濕垃圾堆肥產(chǎn)品施用方式對園林植物生長性狀的影響

1.上海綠地植物群落

2.紫薇

3.小葉女貞

2017年，中國國家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設部共同發(fā)布了《生活垃圾分類制度實施方案》，為中國的生活垃圾分類制度的實施制定了路線圖。2019年1月31日上海市人大表決通過了《上海市生活垃圾管理條例》，明確提出在公共綠地、公益林優(yōu)先使用濕垃圾資源化利用產(chǎn)品。近些年來，科學家一直致力于將濕垃圾進行好氧堆肥或者厭氧發(fā)酵以提升土壤質(zhì)量[1-3]。研究表明：濕垃圾好氧堆肥產(chǎn)品可以增加土壤的團聚體數(shù)量，提高土壤的有機碳含量，降低容重，對養(yǎng)分貧瘠、易呈堿性的城市土壤有良好的改善作用[4-7]。同時，科研人員也注重濕垃圾堆肥產(chǎn)品對園林綠化植物生長影響的研究[8]，但現(xiàn)有的關于濕垃圾對園林綠化植物生長影響的研究，多以添加量為主[9]，如上海市園林科學規(guī)劃研究院的多項研究發(fā)現(xiàn)濕垃圾堆肥產(chǎn)品添加量為10%～20%有利于園林植物的生長。而對濕垃圾堆肥產(chǎn)品施用方式對園林綠化植物生長的影響關注較少。施肥作為園林植物養(yǎng)護管理的重要環(huán)節(jié)，采用科學合理的施肥方式，才能使肥料高效利用，更有利于植物的生長及景觀效果（圖1）。

本研究以紫薇、小葉女貞為研究對象，將濕垃圾堆肥產(chǎn)品以撒施、溝施的方式施用到紫薇、小葉女貞旁，并設置對照組，觀察施用前、施用后3個月、5個月的紫薇、小葉女貞的葉綠素含量、葉面積、鮮重、干重、胸徑（蓬徑）等生長性狀指標，最終評價出最優(yōu)的施肥方式，為濕垃圾產(chǎn)品在綠林地中合理的資源化利用提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2013年6 月，在上海市閔行區(qū)外環(huán)線外側靠近報春路的外環(huán)綠帶內(nèi)布設試驗，將試驗地劃分為3個小區(qū)，每個小區(qū)的面積為200 m2。其中，1個小區(qū)在樹行間開溝深、寬各30 cm，按5 000 kg/畝將濕垃圾堆肥產(chǎn)品施入溝內(nèi)，并覆土；1個小區(qū)采用撒施的方式按5 000 kg/畝將濕垃圾好氧堆肥產(chǎn)品均勻撒入試驗地表面；1個小區(qū)不施濕垃圾堆肥產(chǎn)品作為對照，開展為期5個月的濕垃圾堆肥產(chǎn)品施肥方式對樹木生長的影響試驗。試驗地內(nèi)供試樹木為紫薇、小葉女貞。

紫薇（Lagerstroemia indica L.）是千屈菜科紫薇屬落葉灌木或小喬木，樹姿優(yōu)美，樹干光滑潔凈，花色艷麗；花期長，是觀花、觀干、觀根的盆景良材；合理的施肥方式可以改善紫薇的生長狀況，增加觀賞時間（圖2）。

小葉女貞（Ligustrum quihoui Carr.）是木犀科女貞屬小灌木，因其主枝葉緊密、圓整為庭院中常栽植觀賞植物，是園林綠化的重要綠籬材料，亦可作桂花、丁香等樹的砧木；抗多種有毒氣體，是優(yōu)良的抗污染樹種；葉小、常綠，且耐修剪，生長迅速，是制作盆景的優(yōu)良樹種（圖3）。

濕垃圾堆肥產(chǎn)品由濕垃圾原料+15%木屑+10%黑碳素堆肥而成。其有機碳含量為290.09 g/kg，全氮含量為21.0 g/kg，全磷含量為6.24 g/kg，全鹽量為46.1 g/kg，pH值為7.22，EC值為3.59 mS/cm。

1.2 測定方法

于施肥前、施肥后3個月、5個月測各處理的葉綠素含量、葉面積、葉片鮮重和干重，并測其胸徑或蓬徑。主要操作為：（1）葉綠素含量測定：每試驗地標記10株標準株，采集紫薇、小葉女貞中上部東西南北四個方向上健壯枝條中段（2/3部位）葉片，共計50片。取其中15片葉用葉綠素儀現(xiàn)場測定葉綠素相對含量，每片葉取上、中、下三個部位讀數(shù)；（2）葉面積測定：將測完葉綠素含量的樣本帶回實驗室后測葉面積；（3）葉片的生物量測定：將帶回的50片葉測定鮮重，后在60℃烘箱內(nèi)烘干測其干重；（4）胸徑和蓬徑采用卷尺測定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SAS 9.0對施用濕垃圾堆肥產(chǎn)品3個月和5個月的紫薇、小葉女貞的葉綠素相對含量、葉面積、鮮重、干重、胸徑等指標增量進行顯著性分析，并用Origin 8.5作圖。

