楊夢珂,鄭思俊,張青萍*,朱 義,張 浪*
(1.南京林業(yè)大學(xué) 風(fēng)景園林學(xué)院,江蘇 南京210037; 2.上海市園林科學(xué)規(guī)劃研究院,上海 200232)
應(yīng)用于垂直綠化栽培的基質(zhì)保肥性研究
楊夢珂1,鄭思俊2,張青萍1*,朱 義2,張 浪2*
(1.南京林業(yè)大學(xué) 風(fēng)景園林學(xué)院,江蘇 南京210037; 2.上海市園林科學(xué)規(guī)劃研究院,上海 200232)
對椰磚、生物炭(木屑)、珍珠巖、陶粒、生物炭(稻殼)、蛭石、雞糞、菇渣、泥炭9種適用垂直綠化栽培的基質(zhì)材料(以輕質(zhì)為前提)進(jìn)行保肥性差異及其關(guān)鍵影響因素分析,以期為垂直綠化適用保肥型栽培基質(zhì)配方產(chǎn)品的開發(fā)提供科學(xué)支撐。采用各類標(biāo)準(zhǔn)方法測定各基質(zhì)材料的理化性質(zhì),并對各基質(zhì)的理化指標(biāo)進(jìn)行差異顯著性分析。通過淋溶試驗測定各基質(zhì)材料的氮、磷淋出特性,并運用相關(guān)分析法分析各基質(zhì)的氮、磷淋出特性與理化指標(biāo)的相關(guān)性。結(jié)果表明:9種不同基質(zhì)的持水特性和孔隙特性等主要物理性質(zhì)均差異顯著,有效磷、水解性氮、有機(jī)質(zhì)含量等化學(xué)性質(zhì)也均差異顯著;9種基質(zhì)的氮、磷流失量差異顯著,雞糞的全氮流失量、流失速率最大,菇渣次之,稻殼炭的全磷流失量、流失速率最大,菇渣次之。淋溶后基質(zhì)的全氮流失量與體積含水量呈顯著正相關(guān),全磷流失量與非毛管孔隙度呈正相關(guān)?;|(zhì)淋溶后的pH值、EC值(電導(dǎo)率)差異顯著。與基質(zhì)材料保肥特性密切相關(guān)的物理指標(biāo)是體積含水量、非毛管孔隙度,它們是基質(zhì)材料氮、磷流失的主要影響因子。
垂直綠化; 栽培基質(zhì); 理化性質(zhì); 保肥性; 氮磷流失量
基質(zhì)的理化性質(zhì)和保水保肥性是評價基質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)[1]。有研究證明,土壤的物理特性高度影響作物的養(yǎng)分吸收能力[2],土壤的生產(chǎn)力與其自身的物理特性之間有密切的關(guān)系[3],利用基質(zhì)的物理特性是進(jìn)行配方研發(fā)的有利切入點。測定單體基質(zhì)材料的理化性質(zhì)是栽培基質(zhì)配方研發(fā)的前提,通過對部分單體基質(zhì)進(jìn)行理化性質(zhì)的測定,再將其進(jìn)行一定的比例混合,達(dá)到適宜的pH值和碳氮比,以供植物生長使用[4-5]。氮磷流失情況反映了基質(zhì)保肥的特性[1],已研發(fā)的栽培基質(zhì)在實際應(yīng)用中,其養(yǎng)分的損耗除去植物生長吸收的消耗以外,大多隨雨水徑流排入地表,雨水徑流成為養(yǎng)分流失的主要路徑,尤其是氮的流失[6]。垂直綠化由于空間關(guān)系,養(yǎng)分流失更為嚴(yán)重,制約其發(fā)展,將輕質(zhì)、保肥性基質(zhì)應(yīng)用于垂直綠化,將有利于垂直綠化景觀的持續(xù)性和經(jīng)濟(jì)性。目前用于垂直綠化的栽培基質(zhì)材料包括泥炭、花生殼、樹皮、樹枝粉碎物、作物秸稈、稻殼灰、鋸木屑、草炭土、雞糞、椰磚、菇渣、蛭石、砂質(zhì)土、珍珠巖、陶粒、生物炭、泡沫有機(jī)樹脂制品等人工或天然固體輕型物質(zhì),這類基質(zhì)具有固定植物、保持水分、質(zhì)地輕、養(yǎng)分高的特性,其中一些有機(jī)材料例如菇渣通過堆置發(fā)酵等無毒害處理后,添加其他輔料,可混配成綠化用有機(jī)基質(zhì)下[7-8];還有人將一些農(nóng)林廢棄物通過高溫炭化制備成了生物炭,部分代替了泥炭,或作為土壤改良材料用于植物的栽培[9-12]。