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随着中国经济的快速发展,花卉的需求量逐年增加,进而对作为花卉栽培基质的泥炭需求也日益迫切[1-2]。泥炭为不可再生资源,具有涵养水源、调蓄洪峰、调节气候、减少污染等生态功能,过度开采势必会造成湿地生态系统的破坏,加剧地球温室效应[3]。因此,寻找和发掘一种性能稳定、价格低廉的泥炭代替基质尤为重要[4]。已有研究表明:园林绿化废弃物堆肥质地疏松、养分全面,具有较强的保水保肥能力,可以替代泥炭用作栽培基质[5]。郝丹等[6]采用10%蛭石、10%珍珠岩和80%(体积比)园林绿化废弃物堆肥混合物作为金盏菊Calendula officinalis栽培基质,可有效提高金盏菊品质;倪肖卫等[7]将园林绿化废弃物堆肥作为基质进行佛甲草Sedum lineare栽培,其中园林绿化废弃物堆肥、蛭石和砂土体积比为6∶4∶1时,混合基质对佛甲草生长促进作用最显著。李燕等[8]研究发现:在泥炭中添加60%~80%的园林绿化废弃物堆肥,可以显著提高红掌Anthurium andraeanum和鸟巢蕨Asplenium nidus的生物量,表明园林绿化废弃物堆肥可以部分替代泥炭作为红掌和鸟巢蕨栽培基质。
波斯菊Cosmos bipinnata为菊科Compositae植物,因其色彩鲜艳,常被用于园林绿化[9]。目前将园林绿化废弃物堆肥用于波斯菊栽培的研究还未有报道。本研究将园林绿化废弃物堆肥替代或部分替代泥炭用作波斯菊栽培基质,并测定与分析栽培基质的理化性质和波斯菊生长状况,探究园林绿化废弃物堆肥用作波斯菊栽培基质的可行性,以期筛选出栽培基质的最佳配比,使园林绿化废弃物得到科学、经济、有效的利用。
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波斯菊种子与供试泥炭(丹麦品氏泥炭)购于北京林大林业科技股份有限公司。供试园林绿化废弃物堆肥材料来源于北京市植物园堆肥厂。制作过程:堆肥前,将园林绿化废弃物、青储饲料和脱硫石膏按照体积比为40∶18∶1进行混合,添加尿素,调节堆肥混合物碳氮比(C/N)至25~30,浇水并维持含水量为60%~70%,再添加5 mL·kg−1微生物菌剂(康氏木霉Trichoderma koningii和黄孢原毛平革菌Phanerochaete chrysosporium混合物),最后将堆肥混合物堆成底面积1 m2、高1 m的堆体。在堆肥全过程中,隔3 d翻堆并补充水分。堆肥至28 d时测定相关指标表明,堆体已完全腐熟。
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本研究于2021年6—10月在北京林大林业科技股份有限公司温室苗圃进行。共设置5个处理,每个处理设置5次重复。试验方案见表1。
表 1 试验设计
Table 1. Experimental design
基质代号
(处理)不同基质配比(体积比) 园林绿化废弃物堆肥/% 泥炭/% T100 100 0 T75 75 25 T50 50 50 T25 25 75 T0 0 100 -
5个处理的混合栽培基质分别加入质量分数为0.1%的多菌灵杀菌消毒,混合均匀后将其分别装入180 mm×160 mm 的塑料花盆中,用于波斯菊栽培,同时采集栽培基质样品。
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选取颗粒饱满的波斯菊种子用装满泥炭的育苗盘统一育苗,每穴1粒种子。育苗20 d后,在育苗盘中选取长势一致的波斯菊幼苗分别移栽到装有5种不同栽培基质的塑料花盆中,每盆1株。栽培期间1周浇水1次,以保证植物生长所需水分,其他管理措施保持一致[6]。栽培100 d后,测定每株波斯菊的花朵数和株高。测定后,将波斯菊整株挖出并用清水清洗干净,测定其鲜质量和根长。
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栽培基质的容重、最大含水量、总孔隙度和通气孔隙等4个物理性质指标参考殷泽欣等[10]的方法测定。栽培基质的pH、电导率(EC)、全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾等7个化学性质指标参考鲍士旦[11]的方法测定。其中,称取一定量的风干样品并加入无水二氧化碳,风干样品与水的体积比为1∶10,在剧烈震荡10 min并过滤后,测定滤液pH和EC;样品在加入浓硫酸和过氧化氢消煮后分别测定全氮、全磷和全钾,其中采用凯氏定氮法测定全氮,采用752紫外光栅分光光度计测定全磷,采用FP640火焰光度计测定全钾;有效磷通过碳酸氢钠提取,钼锑抗比色法测定;速效钾经乙酸铵提取,火焰光度计测定。
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分别用精度为0.01 g的电子秤称量洗净和烘干后的波斯菊地上部分质量和地下部分质量。用0~100 cm软尺测量花盆内基质表面至波斯菊成株最高点的距离作为株高;测定波斯菊根部最长根的长度作为根长;记录每株波斯菊花朵数[6]。
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采用Office 2016软件进行数据处理,采用SPSS 6.1统计分析软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)和多重比较(P<0.05)。
