时间:2024-05-22
王朴 金晶 康凯丽 涂继红
摘要 为了综合了解园林废弃物在园林上的应用效果,将腐熟后的园林有机废弃物堆肥产品与进口泥炭进行不同配比,研究不同配比处理对金边吊兰生长指标的影响。结果表明,对5种基质处理栽植前后的粒径进行分析后,基质在栽植植物后均有一定的降解现象,园林废弃物堆置产品降解速率更慢,有利于延长基质的使用时间;對叶鲜重、株高和冠幅等指标进行了评定,其中在进口泥炭中添加园林有机废弃物堆置产品的处理在这几个方面都表现出一定的优越性,园林废弃物堆肥产品基本符合无土栽培基质要求,可以很好地部分替代进口泥炭基质。
关键词 园林废弃物; 金边吊兰; 泥炭; 基质; 理化性质
中图分类号 S 141.4文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2021)05-0155-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.05.043
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Application Effect of Garden Waste in Flower Cultivation
WANGPu,JINJing,KANGKai-li et al
(Wuhan Institute of Landscape Architecture,Wuhan,Hubei 430081)
Abstract In order to understand the application effect of garden waste in garden,this study planted C.comosum variegaturn Hort on five substrates of garden waste and imported peat,studied and analyzed the influence of five substrates on the growth index of C.comosum variegaturn Hort.The results showed that after analyzing the particle size of five substrates before and after planting,it could be seen that the substrate had certain degradation phenomenon after planting,and the garden waste stacking products was slower,which was conducive to prolonging the use time of the substrate; the fresh weight of leaves,plant height and crown width were evaluated,among which the imported peat was added with garden waste stacking.The garden waste basically met the requirements of soilless cultivation substrate and could replace the imported peat.
Key words Garden waste;C.comosum variegaturn Hort;Peat;Substrate;Physical-chemical properties
基质是无土基质栽培的基础,而无土栽培则是设施栽培的主要栽培方式[1]。随着我国种植业结构的调整和社会主义新农村的建设,基质栽培有着很大的发展空间,且对栽培基质的需求量也随之逐年增加[2-3]。
现代观赏植物无土栽培生产主要依赖于泥炭作为栽培基质,泥炭作为一种理想的无土栽培基质,现已广泛应用于花卉栽培、蔬菜和苗木的工厂化育苗、屋顶绿化等过程中。然而泥炭作为一种珍贵资源,其资源有限性和开采对环境产生破坏,且价格高昂,又不可再生[4-5]。因此,寻找一种替代基质且具有与泥炭相似性质,来源广泛,环保,利于规模化生产成为无土栽培发展的当务之急。
