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木薯渣等有机废弃物作为花卉栽培基质的效果研究

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  摘    要:为研究木薯渣等有机废弃物作为花卉栽培基质的效果,以木薯渣、蚯蚓土、松鳞等为原材料,与泥炭、珍珠岩按体积比混合组成的4个处理:T1木薯渣∶泥炭∶珍珠岩=6∶3∶1,T2蚯蚓土∶泥炭∶珍珠岩=6∶3∶1,T3松鳞∶木薯渣∶珍珠岩=6∶3∶1,T4松鳞∶蚯蚓土∶珍珠岩=6∶3∶1,以栽培园土为CK1,市售商品基质为CK2,观察不同处理对八仙花植物营养生长的影响。结果表明:T1处理八仙花的株高、叶面积、相对叶绿素含量较CK1分别增加18.08%,26.19%和43.2%;地上、地下部生物鲜质量分别增加8.5%和20.5%。T3处理植株的营养生长指标基本与CK1持平,T2及T4处理栽培效果不及T1、T3,CK2效果最差。综合比较,利用木薯渣作为原材料配制无土栽培基质效果优于蚯蚓土,木薯渣∶泥炭∶珍珠岩=6∶3∶1可作为一种园林花卉栽培基质应用推广。
  关键词:有机废弃物;八仙花;栽培基质
  中图分类号:S68             文献标识码:A             DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2019.05.011
  Study on the Effect of Cassava Residue and Other Organic Waste as Substrate Cultivation for Flowers
  KANG Kaili1, LIANG Jing2, JIN Jing1, WANG Pu1
  (1.Wuhan Institute of Landscape Architecture, Wuhan, Hubei 430081, China; 2.Shanghai Academy of Landscape Architecture Science and Planning, Shanghai 200232, China)
  Abstract: In order to study the effect of several organic wastes used as substrate cultivation for flowers, cassava residue, wormcast, and pine bark were mixed with peat and perlite by different volume ratios into 4 substrate treatments, including T1 cassava residue∶peat∶perlite=6∶3∶1, T2 wormcast∶peat∶perlite=6∶3∶1, T3 pine bark∶cassava residue∶perlite=6∶3∶1, T4 pine bark∶wormcast∶perlite=6∶3∶1, with planting soil as CK1, some substrate product as CK2. The results indicated that compared with CK1, the plant height, leaf area and chlorophyll content of Hydrangea macrophylla growing in T1 were improved by 18.08%, 26.19%, 43.2% respectively, and the ground and underground fresh weight increased by 8.5%, 20.5%. There was no significant difference between T3 and CK1 for plants nutrition growth. The cultivation effect of T2 and T4 was no good as T1 and T3. CK2 was the worst. All things considered, cassava residue was better than wormcast as material for substrate cultivation, and T1 cassava residue∶peat∶perlite=6∶3∶1 could be recommended as a general formula for flowers.
