有机废弃物作为基质原料,通过钵栽试验研究不同栽培基质对花毛茛开花及种球生长的影响,以期为有机废弃物栽培基质在花毛茛生产上应用提供科学依据。
1.1材料
1.1.1 种子 花毛茛种子,购于虹越花卉股份有限公司。
1.1.2 有机废弃物等原材料 木薯渣、园林废弃物、松鳞、泥炭、珍珠岩和蛭石。其中,木薯渣为当地酒精生产后的发酵物料,园林废弃物为武汉市城市园林绿化修剪物经好氧堆肥的产物,松鳞(多呈圆形片状)为当地松树树皮粉碎物;泥炭为丹麦品氏泥炭土;珍珠岩和蛭石购自武汉铁机花鸟市场。
1.2方法
1.2.1 花毛茛育苗 参照王建强等[11]的方法,花毛茛种子采用穴盘育苗,在幼苗长至3~4片叶时定植在16 cm×13 cm的双色盆中,每钵基质约2 L,每钵定植1株幼苗,随机摆放,生长期间各处理管理措施保持一致。
1.2.2 试验设计 试验于2018年10月至2019年5月在武汉市园林科学研究院连栋大棚内进行,采用单因素试验设计,共设4个处理,对照(CK)和T1~T3,T1~T3是以有机废弃物等原材料按不同比例(体积比)配成的混合基质。其中,对照(CK),为种植土,即无栽培基质;T1,50%木薯渣+30%泥炭+10%珍珠岩+10%蛭石;T2,50%松鳞+30%泥炭+10%珍珠岩+10%蛭石(含缓释肥);T3,50%园林废弃物+30%泥炭+10%珍珠岩+10%蛭石。
1.2.3 指标测定
1) 基质理化指标。试验中期取各处理复配基质样品,参照文献[12]的方法测定容重和通气孔隙;取风干基质10 g,浸泡在50 mL去离子水中,震荡30 min后测定其余指标,pH采用pH仪测定,电导率(EC)采用电极法测定[13],碱解氮含量采用碱解扩散法测定,有效磷含量采用钼锑抗比色法测定[14]。
2) 花毛茛相关指标。利用游标卡尺测量花薹直径,在现蕾初期摘除部分花苞,使每株花苞量保持3个,待花头完全展开后直尺测量花朵直径,摘取后称量测定花头质量,开花率为各处理同一时间开花数量与总花量之比;待花毛茛枝叶全部枯黄时收获种球,清洗晾干后用游标卡尺测量种球直径,称重测定种球质量;统计单个种球的块根数量,用游标卡尺测量块根直径和长度。
1.4数据处理与分析
采用Excel 2010处理数据,SPSS 20进行单因素方差分析及相关性分析,采用邓肯检验法比较不同处理间数据差异性(P<0.05)。
2.1 不同栽培基质的理化性状
从表1看出,不同栽培基质的容重、孔隙度、孔隙比和pH等的变化。容重:各处理为0.25~1.09 g/cm3,依次为CK>T1>T3>T2,各处理间差异显著。孔隙度:各处理为51.00%~67.05%,依次为T3>T1>T2>CK,CK显著低于各处理,T2显著低于T1和T3,T1与T3间差异来显著。孔隙比:各处理为0.24~1.08,依次为T2>T3>T1>CK,处理间差异显著。pH:各处理为5.50~6.83,依次为CK>T3>T1>T2,处理间差异显著。电导率:各处理为0.37~1.14 mS/cm,依次为CK>T1>T3>T2,CK与T1差异不显著,二者显著高于T3和T4,T3与T4间差异不显著。速效磷:各处理为36.08~60.06 mg/kg,依次为T1>T3>T2>CK,处理间差异显著。碱解氮:各处理为120.96~765.70 mg/kg,依次为T3>T1>T2>CK,处理间差异显著。
表1 不同栽培基质的理化性状
2.2 不同栽培基质花毛茛花期及种球的农艺性状
2.2.1 花期 从表2可知,不同处理花毛茛的花薹直径、花头直径、花头质量和开花率的变化。花薹直径:各处理为0.48~0.67 cm,依次为T3>T2>T1>CK,T3显著大于其余处理,T2显著大于T1和CK,T1与CK间差异不显著。花头直径:各处理为6.77~8.03 cm,依次为T3>T2>T1>CK,T3显著大于其余处理,其余处理间差异不显著。花头质量:各处理为7.90~10.34 g,依次为T3>T2>T1>CK,T2与T3差异不显著,二者显著大于T1和CK,T1与CK间差异不显著。开花率:各处理为54.8%~90.2%,依次为T3>T2>T1>CK。
表2 不同栽培基质花毛茛花期的农艺性状
