添加園林廢棄物堆肥基質對栓皮櫟容器苗生長的影響

潘 林,祝亞云,蔣澤平*,謝 健,仇玉成,龔 云,潘海峰,張晨龍,孫 飛

(1.常州市武進區(qū)林業(yè)工作站，江蘇 常州 213161；2.江蘇省林業(yè)科學研究院， 江蘇 南京 211153；3.江蘇恒諾園林建設有限公司，江蘇 常州 213163)

容器育苗時，培養(yǎng)基質的成分與配比對育苗成功與否有著深刻影響[1]。以往，容器苗基質一般由天然土壤配制，密度大，運輸不便，且透氣持水性差。近年來，隨著容器育苗技術的進步，效果更為良好的泥炭、珍珠巖等輕型材料漸漸被采用，但成本也較高。在園林綠化中，枯枝落葉等廢棄物一般采用填埋或焚燒的方式進行處理，易造成環(huán)境污染和資源浪費[2]。將園林廢棄物粉碎、發(fā)酵，作為堆肥使用，則具有改善土壤結構、提升土壤肥力的功效[3]。目前，國內外已有不少以園林廢棄物堆肥代替泥炭而進行的栽培試驗[4-8]。

栓皮櫟(Quercusvariabilis)又稱軟木櫟，為殼斗科櫟屬的落葉喬木，其容器育苗基質一般采用以天然土壤為主的中型或重型基質，也有以蘑菇渣等廢棄物替代泥炭輕基質的嘗試[9]，并取得了一定成效。本研究以常用的東北泥炭—珍珠巖(4∶1的質量配比)育苗基質為對照，以園林廢棄物堆肥部分替代東北泥炭配制成新的育苗基質，對新配方育苗基質的理化性質及育苗效果進行研究，以期為園林廢棄物堆肥在苗木繁育栽培中的合理使用提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗在蘇恒諾園林有限公司雪堰苗圃的塑料大棚內進行，栓皮櫟種子來源于江蘇金壇市茅東林場，采用直徑5 cm、高度15 cm的育苗容器。試驗肥料為北京富利農國際化肥貿易有限公司研制的緩釋復合肥，氮、磷、鉀含量等比例，總養(yǎng)分含量分數(shù)≥54%，肥效為6個月?；|材料有東北泥炭土(纖維結構長度0—10 mm)，珍珠巖及園林廢棄物堆肥(江蘇恒諾園林有限公司利用香樟、廣玉蘭、櫸樹、黃山欒樹、雪松等園林植物修剪的枝條等經過粉碎、有氧發(fā)酵制成的堆肥)。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 采用完全隨機區(qū)組設計試驗，試驗共計5個處理及對照(見表1)，每個處理及對照5次重復，合計30個小區(qū)，每個小區(qū)育苗50株，合計1 500 株。

表1 不同處理育苗基質各組分含量(質量占比) %

1.2.2 種子及基質處理 將除雜后的栓皮櫟種子用0.5%質量分數(shù)的高錳酸鉀溶液浸泡消毒1.5 h，洗凈后放入35 ℃的溫水中浸泡24 h，水瀝干后再放置于含水率約55% 左右的細沙中，層積催芽約7 d左右(種子與細沙按照1∶3的體積比混合)。有1/3的種子裂開，可點播。

對6種基質殺菌消毒，測定理化性質。所測定物理指標有容重、總孔隙度、通氣孔隙度、持水孔隙度、大小孔隙比；化學指標有pH值、EC值、全N。各基質均勻加入適量緩釋肥后，裝入育苗容器。

1.2.3 播種及苗期管理 對基質灌足水，次日將1粒催芽的栓皮櫟種子播于各容器中。播種至幼苗發(fā)芽期間，每天噴水2次，使基質保持濕潤，并統(tǒng)計出苗率。苗出齊后用0.1% 多菌靈溶液進行殺菌，定期澆水以確保苗木生長水分需要。大棚內溫室溫度20—24 ℃、濕度45%—65%，光周期為16 h。