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由表2可知:随着园林绿化废弃物堆肥所占添加比例增加,不同栽培基质容重逐渐升高。其中,T100处理容重最大,与其他处理差异显著(P<0.05);T0处理容重最小,与其他处理差异显著(P<0.05)。ABAD等[12]指出:栽培基质的理想容重为<0.40 g·cm−3,且接近0.40 g·cm−3时更优。因此,除T100处理外,其他处理的栽培基质容重均处于理想范围内。其中,T75处理容重更接近理想值。
表 2 不同栽培基质物理性质
Table 2. Physical properties of different cultivation substrates
处理 容重/(g·cm−3) 最大含水量/% 总孔隙度/% 通气孔隙/% 处理 容重/(g·cm−3) 最大含水量/% 总孔隙度/% 通气孔隙/% T100 0.41±0.03 a 82.67±0.17 a 84.11±0.31 a 23.16±0.16 a T25 0.33±0.02 d 84.33±0.27 b 87.51±0.29 bc 17.88±0.11 c T75 0.39±0.02 b 83.06±0.21 ab 85.32±0.25 ab 20.55±0.24 b T0 0.31±0.03 e 85.95±0.23 b 88.93±0.28 c 15.40± 0.17 d T50 0.37±0.05 c 83.41±0.20 b 86.78±0.21 b 19.79±0.19 b 理想值 <0.40[12] 70.00~85.00[13] 70.00~90.00[14] 15.00~30.00[14] 说明:平均值±标准差(n=5)。同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05) -
由表2可知:随着园林绿化废弃物堆肥所占比例增加,不同栽培基质最大含水量逐渐降低。其中,T0处理最大含水量最高,与T100处理差异显著(P<0.05);T100处理最大含水量最低,与T50、T25和T0处理差异显著(P<0.05)。除T0处理外,其他处理的最大含水量均处于理想基质范围内[13],能够调节基质通气透水性,为根系生长提供适宜的水气环境。
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由表2可知:随着园林绿化废弃物堆肥所占比例增加,不同栽培基质总孔隙度逐渐降低。其中,T0处理总孔隙度最大,与T100、T75和T50处理差异显著(P<0.05);T100处理总孔隙最小,与T50、T25和T0处理差异显著(P<0.05),所有处理均符合理想基质的总孔隙度要求[14]。而随着园林绿化废弃物堆肥所占比例增加,不同栽培基质的通气孔隙逐渐升高。其中,T100处理总孔隙最大,与其他处理差异显著(P<0.05);T0处理的通气孔隙最小,与其他处理差异显著(P<0.05),所有处理均达到基质通气孔隙的理想范围[14]。
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由表3可知:随着园林绿化废弃物堆肥所占比例增加,不同栽培基质pH逐渐升高。其中,T100处理的pH最大,与其他处理差异显著(P<0.05);T0处理的pH最小,与其他处理差异显著(P<0.05)。因此,T100和T75处理超出理想范围[15],其他处理的pH更符合植物对酸碱度的要求。
表 3 不同栽培基质化学性质
Table 3. Chemical properties of different cultivated substrates
处理 pH EC/(mS·cm−1) 全氮/(g·kg−1) 全磷/(g·kg−1) 全钾/(g·kg−1) 速效磷/(mg·kg−1) 速效钾/(mg·kg−1) T100 6.64±0.04 a 3.51±0.01 a 35.6±0.7 a 10.9±0.6 a 13.2±0.1 a 143±2 a 8 873±67 a T75 6.51±0.06 b 2.47±0.10 b 29.1±1.2 b 8.6±0.2 b 9.8±0.7 b 131±2 b 6 967±54 b T50 6.42±0.09 c 1.67±0.05 c 22.3±0.6 c 6.1±0.4 c 7.2±0.2 c 117±2 c 5 053±56 c T25 6.37±0.03 d 0.89±0.02 d 15.6±0.8 d 3.4±0.1 d 4.1± 0.4 d 103±1 d 3 136±38 d T0 6.26±0.07 e 0.39±0.03 e 7.7±0.2 e 0.2±0.0 e 0.3±0.0 e 86±1 e 1 218±20 e 理想值 5.20~6.50[15] 0.75~3.49[16] 说明:平均值±标准差(n=5)。同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05) -
由表3可知:随着园林绿化废弃物堆肥所占比例增加,不同栽培基质EC逐渐升高。其中,T100处理的EC最大,与其他处理差异显著(P<0.05);T0的EC最小,与其他处理差异显著(P<0.05)。因此,除T100和T0处理外,其他基质的EC均处于理想范围内[16]。