對這些基質(zhì)理化性質(zhì)和保肥特性進(jìn)行詳細(xì)的研究分析,可以為垂直綠化保肥型基質(zhì)產(chǎn)品的研發(fā)提供基礎(chǔ)性依據(jù),使配方研發(fā)更具目標(biāo)性和側(cè)重性,進(jìn)而有利于垂直綠化的推廣與發(fā)展。因此,在不施加肥料或者其他輔助材料的前提下,系統(tǒng)分析目前幾種常見基質(zhì)材料的特性,從單體基質(zhì)材料自身理化性質(zhì)及保肥特性的角度考慮,進(jìn)行有針對性的配方材料選擇及配比,以期為保肥型栽培基質(zhì)產(chǎn)品研發(fā)尋求新的突破口,同時也可為其他功能型基質(zhì)產(chǎn)品的研發(fā)提供參考。
試驗以市場上常見的椰磚、生物炭(木屑)、珍珠巖、陶粒、生物炭(稻殼)、蛭石、雞糞、菇渣、泥炭9種基質(zhì)材料為供試體。其中椰磚選擇由椰子外殼加工的纖維絲壓制成型制成,生物炭采用限氧升溫炭化法制備而成,珍珠巖、蛭石、泥炭選擇市場標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,菇渣為粒徑3 mm、經(jīng)發(fā)酵后的無害產(chǎn)品,雞糞為高溫發(fā)酵烘干無毒無臭產(chǎn)品。
依據(jù)國標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采用常規(guī)實驗室方法測定各基質(zhì)理化性質(zhì)。參照郭世榮[13]的方法測定基質(zhì)的物理特性。EC值的測定:電導(dǎo)儀法。pH值的測定:酸度計法(5∶1水基質(zhì)比)。全氮含量的測定:凱氏定氮法;水解性氮含量的測定:堿解—擴(kuò)散法;全磷含量的測定:堿熔—鉬銻抗比色法;有效磷含量的測定:鹽酸-硫酸浸提法;全鉀含量的測定:氫氧化鈉堿熔—火焰光度法;有效鉀含量的測定:乙酸銨溶液浸提—火焰光度計法;有機(jī)質(zhì)含量的測定:重鉻酸鉀氧化—外加熱法。于2016年5月在上海市園林科學(xué)規(guī)劃研究院實驗室內(nèi)進(jìn)行基質(zhì)理化性質(zhì)的測定。
參考員學(xué)鋒等[14]的間歇淋溶法進(jìn)行試驗:用孔徑0.074 mm濾布封住PVC管(高100 cm,內(nèi)徑10 cm),在管底部鋪設(shè)少量石英砂,裝入500 g風(fēng)干基質(zhì),再以少量砂子覆蓋以防加水時擾亂基質(zhì)層。研究證明,水分入滲會引起管子內(nèi)部滲流場的變化,土柱的壓力水頭和含水率都增大,濕潤峰會向下推進(jìn)。土柱上表面的入滲流量,一部分被非飽和基質(zhì)吸收,增加了含水率,另一部分則向下傳遞,這兩部分流量相互制約[15]。因此,依據(jù)各個基質(zhì)的物理性質(zhì)第1天先加水使基質(zhì)水分接近飽和,之后再加水200 mL,室溫下培養(yǎng)1 d后,同時收集當(dāng)天的淋溶液,用200 mL水進(jìn)行第2次淋溶,以后各次按同樣操作進(jìn)行,總共收集7天的淋溶液。量取各次淋溶液體積,測定N(紫外分光光度法)、P(鉬銻抗比色法)含量以及pH值、EC值。
數(shù)據(jù)處理、分析及作圖主要用Excel 2010和SPSS 19.0完成,采用單因素方差分析(one-way ANOVA)對各基質(zhì)的理化指標(biāo)進(jìn)行差異顯著性分析,各處理間的差異顯著性使用新復(fù)極差法(Duncan’s)分析,相關(guān)分析采用皮爾森(Person)雙側(cè)檢驗法。
基質(zhì)的物理性質(zhì)主要反映了基質(zhì)的保水、透氣性能及其質(zhì)量大小。基質(zhì)最大持水量、總孔隙度可作為反映基質(zhì)保水、透氣性能的重要指標(biāo),容重反映了基質(zhì)的疏松程度及對作物支撐能力的高低,排水能力則反映了基質(zhì)的失水能力。9種基質(zhì)的物理性質(zhì)見表1。