2 結果與分析

2.1 葉綠素相對含量

植物葉片中葉綠素通過光合作用將二氧化碳轉變?yōu)樘妓衔?，以供植物的生長發(fā)育，其含量高低直接反映了植物的營養(yǎng)和生長狀況[10]。濕垃圾堆肥產(chǎn)品施用前，不同處理的紫薇葉綠素相對含量無顯著差異（P＞0.05）。濕垃圾堆肥產(chǎn)品施用后3個月，撒施處理和溝施處理的紫薇葉綠素相對含量增量分別為4.70%、6.04%，對照區(qū)葉綠素相對含量的增量為2.56%。濕垃圾堆肥產(chǎn)品施用后5個月，撒施處理和溝施處理的紫薇葉綠素相對含量增量分別為8.64%、10.53%，對照區(qū)葉綠素相對含量的增量為4.71%。無論在施用后3個月還是5個月，撒施處1理和溝施處理的紫薇葉綠素相對含量增量均顯著高于對照（P＜0.05）。其中，溝施處理的紫薇葉綠素相對含量增量顯著高于撒施處理（P＜0.05）（表1）。

濕垃圾堆肥產(chǎn)品施用前，不同處理的小葉女貞葉綠素相對含量無顯著差異（P＞0.05）。濕垃圾堆肥產(chǎn)品施用后3個月，撒施處理和溝施處理的小葉女貞葉綠素相對含量增量分別為1.32%、2.40%，對照區(qū)葉綠素相對含量的增量為0.29%。濕垃圾堆肥產(chǎn)品施用后5個月，撒施處理和溝施處理的小葉女貞葉綠素相對含量增量分別為2.77%、5.50%，對照區(qū)葉綠素相對含量的增量為0.89%。無論在施用后3個月還是5個月，撒施處理和溝施處理的小葉女貞葉綠素相對含量增量均顯著高于對照（P＜0.05）。其中，溝施處理的小葉女貞葉綠素相對含量增量顯著高于撒施處理（P＜0.05）（表2）。

表1 施用濕垃圾堆肥產(chǎn)品后紫薇葉綠素含量變化

表2 施用濕垃圾堆肥產(chǎn)品后小葉女貞葉綠素含量變化

2.2 葉面積

葉片是植物進行光合作用最主要的器官，葉面積的大小決定了植物光合作用速率的大小[11]。濕垃圾堆肥產(chǎn)品施用前，不同處理的紫薇葉面積無顯著差異（P＞0.05）。濕垃圾堆肥產(chǎn)品施用后3個月，撒施處理和溝施處理的紫薇葉面積增量分別為156.8 mm2、225.0 mm2，而對照增量較小，為94.2 mm2。濕垃圾堆肥產(chǎn)品施用后5個月，撒施處理和溝施處理的紫薇葉面積增量分別為210.5 mm2、297.1 mm2，而對照增量為122.6 mm2。施用后3個月和5個月，施肥處理的紫薇葉面積增量顯著高于對照（P＜0.05）。其中，溝施處理紫薇葉面積增量顯著高于撒施處理（P＜0.05）（表3）。

濕垃圾堆肥產(chǎn)品施用前，不同處理的小葉女貞葉面積無顯著差異（P＞0.05）。濕垃圾堆肥產(chǎn)品施用后3個月，撒施處理和溝施處理的小葉女貞葉面積增量分別為32.0 mm2、81.8 mm2，而對照增量較小，為7.3 mm2。濕垃圾堆肥產(chǎn)品施用后5個月，撒施處理和溝施處理的小葉女貞葉面積增量分別為48.8 mm2、117.3 mm2，而對照增量為10.1 mm2。施用后3個月和5個月，施肥處理的小葉女貞葉面積增量顯著高于對照（P＜0.05）。其中，溝施處理小葉女貞葉面積增量顯著高于撒施處理（P＜0.05）（表4）。

2.3 葉片鮮重和干重

植物生物量能夠表征植物的生長狀態(tài)和自然環(huán)境的變化，對生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的維持起著至關重要的作用[12]。濕垃圾堆肥產(chǎn)品施用前，不同處理的紫薇葉片鮮重無顯著差異（P＞0.05）。施用濕垃圾堆肥產(chǎn)品3個月，撒施處理和溝施處理的紫薇葉片鮮重增量均高于對照，但與對照的紫薇葉片鮮重增量無顯著差異（P＞0.05）。其中，撒施處理和溝施處理的紫薇葉片鮮重增量無顯著差異（P＞0.05）。施肥5個月后，撒施、溝施處理的紫薇鮮重增量較大，分別為1.58 g和1.33 g，而對照區(qū)只有0.37 g。施肥處理的葉片鮮重增量顯著高于對照（P＜0.05），但撒施處理和溝施處理的紫薇葉片鮮重增量仍無顯著差異（P＞0.05）（表5）。