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由表3可知:随着园林绿化废弃物堆肥所占比例增加,不同栽培基质全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾质量分数逐渐升高。其中,T100处理养分(全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾)质量分数最高,与其他处理差异显著(P<0.05);T0处理养分(全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾)质量分数最低,与其他处理差异显著(P<0.05)。
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由表4可知:与T0处理相比,T100、T75、T50和T25处理波斯菊地上部鲜质量、干质量及地下部鲜质量、干质量均显著增加(P<0.05)。其中,T50处理波斯菊地上部鲜质量、干质量及地下部鲜质量、干质量最高,T0处理最低,说明T50处理对波斯菊生物量积累效果最优。与T0处理相比,T50处理地上部鲜质量、干质量及地下部鲜质量、干质量分别提高了390.4%、322.2%、145.6%和93.1%。
表 4 不同栽培基质对波斯菊生物量的影响
Table 4. Effects of different cultivation substrates on the biomass of C. bipinnata
处理 地上部 地下部 处理 地上部 地下部 鲜质量/g 干质量/g 鲜质量/g 干质量/g 鲜质量/g 干质量/g 鲜质量/g 干质量/g T100 9.77±0.13 d 0.61±0.03 d 1.96±0.07 d 0.42±0.05 d T25 16.59±0.07 b 0.93±0.04 b 2.37±0.11 b 0.51±0.04 b T75 12.01±0.19 c 0.72±0.07 c 2.11±0.13 c 0.47±0.06 c T0 6.48±0.11 e 0.36±0.08 e 1.60±0.24 e 0.29±0.02 e T50 31.78±0.21 a 1.52±0.10 a 3.93±0.06 a 0.56±0.02 a 说明:平均值±标准差(n=5)。同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05) -
由表5可知:与T0处理相比,T100、T75、T50和T25处理波斯菊株高、花朵数和根长均显著增加(P<0.05)。其中,T50处理波斯菊株高、花朵数和根长最优,T0处理最差,说明T50处理能够显著促进波斯菊生长和根系发育,提高波斯菊观赏价值。与T0处理相比,T50处理株高、花朵数和根长分别提高了137.43%、108.99%和95.69%。
表 5 不同栽培基质对波斯菊生长指标的影响
Table 5. Effects of different cultivation substrates on growth Indexes of C. bipinnata
处理 株高/cm 花朵数/朵 根长/cm 处理 株高/cm 花朵数/朵 根长/cm T100 69.40±8.77 d 4.00±1.00 c 15.70±1.26 d T25 117.89±9.93 b 6.00±1.00 b 24.44±2.21 b T75 84.34±8.41 c 5.33±0.67 b 19.55±1.03 c T0 60.46±7.64 e 3.67±0.67 c 13.45±1.17 e T50 143.55±10.12 a 7.67±0.67 a 26.32±1.78 a 说明:平均值±标准差(n=5)。同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)
Replacing peat with garden waste compost in Cosmos bipinnata cultivation
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摘要:
目的 探究园林绿化废弃物堆肥替代泥炭用作波斯菊Cosmos bipinnata栽培基质的可行性,实现园林绿化废弃物的科学、经济、有效利用,减少花卉栽培中泥炭的使用量。 方法 将园林绿化废弃物堆肥和泥炭按不同体积比配制成5种栽培基质[100%园林绿化废弃物堆肥(T100)、75%园林绿化废弃物堆肥+25%泥炭(T75)、50%园林绿化废弃物堆肥+50%泥炭(T50)、25%园林绿化废弃物堆肥+75%泥炭(T25)、100%泥炭(T0)],T100和T0作为对照,用于波斯菊的栽培试验。通过比较不同种栽培基质的理化性质和波斯菊的生长指标,从中选择出园林绿化废弃物堆肥和泥炭最佳配比的栽培基质。 结果 添加园林绿化废弃物堆肥能够显著提高栽培基质中全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾质量分数(P<0.05),改善栽培基质容重、最大含水量、总孔隙度、通气孔隙和酸碱环境,其中添加比例为50% (T50)时,栽培基质理化性质表现最优。与对照(T0)相比,最优栽培基质(T50)栽培的波斯菊地上部鲜质量提高了390.4%,地上部干质量提高了322.2%,地下部鲜质量提高了145.6%,地下部干质量提高了93.1%,株高提高了137.4%,花朵数提高了109.0%,根长提高了95.7%。 