适合廊坊当地土质的园林专用有机肥的研制
2016-03-29刘丽杨金库王月华
刘丽,杨金库,王月华
(1.廊坊市园林绿化管理局,河北 廊坊 065000;2.廊坊市农科院,河北 廊坊 065000)
适合廊坊当地土质的园林专用有机肥的研制
刘丽1,杨金库2,王月华1
(1.廊坊市园林绿化管理局,河北 廊坊 065000;2.廊坊市农科院,河北 廊坊 065000)
通过调查发现廊坊市周边园林绿化地块土壤普遍为碱性,且盐分过高,有机质含量偏低,不利于植物的健康生长。为解决这个问题,该试验拟研究一种改良当地土质的园林专用有机肥。试验发现:牛粪∶羊粪∶废菌棒∶牛骨粉=2∶2∶5.7∶0.3,牛粪∶羊粪∶废菌棒∶牛骨粉∶废饲料=3∶1∶5.7∶0.2∶0.1,两种配比通过有氧高温发酵后,利用柠檬或草酸调节其pH在6.5~7之间,将其干燥造粒,粒径为0.6~0.8mm,制成适宜廊坊土质的园林专用有机肥。该有机肥有机质含量51%,总养分(N+P2O5+K2O)含量10.8%,pH值6.7,每公顷用量6750kg能显著提高花卉生长量和存活率。
土壤;有机肥;绿地养护
2013年以来,廊坊重点突出精细管理、提升品位两大主线,围绕一街一景一特色,全面提升城区绿化景观水平,园林绿化工作取得阶段性成果。廊坊的绿化水平提高了,市民的生活环境改善了,但园林绿地的种植与养护离不开肥料的使用。市场上有机肥种类很多,但是专为园林系统研制的却比较少,尤其是针对廊坊当地土质和水质研制的园林专用有机肥根本没有。鉴于此情况,廊坊市园林局成立课题组,在对当地绿化环境充分调研的基础上,启动园林专用有机肥的研制工作。
1 研究内容
1.1 土壤检测
为给本项研究提供理论依据,2015年课题组采集了廊坊市不同的街道、生活小区、苗圃、周边农田等不同地域的土壤样本,进行了集中的检测,主要的检测指标为pH值、有机质含量、含盐量。
1.1.1 试验材料与仪器
土壤样本1~9号(课题组采集),JK-PHM-002台式pH计(上海精学科学仪器有限公司),重铬酸钾,浓硫酸,硫酸亚铁,铁架台,酸式滴定管,DHG-9035A高温烘箱(上海溪乾仪器设备有限公司),HY-5A回旋震荡器(金坛亿能实验仪器有限公司),VIS723分光光度计(上海精学科学仪器有限公司),FP6432火焰光度计(上海沪粤明科学仪器有限公司)。
1.1.2 试验方法
pH值的检验方法按GB 7859-1987森林土壤pH值的测定。用蒸馏水浸提土壤样品,加5倍于样品重量的蒸馏水后搅匀,静置30min,然后用pH计测定。
土壤有机质按GB 9834-1988土壤有机质测定法测定。用定量的重铬酸钾-硫酸溶液,加热加速土壤有机质的氧化,使土壤有机质中的碳氧化成二氧化碳,而重铬酸离子被还原成三价离子,剩余的重铬酸钾用二价铁的标准溶液滴定,并以二氧化硅为添加物作试剂空白标定,根据氧化前后氧化剂质量差值,可计算出有机碳的含量。再乘以系数1.724,即为土壤有机质含量。
土壤盐分检测依照GB 7871-1987森林土壤水溶性盐分分析来测定,土壤水溶性盐是盐碱土的一个重要属性,是限制作物生长的一个障碍因素。具体操作:称取通过1mm筛孔的风干土样100.0g放入1000mL广口塑料瓶浸提瓶中,加入去CO2水500mL,用橡皮塞塞紧瓶口,在振荡机上振荡3min,立即用抽滤管(或漏斗)过滤,最初约10mL滤液弃去。如滤液浑浊,则应重新过滤,直到获得清亮的浸出液。清液存于干净的玻璃瓶或塑料瓶中,不能久放。电导、pH、碳酸根、硫酸根离子等项测定,应立即进行,其它离子的测定最好都能在当天做完。滤液用离心分离,分离出的溶液也必须清晰透明。取一定量的待测液蒸干后,再在105~110℃烘干,称至恒重,称为“烘干残渣总量”,它包括水溶性盐类及水溶性有机质等的总和。用H2O2除去烘干残渣中的有机质后,即为水溶性盐总量。