2.1.1 容重 一般栽培基質(zhì)(包括應(yīng)用于盆栽、花壇、屋頂、綠地、林地等)的干容重以0.1~0.8 mg/m3為宜,屋頂綠化用的栽培基質(zhì)干容重宜<0.5 mg/m3;濕容重宜≤1.2 mg/m3,屋頂綠化用的栽培基質(zhì)濕容重宜<0.8 mg/m3(LY/T 1970—2015)。由表1可知,木屑炭干容重最大,雞糞其次,泥炭最輕。在選用垂直綠化基質(zhì)時以上基質(zhì)都可以作為配合基質(zhì)使用。
表1 各基質(zhì)的物理性質(zhì)
注:同列不同字母表示在5%水平差異顯著,下同。
2.1.2 持水性能 最大持水量、總孔隙度、土壤通氣度等指標(biāo)較大,說明基質(zhì)的持水能力較強(qiáng)、通氣性較好。以上9種基質(zhì)中,椰磚、泥炭、蛭石、稻殼炭、珍珠巖的持水能力與通氣性能較好,雞糞、菇渣次之,陶粒、木屑炭的通氣度、持水能力較差(表1),在使用時應(yīng)注意基質(zhì)水分的管理,避免水分缺失影響植物的生長。
2.1.3 排水性能 排水能力是最大持水量與最小持水量的差值,反映基質(zhì)的失水性能。珍珠巖雖然有較好的持水力與通氣性能,但是排水能力較大(表1),說明失水較快;菇渣的排水能力次之;木屑炭、椰磚與泥炭的排水能力較小,失水較慢。
基質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),主要是對基質(zhì)養(yǎng)分的供應(yīng)能力和緩沖能力的評判,也是體現(xiàn)基質(zhì)肥力水平的指標(biāo)。幾種基質(zhì)材料的化學(xué)性質(zhì)見表2。
2.2.1 氮、磷、鉀養(yǎng)分含量 9種基質(zhì)中陶粒、珍珠巖與蛭石3種材料的氮和磷含量較低,其他有機(jī)材料中全氮含量以菇渣最高(表2),為6.10 g/kg,雞糞次之,為3.51 g/kg,泥炭、稻殼炭、木屑炭、椰磚也較高;全磷含量以雞糞最高,稻殼炭次之;全鉀含量以蛭石最高,泥炭最低。
2.2.2 電導(dǎo)率 適宜盆栽、花壇、屋頂、綠地、林地等類型的栽培基質(zhì)的EC值宜在0.35~2.5 mS/cm(LY/T 1970—2015)。雞糞、菇渣、稻殼炭的EC值較高,蛭石、泥炭、珍珠巖、陶粒的EC值較低,椰磚、木屑炭的EC值在適宜范圍內(nèi)(表2)。EC值過低則營養(yǎng)缺乏,而過高則會造成鹽漬傷害。EC值過高的基質(zhì),栽培時要淋洗或者與其他基質(zhì)配比混合,以降低栽培基質(zhì)的EC值,以免出現(xiàn)燒苗現(xiàn)象。
2.2.3 酸堿性 一般植物生長的適宜pH值在4.5~8.2(LY/T 1970—2015)。除少數(shù)植物偏好酸性環(huán)境外,在垂直綠化基質(zhì)栽培中應(yīng)注意調(diào)節(jié)pH值。9種基質(zhì)中,除稻殼炭、木屑炭和陶粒(磨碎)pH值較高,泥炭較低以外,其他都在5.3~8.2(表2),均適宜作為垂直綠化用的栽培基質(zhì)。
表2 各基質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
2.2.4 有機(jī)質(zhì)含量 有機(jī)質(zhì)在微生物或者其他生物的作用下,自身易分解的或者不易分解的組分之間可以進(jìn)行交替,難以分解的部分,其含量和性狀受基質(zhì)理化性質(zhì)的影響,氮素的淋失對基質(zhì)中有機(jī)物質(zhì)的交替動態(tài)具有不可忽視的影響[16]。9種材料中,菇渣的有機(jī)質(zhì)含量最大,由于菇渣多由廢棄作物摻和動物糞便經(jīng)過發(fā)酵消毒制成,有機(jī)質(zhì)含量較豐富;由木屑和稻殼制成的生物炭有機(jī)質(zhì)含量也較高,有研究已經(jīng)證明生物炭不僅能改善基質(zhì)的物理性質(zhì),所含的有機(jī)質(zhì)成分通過生物分解的方式在保持土壤肥性和緩沖性方面起著重要的作用[17]。有機(jī)質(zhì)是基質(zhì)養(yǎng)分的重要組成部分,有機(jī)質(zhì)含量是判斷基質(zhì)肥力的重要依據(jù)[18]。珍珠巖、蛭石、陶粒有機(jī)質(zhì)含量最低,菇渣有機(jī)質(zhì)含量最高,泥炭和椰磚的有機(jī)質(zhì)含量也較高(表2)。