结论 园林绿化废弃物堆肥可以部分替代泥炭用于波斯菊栽培,其中以50%园林绿化废弃物堆肥+50%泥炭构成的栽培基质对波斯菊生长最为有利。表5参25 Abstract:Objective This study aims to explore the feasibility of using green waste compost as the Cosmos bipinnata cultivation substrate instead of peat, so as to achieve the scientific, economic and effective utilization of green waste and reduce the use of peat in flower cultivation. Method Green waste compost and peat were prepared into 5 kinds of cultivation substrates according to different proportions [100% green waste compost (T100), 75% green waste compost+25% peat (T75), 50% green waste compost+50% peat (T50), 25% green waste compost+75% peat (T25), and 100% peat (T0)]. T100 and T0 were used as the control for the cultivation test of C. bipinnata. By comparing the physical and chemical properties of different cultivation substrates and the growth index of C. bipinnata, the cultivation substrate with the best proportion of garden waste compost and peat was selected. Result Adding green waste compost could significantly increase the contents of total nitrogen, total phosphorus, total potassium, available phosphorus, and available potassium in the cultivation substrate(P<0.05), and improve the bulk density, maximum water content, total porosity, aeration pores, and acid-base environment of the cultivation substrate. The physical and chemical properties of the cultivation substrate were the best when the addition ratio of green waste compost was 50%. Compared with the control (T0), the fresh weight of aboveground parts, the dry weight of aboveground parts, the fresh weight of underground parts, and the dry weight of underground parts in T50 culture increased by 390.4%, 322.2%, 145.6%, and 93.1%, respectively. The plant height, the flower number, and the root length of C. bipinnata increased by 137.4%, 109.0%, and 95.7% respectively. Conclusion Green waste compost can partially replace peat for C. bipinnata cultivation, and the cultivation substrate composed of 50% green waste compost + 50% peat is the most favorable for the growth of C. bipinnata, which can better replace peat as the cultivation substrate of C. bipinnata for garden greening. [Ch, 5 tab. 25 ref.] -
Key words:
- green waste compost /
- peat /
- Cosmos bipinnata /
- cultivation substrate
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表 1 试验设计