《2016 年武汉市绿化状况公报》数据显示,建成区绿化覆盖率 39.65%,绿地面积 20 015.00 hm2,绿地占比 34.18%。按照保守估算,建成区绿地每年产生园林废弃物 0.5 kg/m2,全年仅武汉市建成区园林废弃物产量就在 10万t以上,可利
用资源量十分充足,发展空间巨大。大量有机质含量丰富的园林废弃物被随意填埋、焚烧,不仅造成资源浪费,而且严重污染环境。近年来,针对园林废弃物资源化利用途径的研究和应用不断增多[6-8],大部分通过好氧发酵生产堆肥[9-11],堆肥处理后的产品可以用于有机覆盖材料[12]、土壤改良[13]和直接作为植物栽培基质[14-15]等方面。不同处理手段和基质对植物的影响也不同,笔者以金边吊兰开展试验,通过比较不同处理基质的理化性质以及金边吊兰的生长状况,分析添加不同比例的园林废弃物堆制产品作为替代基质栽培园林植物的可行性,为后期园林废弃物在武汉的推广应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
园林废弃物堆肥产品为笔者所在课题组在2018年7—9月的堆腐产品,以国内使用广泛的加拿大“阳光”牌泥炭(加拿大Sun Gro Horticulture Canada Ltd.公司生产)为对照基质,主要理化性质见表1。
1.2 试验方法
试验于2019年5—10月在武汉市园林科学研究院温室大棚进行,园林废弃物堆制品先灭菌后进行配比,每个配比基质10盆,共50盆,栽培管理按照常规管理方式。
配比基质共5种,以进口泥炭(OP)和园林废弃物堆制产品(GWC)按不同比例配比,其基本理化性质见表1。第一种基质纯进口泥炭;第二种基质为进口泥炭(OP)和园林废弃物堆制产品(GWC)以3∶7配制;第三种基质为进口泥炭(OP)和园林废弃物堆制产品(GWC)以5∶5配制;第四种基质为进口泥炭(OP)和园林废弃物堆制产品(GWC)以7∶3配制;第五种基质为纯园林废弃物堆制产品(GWC)。
1.3 测定项目与方法
植物上盆后约180 d,进行叶鲜重、根鲜重和冠幅指标测定。基质取样后干处理用于容重、孔隙度、pH、EC值、全氮、碱解氮、有效磷和有效钾测定[16]。
容重和孔隙度测定:基质自然风干后,加满体积为625 mL (容量为500 mL)的塑料烧杯(W 1,g),称重(W 2,g),然后浸泡24 h,称重(W 3,g),将烧杯中的水分沥干后再称重(W 4,g)。干容重(g/cm3) =(W 2- W 1)/625;总孔隙度(%)= (W 3-W 2) / (625×100);通气空隙(%)=(W 3-W 4)/ (625×100);持水空隙(%)=总孔隙度-通气空隙。
pH和EC值:电位法测定;全氮:凯氏定氮法;碱解氮:碱解扩散法;速效磷:NaHCO 3-钼锑抗比色法;速效钾:NH 4OAc浸提,火焰光度法。
1.4 数据分析 用Excel 2007软件对试验数据进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同基质的物理性质 总体而言,理想的花卉栽培基质应为疏松、透气,有较强的保水、保肥能力及稳定性,酸碱度适宜,能对植物根系起支撑作用,且价廉、易得。
基质的总孔隙度、持水孔隙、干容重和通气孔隙等指标测定结果见表2。
从表2可以看出,上述5种使用园林废弃物和进口泥炭的基质干容重均小于0.40 g/cm3,其在植物生长栽培基质理想的干容重范围之内,其中第三种基质C即OP∶GWC(5∶5)配比的干容重最小。
基质的固体组成比例很大程度上决定基质的总孔隙度,其与基质的干容重也存在一定的相关性。由表2可知,进口基质的总孔隙度最大,园林废弃物产品孔隙度最小,添加了园林废弃物产品的基质总孔隙度均有不同程度的降低,理想的符合植物生长的栽培基质总孔隙度为70%,通气孔隙度和持水孔隙变化基本与总孔隙度保持一致。虽然较低的通气孔隙不利于植物生长,但通气孔隙过高会影响养分水分的利用率。
2.2 不同基质栽植前后粒径分析
粒径的分布影响基质中水分和空气含量的平衡以及植物后期生长所需的水分和养分的供给,是土壤物理特征的重要指标之一,研究其粒径大小组成有利于更好地了解基质的特性。