氮、磷流失特性表征了基質(zhì)材料的保肥性[1]。從表3和表4可以看出,9種基質(zhì)自身的養(yǎng)分含量差異顯著,淋溶后的養(yǎng)分含量差異也顯著。隨淋溶次數(shù)的增加,9種基質(zhì)材料的氮和磷流失量總體呈下降的趨勢。
2.3.1 氮素流失量 從表3可以較直觀地看出,雞糞的全氮流失量、流失速率最大,在第1次淋溶時達(dá)到最大,之后逐漸降低,且流失速率較快;菇渣的全氮流失量第二,在第2次淋溶時流失量達(dá)到最大,可能由于菇渣的毛管持水量較小,需要水分浸泡培養(yǎng)的時間較雞糞稍長,雖然在培養(yǎng)前期流失趨勢較為急促,但在中后期流失趨勢較為平緩;除珍珠巖、蛭石和陶粒3種無機(jī)材料外,泥炭與椰磚的全氮流失趨勢較為平緩穩(wěn)定,流失量也較低,屬于較理想的有機(jī)型配方材料。
2.3.2 磷素流失量 從表4可以看出,稻殼炭的全磷流失量、流失速率最大,菇渣次之,雞糞第三,稻殼炭、菇渣分別在第1次、第2次淋溶時全磷流失量達(dá)到最高,雞糞在第6次淋溶時全磷流失量達(dá)到最高;木屑炭、陶粒、珍珠巖和蛭石在第7次淋溶時全氮流失量基本已達(dá)到終點??傮w來看,除去珍珠巖、蛭石、陶粒等無機(jī)基質(zhì)材料,椰磚與泥炭的氮、磷流失量較少,流失速率較慢,椰磚的全氮流失量較泥炭更低,泥炭的全磷流失量較椰磚更低,泥炭的氮、磷流失速率較椰磚慢,綜合比較說明,椰磚、泥炭具備較好的保肥能力和緩沖性能。
表3 不同基質(zhì)淋溶后全氮流失量
表4 不同基質(zhì)淋溶后全磷流失量
2.3.3 氮、磷流失量相關(guān)性分析 相關(guān)性分析表明,9種基質(zhì)的全氮流失量雖然與毛管持水量、毛管孔隙度、土壤通氣度呈負(fù)相關(guān),但與體積含水量呈顯著正相關(guān)(表5)。體積含水量是一個可以反映土壤含水特征的物理指標(biāo),甘露等[19]研究得出土體的穩(wěn)定性與體積含水量的變化呈相反趨勢,即隨著體積含水量的增加,土體的穩(wěn)定性降低。因此,在淋溶過程中,加水導(dǎo)致土柱內(nèi)淺層基質(zhì)滑動,基質(zhì)的穩(wěn)定性遭到破壞,這與本研究得出的體積含水量越高,基質(zhì)全氮淋出量越高的結(jié)果一致。
表5 基質(zhì)全氮流失量與物理性質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性
注:*為0.05水平上顯著相關(guān)(雙側(cè))。
基質(zhì)的全磷流失量與質(zhì)量含水量、干濕容重呈負(fù)相關(guān),與土壤通氣度、排水能力呈負(fù)相關(guān),與非毛管孔隙度、體積含水量、最大持水量、毛管持水量、最小持水量、毛管孔隙度、總孔隙度呈正相關(guān)(表6);全磷的流失量與最大持水量、總孔隙度、非毛管孔隙度的相關(guān)系數(shù)表明,不同水分條件下基質(zhì)由于其空隙與傳輸通道的差異,不同程度地影響了全磷的流失,這與任文暢等[20]的研究結(jié)果一致。
表6 基質(zhì)全磷流失量與物理性質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性