  Key words: organic waste; Hydrangea macrophylla; substrate cultivation
  截至2017年底,中國设施园艺面积达370万hm2,居世界第一,约占世界设施园艺总面积的80.43%,栽培作物主要为蔬菜、鲜切花和盆栽花卉[1],其中盆栽类花卉2016年种植面积、销售量、销售额较2007年分别增长了36.87%,75.65%和90.08%[2]。目前,90%以上商业性无土栽培均采用基质栽培[3]。传统栽培基质由于资源匮乏,成本高昂和过度开采易造成环境破坏等缺点使其应用受到限制,因此急需大量安全、优质的新型基质满足生产要求。据统计,我国每年产生各类有机废弃物约有38亿t[4-5],利用有机废弃物开展栽培基质研发是当前无土栽培技术的研究热点。木薯渣作为有机废弃物的一种,是木薯生产加工淀粉或乙醇后的副产品,我国每年产生的木薯渣总计达15万t[6],经微生物发酵,可用作栽培基质原料。目前,利用木薯渣合成的辣椒无土育苗基质,可提高辣椒苗的株高、地上部鲜质量和根鲜质量[7]。以木薯渣为主要材料的复合基质栽培黄瓜,其产量、果实质量均显著提高[8]。蚯蚓土是蚯蚓对有机废弃物生物降解的产物,人工养殖蚯蚓土富含腐殖质和氮、磷、钾[9],可为植物生长提供一定养分,且蚯蚓土具有良好的团粒结构及孔隙度,可有效改善根际土壤的通气性。松鳞是木材加工过程中产生的有机废弃物,有机质含量丰富[10],具有较高的阳离子交换量[11],质轻疏松,透气性和排水性良好,可为植物提供良好的根系生长环境[12]。本试验利用木薯渣等有机废弃物为主要材料,辅以泥炭、珍珠岩进行不同基质配比,通过测定基质理化性质,观察植物生长状况,筛选适合花卉生长的基质配方,为利用有机废弃物生产花卉盆栽基质提供依据。   1 材料和方法
  1.1 试验材料
  本试验采用的原材料有:木薯渣、蚯蚓土、松鳞、泥炭、珍珠岩。木薯渣购于湖北省咸宁市某酒精生产厂;蚯蚓土购于武汉市郊蚯蚓养殖厂,松鳞、泥炭、珍珠岩购于花卉市场。植物材料选用八仙花(Hydrangea macrophylla)。
  1.2 试验设计
  试验共设6个处理,基质配比见表1,CK1为园林科学研究院花卉生产用园土,CK2为某商品基质。每处理设置3个重复,每重复栽植15株植物。八仙花幼苗移栽至上口径18  cm、下口径13 cm、高16 cm的双色盆中,每钵基质约2.5 L,生长期间视基质干燥程度浇水,整个生长期不施肥。试验于2017年5月—2017年8月在武汉市园林科学研究院大棚进行。
  1.3 测定项目与方法
  试验前测定基质理化性质。栽培基质的pH值、电导率EC以风干样品与去离子水1∶5混合,pH计和电导率仪测定;容重、孔隙度参照郭世荣[13]方法测定。碱解氮的测定采用碱解扩散法,有效磷的测定采用钼锑抗比色法,速效钾的测定采用火焰光度法[14]。
  八仙花生长中期各处理每重复随机选取5株,对生长指标进行测定。植物株高以根基部(基质表面)至主茎顶部的高度为准,每株选取2片中部叶片,以叶片最大长、宽之积表示叶面积。地上部鲜质量指基质以上部位新鲜植株全部质量,105 ℃烘干后为地上部干质量,与之对应为地下部鲜质量和地下部干质量,根冠比=地下部干质量/地上部干质量,SPAD值:采用手持式叶绿素仪(SPAD-502 plus)测定。
  1.4 数据分析
  试验数据均使用SPSS软件进行单因素ANOVA分析,最小显著差异法(LSD)比较不同处理间数据差异性(P<0.05)。
  2 结果与分析
  2.1 基质理化性质
  pH值为基质最为重要的化学性质之一,直接影响植物对基质养分的需求。由表2可知,各处理pH值在5.5~6.9之间,为中性或偏酸性基质,符合理想基质的pH值范围[15]。T1、T3处理pH值在5.5左右,T2、T4的pH值在6.5以上,含蚯蚓土基质的pH值较含木薯渣基质高约1个单位。EC值最大为T1,达1.540 mS·cm-1,较高EC值表明基质中含有较丰富的可溶性矿质元素。与CK1相比,T1~T4基质容重较低,体现有机废弃物质轻的特点。各处理总孔隙度约在60%~70%之间,总孔隙度在合理范围,含松鳞为主T3、T4处理以大孔隙为主,以木薯渣、蚯蚓土为主的T1、T2则小孔隙居多,大小孔隙比是对基质透气持水性的综合评价,适宜大小孔隙比为1∶2~1∶4之间[15],T1孔隙比较为理想。