由表3可知,添加园林有机废弃物产品后,其粒径分布都有很大的变化,有效地增加0.5~2.0 mm的粒径分布,有利于基质的通透性,更有利于植物的生长。5种基质通过一定时间的栽培试验后,基质都有降解现象产生,>2.0 mm的降解率分别为49.1%、54.1%、46.9%、50.8%和44.1%,>1.0 mm的降解率分别为34.0%、37.1%、28.8%、29.0%和25.0%,说明园林有机废弃物堆肥产品在栽植后降解速率更慢,增加了基质的使用时间。
2.3 不同基质对金边吊兰鲜重、株高和冠幅的影响
通过植物的生长量,可以初步判断各个配比的合理性以及园林废弃物发酵产品替代进口泥炭的可行性,因而对植物的生长指标进行测定。
由表4可知,添加园林废弃物对金边吊兰的叶片鲜重、株高和冠幅等都有一定的影响。在叶片鲜重方面,添加园林废弃物基质均高于纯进口泥炭基质,E处理叶片鲜重达55.62 g/盆,显著高于A处理,表明加入园林废弃物有利于金边吊兰叶鲜重的增加,处理E单片最大叶重达3.16 g,也显著高于其他几个处理;株高方面,处理A最小,为19.8 cm,與其他处理差异显著,加入废弃物的处理显著高于未加的处理,最小的处理D株高也达23.7 cm,最大处理E为26.6 cm;冠幅方面,纯园林废弃物处理的基质冠幅最小,为43.1 cm,处理C冠幅最大,达52.2 cm,说明添加园林废弃物的处理促进叶片、株高和冠幅的增长,但纯园林废弃物处理的冠幅偏小。
2.4 不同基质栽培前后化学性质分析
从表5可以看出,金边吊兰在生长过程中大量消耗有效养分,栽植前处理E最高,栽植后消耗量也最大,达675.7 mg/kg,最小的为处理A,消耗量为250.4 mg/kg,但为栽植前的87.5%,其他几个处理消耗量均在70%以上,说明基质中碱解氮含量高,利用也高,吊兰在生长过程中消耗大量的碱解氮。从有效磷分析,消耗量最大的为处理C,消耗量为50.6 mg/kg,消耗了68.3%,消耗量最小的为处理A,仅为7.3 mg/kg,说明其对有效磷吸收利用不多。有效钾与有效磷有相似之处,处理A消耗量最大,栽植后消耗量为98.8 mg/kg,达48.6%,其他几个处理的消耗量在10%~30%,说明除处理C外,其他几个处理有效钾吸收利用不多。结合金边吊兰鲜重等方面的分析,处理E消耗碱解氮含量最大,其鲜重也最大;但处理C在碱解氮、有效磷和有效钾方面的消耗相对比较均衡,其株型(株高和冠幅)较为饱满,更有利于金边吊兰均衡生长。
3 结论
对经过充分腐熟发酵的园林有机废弃物和进口泥炭进行了不同配比,研究了处理基质用于金边吊兰栽培基质的可行性,金边吊兰在处理基质中生长适应性以及处理基质对金边吊兰生长的影响。结果表明,通过进口泥炭与园林有机废弃物堆肥产品的养分比较,可以大致了解两者之间的差异状况,即园林有机废弃物堆肥产品容重大但总孔隙度小,进口泥炭偏酸性,而园林有机废弃物堆肥产品中性偏碱。
处理基质容重、孔隙度等物理指标,基本符合无土栽培基质要求,可以在生产中替代进口泥炭基质。园林废弃物堆置产品碱解氮含量相对很高,用作栽培基质时,不需要另外添加氮肥,对有些苗木需要降低比例,以免“烧苗”等不良影响。对5种基质处理栽植前后的粒径进行分析,可以看出基质在栽植植物后均有一定的降解现象,园林废弃物堆置产品降解速率更慢,有利于延长基质的使用时间。测定了5种处理基质配方在金边吊兰试验中的表现,并对叶鲜重、株高和冠幅等指标进行了评定,其中在进口泥炭中添加园林有机废弃物堆置产品的处理在这几个方面都表现出一定的优越性,可以很好地部分替代进口泥炭基质。
总体而言,园林有机废弃物作为花卉栽培基质可以满足其花卉生产要求,而且还能节省因外源添加无机肥料而带来的经济成本。由于不同花卉以及花卉不同生长阶段对基质的性状要求不尽相同,所以园林有机废弃物堆肥产品能否应用于其他花卉品种,应用比例是多少还有待进一步研究。在今后的研究中,还将引入更多的试验花卉品种,最终生产一种或几种通用型的基质产品。我国替代基质研究正处于起步阶段,在园林有机废弃物替代基质的研究方面更是有很多空白,大量实质性的问题有待于科学工作者进一步探讨。
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