菇渣的pH值隨淋溶的變化較大(圖1),雞糞、菇渣的EC值隨淋溶的變化較大(圖2),分析發(fā)現(xiàn)基質(zhì)的氮、磷流失量與淋出后基質(zhì)的pH值、EC值的變化存在相關(guān)性(表7、表8)。菇渣的pH值、EC值通過淋溶變化最大,pH值與全氮的淋出量呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),EC值與全氮的淋出量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),可以推斷當(dāng)菇渣的pH值升高時,可以有效減少其全氮的流失,當(dāng)EC值升高時全氮的流失量會增加;泥炭的pH值、EC值較低,且與全氮、全磷淋出量的相關(guān)性不顯著。如果泥炭和菇渣混合使用,二者可以優(yōu)勢互補(bǔ)[21]。稻殼炭的全氮、全磷淋出量與pH值呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),表明在淋溶過程中,隨著pH值的降低,稻殼炭的氮、磷淋出量反而會增加。這是由于稻殼炭本身pH值較高,全氮含量不高,全磷含量較高,在對磷的吸附過程中存在較強(qiáng)的磷釋放作用[22]。木屑炭的全氮淋出量與pH值呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),與EC值呈顯著正相關(guān)(P<0.05)。珍珠巖、蛭石、陶粒3種基質(zhì)的氮、磷淋出量與pH值、EC值的相關(guān)性較弱,主要由于無機(jī)基質(zhì)的性質(zhì)穩(wěn)定,自身氮、磷含量較少。雞糞的全氮淋出量與EC值呈顯著正相關(guān)(P<0.05)。
圖1 淋溶后基質(zhì)的pH值
圖2 淋溶后基質(zhì)的EC值
項目椰磚木屑炭珍珠巖陶粒稻殼炭蛭石雞糞菇渣泥炭pH-0.854*-0.892**-0.230-0.626-0.801*-0.660-0.801*-0.776*-0.290EC0.5170.865*-0.1430.3820.2700.3540.824*0.939**0.752
注:**和*分別為0.01和0.05水平上顯著相關(guān)(雙側(cè)),下同。
表8 各基質(zhì)的全磷流失量與淋出后基質(zhì)pH值、EC值的相關(guān)性
基質(zhì)的選用應(yīng)以保水保肥能力強(qiáng)、通氣性好、pH值和EC值條件適宜、有一定容重可支撐作物生長的基質(zhì)為佳。本試驗結(jié)果表明,在材料的肥力保持特性方面,9種材料以泥炭、椰磚作為基質(zhì)主成分最好,在具備較高的氮、磷等養(yǎng)分含量的同時,體積含水量、非毛管孔隙度、總空隙度等處于較適宜的范圍內(nèi),盡管氮素在土壤中易發(fā)生遷移淋洗,泥炭、椰磚作為富含纖維類基質(zhì)可以將松散的輕型基質(zhì)顆粒緊密地粘結(jié)起來,泥炭、椰磚自身的氮、磷流失速率緩慢,流失量較小,保肥效果較好;從物理指標(biāo)的分析結(jié)果來看,珍珠巖與蛭石具備較好的物理特性,且性質(zhì)穩(wěn)定,適宜作為垂直綠化栽培基質(zhì)的輔助材料;稻殼炭相比于木屑炭,容重小,僅次于泥炭,且孔隙度高,僅次于椰磚,養(yǎng)分含量豐富,全磷流失速率較快,可以及時給植物補(bǔ)充磷肥,栽培基質(zhì)添加一定比例的稻殼炭不僅可以改善基質(zhì)的物理結(jié)構(gòu),還能延長基質(zhì)有效養(yǎng)分的供給,但用量不宜過多,防止pH值過高。雞糞質(zhì)地較細(xì),顆粒狀一旦吸水容易散開,因而其養(yǎng)分釋放速度快些[23],養(yǎng)分流失較快,因此,比較適合在生長期較短的綠化植物上施用,可以考慮應(yīng)用于短期肥力型的垂直綠化栽培基質(zhì)的研發(fā)上,但要保證雞糞在應(yīng)用前進(jìn)行無害化處理。菇渣較泥炭的保肥能力弱,氮磷流失量、流失速率較大,建議基質(zhì)研發(fā)在選擇菇渣作為配方成分時搭配泥炭進(jìn)行配比,可提升基質(zhì)的保肥性能。珍珠巖、陶粒、蛭石等無機(jī)基質(zhì)的添加是影響配方物理性質(zhì)的關(guān)鍵因素,從而間接影響基質(zhì)肥性的保持效果。