濕垃圾堆肥產(chǎn)品施用前，不同處理的紫薇葉片干重無顯著差異（P＞0.05）。施用濕垃圾堆肥產(chǎn)品3個月和5個月后，施肥處理中紫薇葉片干重增量顯著高于對照（P＜0.05），但溝施處理和撒施處理的葉片干重無顯著差異（P＞0.05）（表6）。

濕垃圾施用前，不同處理的小葉女貞的葉片鮮重存在顯著差異。其中撒施處理小區(qū)的小葉女貞葉片鮮重顯著低于溝施處理小區(qū)（P＜0.05）。施用濕垃圾堆肥產(chǎn)品3個月，撒施處理小葉女貞葉片鮮重增量顯著高于對照（P＜0.05），但溝施處理與對照的小葉女貞葉片鮮重增量無顯著差異（P＞0.05）。施肥5個月后，撒施、溝施處理的小葉女貞葉片鮮重增量顯著高于對照（P＜0.05），但此時撒施處理和溝施處理的小葉女貞葉片鮮重增量無顯著差異（P＞0.05）（表5）。

濕垃圾施用前，撒施處理小區(qū)的小葉女貞葉片干重顯著低于CK和溝施處理小區(qū)（P＜0.05）。施用濕垃圾堆肥產(chǎn)品3個月和5個月后，施肥處理中小葉女貞葉片干重增量顯著高于對照（P＜0.05），但溝施處理和撒施處理的葉片干重無顯著差異（P＞0.05）（表6）。

表3 施用濕垃圾堆肥產(chǎn)品后紫薇葉面積變化

表4 施用濕垃圾堆肥產(chǎn)品后小葉女貞葉面積變化

2.4 胸徑

胸徑是樹干粗度的衡量指標，也是衡量樹木生長速度和長勢優(yōu)劣的指標[13]。濕垃圾施用后3個月，對照、撒施、溝施處理的紫薇胸徑增量分別為0.13 cm、0.16 cm、0.21 cm，撒施處理和溝施處理比對照略有增加，但無顯著性差異（P＞0.05）。施肥5個月后，對照、撒施、溝施處理紫薇胸徑增量分別為0.28 cm、0.39 cm、0.44 cm，撒施、溝施增量顯著高于對照增量（P＜0.05）（圖4）。

濕垃圾施后3個月，CK、撒施、溝施小葉女貞蓬徑增量分別為8.7 cm、15.5 cm、17.0 cm，施肥5個月后，蓬徑增量分別為18.3 cm、30.3 cm、36.8 cm，撒施、溝施增量均顯著大于對照增量（P＜0.05）。施肥后3個月和5個月，撒施、溝施處理的胸徑增幅接近，均無顯著性差異（表7）。

4.施用濕垃圾堆肥產(chǎn)品后紫薇胸徑變化

3 結論

通過研究發(fā)現(xiàn)，施用濕垃圾好氧堆肥產(chǎn)品后紫薇、小葉女貞的葉綠素含量、葉面積、葉片鮮重、葉片干重、胸徑均增加。這是因為濕垃圾堆肥產(chǎn)品中富含豐富的有機質(zhì)，N、P、K營養(yǎng)元素，以及中、微量元素，這些養(yǎng)分可以快速被植物吸收所利用[14-15]。相比撒施處理，溝施處理的紫薇、小葉女貞的葉綠素含量、葉面積、鮮重、干重、胸徑增加較顯著，這同陳景業(yè)[16]對毛竹林進行不同方式施肥的研究結果相一致。這是因為撒施是將濕垃圾堆肥產(chǎn)品施于表土層，使?jié)窭逊十a(chǎn)品有相當一部分被紫薇、小葉女貞旁分布的雜草灌木消耗掉，且濕垃圾堆肥產(chǎn)品暴露于地表也容易造成養(yǎng)分流失，因此施肥效果較差。溝施屬于開溝深施，基本上避開了其他雜草灌木的爭肥，復土后又不易造成濕垃圾堆肥產(chǎn)品的流失，可以直接被植物根系吸收利用，進而對植物葉片、枝干等產(chǎn)生影響?？傮w而言，濕垃圾作為營養(yǎng)豐富、原料易得的改良材料，可以提高紫薇、小葉女貞的生長性狀，且采用溝施處理更有利于紫薇、小葉女貞的生長。

表5 施用濕垃圾堆肥產(chǎn)品后紫薇、小葉女貞葉片鮮重變化

表6 施用濕垃圾堆肥產(chǎn)品后紫薇、小葉女貞葉片干重變化

表7 施用濕垃圾堆肥產(chǎn)品后小葉女貞蓬徑變化