1.1.3 结果与分析
2016年春季,对廊坊城区主要交通道路的绿化带和郊区的特定地点的土壤进行采样,因路边绿地呈条状,采样用直线5点法,其它地方用对角线法采样,采集地面以下15cm土壤为样本,并将同一标记地采集来的土样混合,干燥后粉碎过筛,在实验室称重分类,按标准进行检验,结果见表1。
表1 廊坊市及周边园林绿化地块土壤检测结果
由表1可知:所有被检测土壤均为碱性,而且土壤当中的盐分过高,有机质含量偏低,导致栽植初期苗木的成活率低,苗木、花卉生长不良,对养护来说成本过高。
要想解决这个问题,只能增加土壤有机质含量,调节pH值,降低盐碱对苗木花卉的影响,同时有机肥能够提供给苗木生长所需的必需养分和微量元素,对提高苗木的抗逆性有明显效果。
所以研制一种高效有机肥,并调节pH值在7以下,可以改良土壤,促进植物根系发育,提高苗木栽植成活率,减少人工的使用,对园林业有保驾护航作用。
2 园林专用有机肥的研制
2.1 园林专用有机肥发酵原料的筛选
材料:牛粪(从奶牛养殖场购进)、羊粪(养羊农户提供)、蘑菇废菌棒(鑫祥食用菌养殖厂提供)、牛骨粉(从大厂福华肥牛公司购进)、废饲料(社会收购)。
最近几年,廊坊大力发展畜禽养殖,畜禽粪便产量在廊坊比较充足,2003年时畜禽粪便的年产量在3000万t以上,最近几年养殖小区的发展和规模化养殖场的迅速上升,动物粪便来源更是广泛。廊坊当地食用菌栽培废弃菌棒,仅廊坊周边30km内的供应量就在300万t左右,这也是有机肥非常好的原材料。而且,廊坊当地的食品加工企业的废弃物和残次品也很多,这也可以作为有机肥的原材料加以利用。
经过详尽的调查,在廊坊周边,有8种有机材料可以作为园林专用有机肥原料的备选材料,这些原料来源可靠,加工简单,易于发酵。详细结果见表2。
表2 廊坊周边有机肥原材料
由表2可知:有机肥原材料充足,而且来源地近,具备有机肥规模化生产的外部条件。在所有原材料当中,牛粪、羊粪气味相对较小,运输条件好,所以优先选择。废菌棒有机质含量高(40%~55%),而且含有各种微量元素,经过出菇以后,菌棒极易发酵腐熟,而且菌棒废弃以后,对周围环境污染很严重,所以选用废旧菌棒作为有机肥发酵原料可以兼顾环保与效益。废饲料一般处理方式就是废弃,这不但会污染环境,还会造成浪费,用作有机肥的原料,可以废物利用,减少环境压力,是一举多得的好事。廊坊当地的清真食品企业的牛骨产量可观,可作为高效有机肥料的原料,这对提高有机肥质量有明显的作用。
经初步试验,课题组最终选定的有机肥配方组合为4种,详见表3。
表3 有机肥配方
各个配方物料备齐以后,经过干燥、粉碎、混合,渥堆有氧发酵。发酵过程中监测发酵温度,发酵温度超过55℃要翻堆,当堆温下降,发酵结束后,记录发酵时长。最后检测氮、磷、钾、有机质、pH值,综合评定肥效的高低。结果见表4。
表4 发酵结束后各项检测果
由表4得知:1、2、3号配方发酵结束后,pH值都不符合国标,国标要求pH值(5~8),4号虽然合格但是N、P、K都偏低,发酵时间太长(2个月),所以将配方1、4进行促发酵,并调节pH值到7以下作为备选配方需求。
2.2 发酵