[1] 衛(wèi)星,李貴雨,呂琳.農(nóng)林廢棄物育苗基質(zhì)的保水保肥效應(yīng)[J].林業(yè)科學(xué),2015,51(12):26-34.
[2] Mackie-Dawson L A,Millard P,Robinson D.Nutrient uptake by potato crops grown on two soils with contrasting physical properties[J].Plant and Soil,1990,125(2):159-168.
[3] Erkossa T,Stahr K,Gaiser T.Effect of different methods of land preparation on runoff,soil and nutrient losses from a Vertisol in the Ethiopian highlands[J].Soil Use and Management,2005,21(2):253-259.
[4] 李國龍,唐繼偉,袁碩,等.甘肅戈壁灘日光溫室蔬菜栽培基質(zhì)理化性質(zhì)狀況評價[J].中國土壤與肥料,2014(2):27-34.
[5] 唐菁,康紅梅.幾種栽培花卉基質(zhì)的理化特性研究[J].土壤通報,2006,37(2):2291-2293.
[6] Xia L Z,Liu G H,Ma L,etal.The effects of contour hedges and reduced tillage with ridge furrow cultivation on nitrogen and phosphorus losses from sloping arable land[J].Journal of Soils and Sediments,2014,14(3):462-470.
[7] 孫向麗,張啟翔.菇渣和鋸末作為麗格海棠栽培基質(zhì)的研究[J].土壤通報,2010,41(1):117-120.
[8] 黃松杉,王艮梅,鄭光耀,等.未腐菇渣替代草炭作為三葉草育苗基質(zhì)的研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,45(8):53-58.
[9] 田永強(qiáng),張正,張倩茹,等.生物炭的研究現(xiàn)狀與對策分析[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(5):680-681,714.
[10] 魏春輝,任奕林,劉峰,等.生物炭及生物炭基肥在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,45(3):14-19.
[11] 武春成,李天來,曹霞,等.添加生物炭對連作營養(yǎng)基質(zhì)理化性質(zhì)及黃瓜生長的影響[J].核農(nóng)學(xué)報,2014,28(8):1534-1539.
[12] 陳慶飛,石巖,劉玉學(xué),等.生物炭替代泥炭栽培基質(zhì)對鐵皮石斛生長的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2015,31(13):30-35.
[13] 郭世榮.無土栽培學(xué)[M].北京;中國農(nóng)業(yè)出版社,2003:423-424.
[14] 員學(xué)鋒,吳普特,汪有科,等.施加PAM條件下土壤養(yǎng)分淋溶試驗研究[J].水土保持通報,2003,23(2):26-28.
[15] 王俊,黃歲樑.土壤水分特征曲線模型對數(shù)值模擬非飽和滲流的影響[J].水動力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯),2010(1):16-22.