  从表3中可以看出,T1~T4处理初始养分含量均高于CK。T1碱解氮含量显著高于其他处理,其次为T3,有效磷含量最高为T2,T4次之,速效钾最高为T1,CK2各养分含量均为最低。综合比较,木薯渣较蚯蚓土可显著提高基质碱解氮含量,而含蚯蚓土的处理有效磷含量较高。
  2.2 不同基质栽培效果
  由表4可以看出,T1可显著增加八仙花株高,較CK1、CK2分别增加18.08%和111.48%,与T2、T3、T4相比,分别高出17.00%,28.51%和49.53%。叶面积T1处理最高,较CK1、CK2叶面积分别增大26.19%和189.76%,显著高于T2、T3、T4,增幅为20.2%~35.3%,叶片相对叶绿素含量T1与CK1、CK2相比,分别增加43.2%和73.7%,且显著高于其他3个处理。T2株高、叶面积与CK1无显著性差异,但叶片相对叶绿素含量最低。T3株高、叶面积与CK1无显著性差异,叶绿素含量较CK1、CK2增加22.0%和48.1%。T4各项指标高于CK2,但不及其他处理。可知T1在增加植株株高、叶面积、叶绿素含量方面具有明显优势,T3可达到与CK1相接近效果。
  由表5可知,T1平均每株地上部鲜质量最高,达85.67 g,其次为CK1,为78.97 g,T2、T3、T4明显低于CK1;T1与T2差异显著,T3显著高于T4,因此在增加植物地上部生长方面,木薯渣效果要优于蚯蚓土,木薯渣与泥炭组合优于木薯渣与松鳞组合。地上部干质量最大仍为T1,且显著高于CK1,各处理整体趋势与地上部鲜质量接近。对地下部鲜质量来说,最高为T3,其次为T1,分别比CK1高出约31.6%和20.5%,T2地下部鲜质量最低。地下部干质量与地下部鲜质量趋势基本一致。根冠比最高为CK2,可达0.93,较高的根冠比说明基质养分供应不足,植物为吸收更多养分,增加根系吸收面积,导致地下部质量增加。CK2的植株生长状况表现最差,这与CK2基质养分含量最低相一致。说明泥炭和松鳞养分相对缺乏,仅利用两者作为无土栽培基质会导致养分不足,需利用肥料或其他有机材料进行调节。
  3 结论与讨论
  有机废弃物含有丰富的氮、磷、钾、钙、镁、硫等矿质营养元素,由表3可知T1木薯渣、泥炭、珍珠岩复混基质的碱解氮、有效磷、速效钾均高于对照处理。木薯渣含有生长素和赤霉素等植物生长调节剂,能够刺激植物种子发芽及根、茎叶器官发育[6],促进植物生长,因此利用木薯渣配制花卉栽培基质具有可行性。本试验通过栽培八仙花,观察不同基质对植物生长的影响。在T1木薯渣∶泥炭∶珍珠岩=6∶3∶1时,八仙花的株高、最大叶面积、相对叶绿素含量、地上、地下部鲜质量均优于其他处理。T3松鳞∶木薯渣∶珍珠岩=6∶3∶1的基质配比时,植物的营养生长指标及花期指标基本与CK1接近。T2蚯蚓土∶泥炭∶珍珠岩=6∶3∶1与T4松鳞∶蚯蚓土∶珍珠岩=6∶3∶1栽培效果不及T1、T3。说明木薯渣可为植物生长提供充足养分,木薯渣∶泥炭∶珍珠岩=6∶3∶1可作为一种园林花卉栽培基质应用推广。
  栽培基质物理性状的适宜与否可作为栽培基质选择的主要标准[16]。由表2可以看出,基质的物理性质有待进一步调节,如基质的大小孔隙比不合理,CK2、T3、T4大孔隙比例偏高,可导致植物保水、保肥性变差,CK1小孔隙居多,基质通气性较差。由表3可知添加蚯蚓土的基质养分含量充足,但未达到预期栽培效果,可能与基质保肥性不佳有关。因此,需适当调节各组分比例,或引进其他保肥性较好的材料进一步筛选优质栽培基质。   参考文献:
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