1.2.4 指標測定 基質物理性質測定：通氣孔隙度、持水孔隙度和大小孔隙比等指標采用環(huán)刀法測定[10]?；|化學性質測定：pH值用pH計(雷磁PHS—2F型)測定，EC值用DDS—307雷磁電導率儀測定。有機質采用重鉻酸鉀—外加熱法測定。全氮采用凱氏定氮法測定[10]。每種處理樣本數(shù)3個，每個指標重復3次。

每小區(qū)隨機選取栓皮櫟苗10株，用清水洗凈根系，再用蒸餾水沖洗。苗木形態(tài)指標測定：測定苗高、地徑、主根長、>1 cm的一級側根數(shù)等苗木形態(tài)指標，苗高、主根長使用米尺測量(±0.1 cm)、地徑使用游標卡尺測定(±0.01 cm)。苗木生物量測定：將從根莖處剪開，按小區(qū)分別混合，裝入信封，放入烘干箱，105 ℃殺菌20 min，70 ℃烘至恒重，用天平測定生物量(包括根生物量和莖生物量)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

全部數(shù)據(jù)處理與分析在Excel 2003和SPSS16中進行。

2 結果與分析

2.1 不同基質配方理化性質的比較分析

各處理與對照的基質理化性質測定結果見表2?；|密度隨著園林廢棄物堆肥比例的增大而增大，除處理A外，處理B—E的基質密度與對照(CK)之間差異顯著，處理A，B之間基質密度相差不大，但園林廢棄物堆肥比例提升至35%(處理C)后，基質密度顯著增加；不同處理之間，基質孔隙度、大小孔隙比無顯著差異；隨著園林廢棄物堆肥比例的增大，基質中有機質含量逐漸減小，各處理與對照(CK)之間差異顯著，有機質含量從對照(CK)到處理A，到處理C，再到處理D下降顯著；基質的pH值隨著園林廢棄物堆肥比例的增大而增大，各處理之間及各處理與對照(CK)之間，pH值差異顯著，當園林廢棄物堆肥比例提升至45%后(處理D，E)，pH值接近中性；與pH值的變化趨勢一致，各處理EC值隨園林廢棄物堆肥比例的增大而顯著增大，處理E中的EC值最高，達到2.54 mS/cm，表明園林堆肥中含有較高的鹽分；從對照(CK)到處理C，營養(yǎng)元素全氮逐漸增大，在處理D時略有下降，除處理A外，其余各處理與對照(CK)之間差異顯著，但處理B—E兩兩之間差異不顯著。

表2 不同處理基質的理化性質

同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在P<0.05水平上存在顯著性差異

2.2 基質配方對栓皮櫟容器苗生長的影響

2.2.1 基質配方對栓皮櫟出苗率的影響 試驗結果表明(見圖1)，不同處理間栓皮櫟的容器育苗的出苗率有明顯的差異。其中，對照(CK)的出苗率最大，為95.3%，園林廢棄物堆肥比例在15%(處理A)和25%(處理B)時，出苗率相比與對照(CK)有一定下降，但下降幅度較小，出苗率均大于90%。當園林廢棄物堆肥比例達35% 后(處理C—E)，出苗率相比于對照(CK)有了較大幅度的下降，分別下降了8.1%，9.9% 和13.0%，但出苗率仍在80% 以上(國標標準為80%)。試驗中還發(fā)現(xiàn)，園林廢棄物堆肥比例較高(>35%)的基質配方中出現(xiàn)了不同程度的燒苗現(xiàn)象，說明較低比例的園林廢棄物堆肥對栓皮櫟容器育苗的出苗率影響不大，而較高比例園林廢棄物堆肥則會對栓皮櫟種子的出苗產生一定的抑制作用。