[16] 王敬國,曹一平.土壤氮素轉(zhuǎn)化的環(huán)境和生態(tài)效應(yīng)[J].北京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,1995,21(Z2):99-103.
[17] Dalland A,V?je P I,Matthews R B,etal.The potential of alley cropping in improvement of cultivation systems in the high rainfall areas of Zambia.Ⅲ.Effects on soil chemical and physical properties[J].Agroforestry Systems,1993,21(2):117-132.
[18] 張澤民.有機(jī)肥料中有機(jī)質(zhì)的檢測方法及其注意問題[J].養(yǎng)殖技術(shù)顧問,2010(11):55.
[19] 甘露,范海燕,吳文勇,等.無土栽培基質(zhì)水分特性參數(shù)研究[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報,2013,44(5):113-118,142.
[20] 任文暢,王沛芳,錢進(jìn),等.干濕交替對土壤磷素遷移轉(zhuǎn)化影響的研究綜述[J].長江科學(xué)院院報,2015,32(5):41-47.
[21] 時連輝,張志國,劉登民,等.菇渣和泥炭基質(zhì)理化特性比較及其調(diào)節(jié)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2008,24(4):199-203.
[22] 張璐,賈麗,陸文龍,等.不同碳化溫度下玉米秸稈生物炭的結(jié)構(gòu)性質(zhì)及其對氮磷的吸附特性[J].吉林大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版),2015,53(4):802-808.
[23] 王巖,山本克己.畜禽糞便堆肥養(yǎng)分釋放及其合理施用[J].土壤通報,2003(6):521-524.
Nutrient Preservation of Cultivation Matrix Applied to Vertical Greening
YANG Mengke1,ZHENG Sijun2,ZHANG Qingping1*,ZHU Yi2,ZHANG Lang2*
(1.College of Landscape Architecture,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China; 2.Shanghai Academy of Landscape Architecture Science and Planning,Shanghai 200232,China)
The differences of fertility preserving characteristics and its key influence factors of coconut chaff,sawdust,perlite,ceramsite,rice husk carbon,mushroom residue,peat,vermiculite and chicken manure were studied to provide scientific support for the development of nutrient preserving cultivation matrix suitable for vertical greening.Commonly used standard method was used to determine the various physical and chemical properties of the matrix to detect the differences in physical and chemical indexes of various matrix.The nitrogen and phosphorus leaching amount were determined by leaching test,and the relevance between the nitrogen and phosphorus leaching amount and the physical and chemical indicators was analyzed by correlative analysis.Results showed that in terms of physical properties such as water-holding characteristic,pore structure characters,significant difference was detected among the 9 matrix materials.In terms of chemical properties,significant difference was also detected in available phosphorus,available nitrogen and organic matters of the 9 matrix materials.There were significant difference of N&P loss of the 9 matrix,and the total nitrogen loss and the rate of the loss of chicken manure showed the highest,followed by the mushroom residue.The total phosphorus loss and the loss rate of the rice husk carbon were the largest,followed by the mushroom residue.The total nitrogen loss was significantly correlated with the volumetric water content.The total phosphorus loss was significantly correlated with the non-capillary porosity.There were significant differences in pH and EC of the leached matrix.Physical indicators closely related to protecting fertilizer characteristics of the matrix were volumetiric water content and non-capillary porosity,which were main factors impacting on the nitrogen and phosphorus loss of matrix materials.
vertical greening; cultivation matrix; physical and chemical properties; fertility preserving characteristics; loss of nitrogen and phosphorus
S606.1
A
1004-3268(2017)11-0120-07
2017-05-20
上海市科學(xué)技術(shù)委員會科研計劃項目(15DZ1203701)
楊夢珂(1991-),女,河南南陽人,在讀碩士研究生,研究方向:風(fēng)景園林工程技術(shù)與管理。
E-mail:404409650@qq.com
*
張青萍(1965-),女,江蘇南京人,教授,博士,主要從事風(fēng)景園林學(xué)研究。E-mail:qpzh@njfu.edu.cn
張 浪(1964-),男,安徽合肥人,研究員,博士,主要從事城市困難立地園林綠化的生態(tài)修復(fù)途徑研究。