2.2.2 种球 从表3可知,不同处理花毛茛球根和块根各指标的变化。球根质量和直径:各处理分别为4.05~7.07 g和2.18~2.98 cm,均为T1>T3>T2>CK,T1与T3差异不显著,二者显著大于T2和CK,T2与CK间差异不显著。块根数量:各处理为33.7~43.6条,依次为T3>T1>T2=CK,T3显著多于其余处理,其余处理间差异不显著。块根直径:各处理为0.23~0.27 cm,依次为T1>T2=CK>T3,T3显著大于其余处理,其余处理间差异不显著。块根长度:各处理为1.99~2.47 cm,依次为CK>T2>T3>T1,T1显著低于其余处理,其余处理间差异不显著。
表3 不同栽培基质花毛茛种球的农艺性状
2.3 不同栽培基质花毛茛生长的综合评价
从表4看出,不同栽培基质处理花毛茛各指标的评价值存在差异,各处理综合评价值为0.384~0.874,依次为T3>T1>T2>CK,说明,50%园林废弃物+30%泥炭+10%珍珠岩+10%蛭石的混合基质栽培花毛茛的长势最好,50%松鳞+30%泥炭+10%珍珠岩+10%蛭石(含缓释肥)栽培花毛茛的其次,种植土(无栽培基质)栽培花毛茛的长势最差。
表4 不同栽培基质花毛茛生长的综合评价
2.4 花毛茛生长指标与基质理化性状间的相关性
从表5可知,花毛茛生长指标与基质理化性状间的相关性存在差异。容重与花薹直径、花头直径、花头质量、开花率、种球质量、种球直径和块根数量呈负相关,与块根直径和块根长度呈正相关。孔隙度与花薹直径、花头直径、花头质量、开花率、种球质量、种球直径、块根数量和块根直径呈正相关,与块根长度呈负相关。孔隙比与花薹直径、花头直径、花头质量、开花率和块根长度呈正相关,与种球质量、种球直径、块根数量和块根直径呈负相关。pH与花头直径、开花率、种球质量、种球直径和块根数量呈正相关,与花薹直径、花头质量、块根直径和块根长度呈负相关。电导率与种球直径和块根直径呈正相关,与花头质量呈显著负相关,与其余指标均呈负相关。速效磷与块根长度呈极显著负相关,与花薹直径和花头质量呈负相关,与其余指标均呈正相关。碱解氮与块根长度呈负相关,与种球质量和种球直呈显著正相关,与其余指标均呈正相关。
表5 花毛茛生长指标与基质理化性状间的相关性
植物的生长状况是植物各项指标的综合体现,因此对各项指标进行定量综合评价,更加科学准确。隶属函数法是一种综合考虑不同类型指标,并可消除不同指标间权重差别的有效方法[15-16]。研究结果表明,不同处理花毛茛的花薹直径、花头直径、花头质量和开花率分别为0.48~0.67 cm、6.77~8.03 cm、7.90~10.34 g和54.8%~90.2%,球根质量和直径分别为4.05~7.07 g和2.18~2.98 cm,不同基质处理均较CK提高;4种栽培基质以50%园林废弃物+30%泥炭+10%珍珠岩+10%蛭石的混合基质栽培花毛茛的长势最好,50%松鳞+30%泥炭+10%珍珠岩+10%蛭石(含缓释肥)栽培花毛茛的其次,种植土(无栽培基质)栽培花毛茛的长势最差。园林废弃物通常指在城市园林绿化中植物新陈代谢自然产生的或是在绿化养护过程中产生的乔灌木修剪物、草坪修剪物、花园和花坛内废弃草花及杂草等植物性材料[17],经堆肥化处理,形成的有机产品含大量营养元素和腐殖质物质,可作为多种花卉栽培基质[18]。园林废弃物可促进花枝分蘖,提早花序萌发时间,提高成花率、花序直径和花冠长度[19-21]。该研究中,利用园林废弃物栽培花毛茛茎秆粗壮,花大,花瓣层次丰富,观赏效果显著提升;园林废弃物基质可促进花毛茛根系生长,花毛茛种球质量、种球直径、块根数量、块根长度均处于最高水平,与张璐等[22-23]的研究结果基本一致。通常认为有机废弃物堆肥可增大根系生物量及根系表面积,提高细根数量,改善根冠比例,加宽根系水平分布范围,有利于根系对养分的吸收,提高植物产量[24-25]。经相关性分析表明,花毛茛栽培基质容重不宜过高,在一定范围内,可提升基质的总孔隙度。基质EC过高,不利于花毛茛生长;提升基质碱解氮含量,可促进花毛茛的营养生长,为开花、球根生长提供物质基础。
利用有机废弃物栽培基质生产花毛茛,需调节各项理化指标,为花毛茛创造适宜的根际环境,保证养分、水分的供应,最大程度促进花毛茛生长。园林废弃物对花毛茛花期指标和地下球根具有明显的促进作用,在4种栽培基质中,以50%园林废弃物+30%泥炭+10%珍珠岩+10%蛭石的混合基质栽培花毛茛的长势最好,可在生产上推广应用。