圖1 不同處理栓皮櫟的出苗率

2.2.2 基質配方對栓皮櫟容器苗形態(tài)的影響 不同處理栓皮櫟容器苗的形態(tài)特征如表3。苗高、地徑、高徑比、主根長及側根數(shù)這5個指標的最大值都出現(xiàn)在對照(CK)，各處理在不同指標中相對于對照(CK)都有不同程度的下降。在苗高和地徑這2個指標上，分別有3個處理(處理C—E)與對照(CK)差異顯著；在高徑比方面，有2個處理(處理C，D)與對照(CK)差異顯著；在主根長方面，只有處理E與對照(CK)差異顯著；而在側根數(shù)方面，各處理與對照(CK)間均有顯著差異。隨著園林廢棄物堆肥比例的增大，苗高、地徑、高徑比及主根數(shù)這4個指標都呈現(xiàn)遞減—遞增—再遞減的趨勢，且遞減的拐點都出現(xiàn)在園林廢棄物堆肥比例為45%(處理D時)；而側根數(shù)則隨園林廢棄物堆肥比例的增大，始終保持遞減趨勢。

2.2.3 基質配方對栓皮櫟苗木生物量的影響 從表4可以看出，隨著園林廢棄物堆肥的比例增大，栓皮櫟容器苗的根生物量、莖葉生物量及單株生物量都呈現(xiàn)遞減趨勢。在根生物量及莖葉生物量這2個指標上，分別有2個處理(處理D，E)與對照(CK)差異顯著，根生物量下降程度小于莖葉生物量，莖根比有所下降；在單株生物量方面，則處理C，E與對照之間差異顯著。結合基質配方對出苗率和容器苗形態(tài)的分析發(fā)現(xiàn)，當基質中園林廢棄物堆肥較低時，栓皮櫟容器苗的生長與對照差異不大，當基質中園林廢棄物堆肥的比例較高時，則會對栓皮櫟容器苗的生長產生顯著的不利影響。

表3 不同處理栓皮櫟容器苗的形態(tài)特征

同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在P<0.05水平上存在顯著性差異

表4 不同處理栓皮櫟容器苗的生物量 g

同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在P<0.05水平上存在顯著性差異

3 結論與討論

本文設計了5個處理及1個對照(CK)，以不同比例園林廢棄物堆肥替代東北泥炭—珍珠巖基質中的東北泥炭，通過測定基質理化性質與苗木生長指標，分析了不同基質配方下基質理化性質的變化及對栓皮櫟容器苗生長情況的影響，研究發(fā)現(xiàn)：

(1)園林廢棄物堆肥替換東北泥炭后，基質的密度有顯著的下降，基質的通氣透水無明顯變化，pH值隨園林廢棄物堆肥比例的增大趨于中性，形成了適宜栓皮櫟生長的微酸性環(huán)境；有機質顯著下降，EC值顯著增高，當園林廢棄物堆肥比例達55% 時，接近適合苗木生長的EC臨界值[11-13]；基質中全氮含量顯著增加。

(2)以園林廢棄物堆肥替換東北泥炭形成的基質，不同程度上降低了栓皮櫟容器苗的出苗率，且在園林廢棄物堆肥比例較高時(>35%)會出現(xiàn)燒苗現(xiàn)象，苗木的形態(tài)特征、生物量等生長指標均有不同程度的下降。這與前人關于替代性堆肥基質有不利影響的報道一致[6-7]。

(3)隨著園林廢棄物堆肥比例的加大，栓皮櫟出苗率有所下降，但在園林廢棄物堆肥比例較低時(<25%)，出苗率下降不明顯，且各處理栓皮櫟的出苗率均在80%以上，滿足生產要求[14]。園林廢棄物堆肥比例小于25% 時，對栓皮櫟容器苗地下部分生物量積累影響不明顯，且莖根比有所減小，更有利于造林成活[15]。

通過對基質理化性質及對栓皮櫟容器苗生長狀況的綜合分析，在本試驗條件下，最佳的基質比例配方為東北泥炭55%、珍珠巖20%和園林廢棄物堆肥25%。

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