采用有氧高温发酵法,物料筛选后成熟的发酵工艺是保证有机肥质量的关键一环,通过调节C/N比,水分和适宜的发酵促进剂的应用,可以保证有机肥的发酵顺利进行,选择无氧发酵和有氧发酵是根据外加菌剂的不同所决定的。本工艺拟采用有氧高温发酵工艺,利用好氧放线菌和好氧芽孢杆菌发酵物料。
2.3 发酵终点检测
白菜种子发芽法。通过发芽率和根长计算发芽指数(GI),作为衡量堆肥腐熟指标。当Gl>80%时,堆肥已消除植物毒性。
取新鲜的发酵原料20g放入大烧杯中,倒入无菌水200mL,搅拌5min,30℃浸提1昼夜,过滤到三角瓶中待用。取白菜种子120粒,放入6个9cm培养皿中,每个培养皿内铺一张滤纸并编号,每皿放入白菜种子20粒。在3个培养皿中放入6mL浸出液,另3个培养皿倒入6mL无菌水,放入(20±)1℃恒温培养箱进行发芽实验。培养24h后调查白菜种子的发芽率(GI)。
发芽指数Gl的计算方法:
3 有机肥的pH测试
由于大多数园林植物的适生环境为微酸性,而廊坊的土质多为碱性,所以本项研究着重研制一种微酸性肥料,以中和土壤碱性而且不能增加土壤盐分含量。所以首先考虑具有络合作用并能促进植物生根作用的柠檬酸为备选调酸剂,草酸作为补充选项。但是这两种酸都有降低Ca2+活性的副作用,所以要控制用量,再就是加大钙在有机肥当中的比重,即增加含钙有机物的量。
用金叶女贞和大叶黄杨的嫩茎作为生物检材进行生根实验,用不同的pH值的发酵原料来扦插两种生物检材,12d以后调查成活率、生根数、根总长,以判断最适pH值。
称发酵料50g,用去离子水250mL浸提1昼夜,经10%硫酸调节pH值为8、7.5、7、6.5、6、6.5共6个梯度。将调好pH值的浸提液放入50mL广口瓶内,液体高度2~3cm。将个体生长量相同的两种生物检材带叶插穗竖直放置在广口瓶中,每瓶1个处理,每个处理3株,相当于3次重复。首先将小苗放在弱光环境2d,然后移到有光处培养2周。
两种检材的生根量最佳的pH值是6.5~7之间。也就是说,有机肥的pH值在6.5~7之间最佳。
4 有机肥的干燥造粒
通过机械造粒对有机肥的使用、包装、储运是非常有利的。有机肥颗粒施入土壤后,以颗粒为中心释放有益菌和营养物质,有缓释作用,不易流失;颗粒状的肥料密度大,易包装和储存;颗粒状有机肥相比粉沫状肥料更持久,不易被风吹散,不易挥发,使用方便。本产品造粒时用圆盘造粒,经旋转的干燥桶干燥。
颗粒的粒径为适合盆栽花卉和小灌木等栽植使用,选用的粒径为0.6~0.8mm,这个粒径有助于撒施,也有助于肥效的迅速释放。
5 结论
(1)本项研究主要研发出一种园林专用有机肥料及其使用方法。该肥有机质含量51%,总养分(N+P2O5+ K2O)含量10.8%,pH值6.7,用量4500~6750kg/hm2,能够显著提高花卉生长量(株高×叶展)和存活率,说明专用有机肥能够改良土壤,提高作物的抗逆性,提高土壤有机质含量。作为底肥或追肥,用在园林、花卉等经济作物种植上有提高产品产量与质量,降低劳动成本的作用。
(2)本研究兼顾环保与效益。在食用菌种植当中,出完菌的废菌棒处理成为难题,每年我国产生的废菌棒400万t,废菌棒堆积在一起,经雨水浸泡后腐烂发臭,引起环境污染。本项研究所要解决的另一个技术问题是解决了食用菌生产当中的废棒资源再利用问题,还有就是动物高蛋白、高脂肪、高胶原废弃物的资源化利用问题,解决了环保压力,同时生产出多功能,高效有机肥。
生产此园林专用有机肥对操作场地要求低,生产规模大小可调,适合各型企业生产应用,具有广阔的市场前景。
S141
A
1002-3356(2016)06-0044-03
2016-11-09
刘丽(1976-),女,学士,园林高级工程师,主要研究方向为植物保护。