Table 1. Experimental design
基质代号
(处理)不同基质配比(体积比) 园林绿化废弃物堆肥/% 泥炭/% T100 100 0 T75 75 25 T50 50 50 T25 25 75 T0 0 100 表 2 不同栽培基质物理性质
Table 2. Physical properties of different cultivation substrates
处理 容重/(g·cm−3) 最大含水量/% 总孔隙度/% 通气孔隙/% 处理 容重/(g·cm−3) 最大含水量/% 总孔隙度/% 通气孔隙/% T100 0.41±0.03 a 82.67±0.17 a 84.11±0.31 a 23.16±0.16 a T25 0.33±0.02 d 84.33±0.27 b 87.51±0.29 bc 17.88±0.11 c T75 0.39±0.02 b 83.06±0.21 ab 85.32±0.25 ab 20.55±0.24 b T0 0.31±0.03 e 85.95±0.23 b 88.93±0.28 c 15.40± 0.17 d T50 0.37±0.05 c 83.41±0.20 b 86.78±0.21 b 19.79±0.19 b 理想值 <0.40[12] 70.00~85.00[13] 70.00~90.00[14] 15.00~30.00[14] 说明:平均值±标准差(n=5)。同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05) 表 3 不同栽培基质化学性质
Table 3. Chemical properties of different cultivated substrates
处理 pH EC/(mS·cm−1) 全氮/(g·kg−1) 全磷/(g·kg−1) 全钾/(g·kg−1) 速效磷/(mg·kg−1) 速效钾/(mg·kg−1) T100 6.64±0.04 a 3.51±0.01 a 35.6±0.7 a 10.9±0.6 a 13.2±0.1 a 143±2 a 8 873±67 a T75 6.51±0.06 b 2.47±0.10 b 29.1±1.2 b 8.6±0.2 b 9.8±0.7 b 131±2 b 6 967±54 b T50 6.42±0.09 c 1.67±0.05 c 22.3±0.6 c 6.1±0.4 c 7.2±0.2 c 117±2 c 5 053±56 c T25 6.37±0.03 d 0.89±0.02 d 15.6±0.8 d 3.4±0.1 d 4.1± 0.4 d 103±1 d 3 136±38 d T0 6.26±0.07 e 0.39±0.03 e 7.7±0.2 e 0.2±0.0 e 0.3±0.0 e 86±1 e 1 218±20 e 理想值 5.20~6.50[15] 0.75~3.49[16] 说明:平均值±标准差(n=5)。同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05) 表 4 不同栽培基质对波斯菊生物量的影响
Table 4. Effects of different cultivation substrates on the biomass of C. bipinnata
处理 地上部 地下部 处理 地上部 地下部 鲜质量/g 干质量/g 鲜质量/g 干质量/g 鲜质量/g 干质量/g 鲜质量/g 干质量/g T100 9.77±0.13 d 0.61±0.03 d 1.96±0.07 d 0.42±0.05 d T25 16.59±0.07 b 0.93±0.04 b 2.37±0.11 b 0.51±0.04 b T75 12.01±0.19 c 0.72±0.07 c 2.11±0.13 c 0.47±0.06 c T0 6.48±0.11 e 0.36±0.08 e 1.60±0.24 e 0.29±0.02 e T50 31.78±0.21 a 1.52±0.10 a 3.93±0.06 a 0.56±0.02 a 说明:平均值±标准差(n=5)。同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05) 表 5 不同栽培基质对波斯菊生长指标的影响
Table 5. Effects of different cultivation substrates on growth Indexes of C. bipinnata
处理 株高/cm 花朵数/朵 根长/cm 处理 株高/cm 花朵数/朵 根长/cm T100 69.40±8.77 d 4.00±1.00 c 15.70±1.26 d T25 117.89±9.93 b 6.00±1.00 b 24.44±2.21 b T75 84.34±8.41 c 5.33±0.67 b 19.55±1.03 c T0 60.46±7.64 e 3.67±0.67 c 13.45±1.17 e T50 143.55±10.12 a 7.67±0.67 a 26.32±1.78 a 说明:平均值±标准差(n=5)。同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05) -
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