西瓜皮堆肥在瓢儿白培植的应用研究

2020-11-20古小露贾桂香朱敏楠杨清清苏小飞蒋蓓芝

绿色科技 2020年19期

古小露，贾桂香，朱敏楠，唐茜，杨清清，苏小飞，蒋蓓芝，王强

(1.重庆第二师范学院生物与化学工程学院，重庆 400067；2.重庆第二师范学院脂质资源与儿童日化协同创新中心，重庆 400067)

1 引言

近年来，我国餐厨垃圾产生量呈现出逐年快速增长态势，年均增速达10%以上，其中厨余垃圾占比达到较高比例59.3%[1]。厨余垃圾含有较高的可降解的粗纤维有机物，目前处理的主要技术包括无害化处理技术、肥料化处理技术、饲料化处理技术以及能源化处理技术4 大类处理方法[2,3]。

高爱舫等[4]将西瓜皮进行自然堆肥和发酵罐堆肥，在堆肥过程中总氮和总磷含量持续上升，白菜种子发芽率在30d后分别可达56.2%和63.8%。周丽亭等[5]通过蔬菜不可食用部分进行波卡西堆肥得到的肥料有机成分较高，在进行小白菜培植中，有利于种子发芽和植株叶宽、叶长、植株高度生长。实验选取西瓜皮为堆肥原料，应用波卡西堆肥法进行固体肥和液体肥制作，用于瓢儿白培植试验研究，测定瓢儿白在培植过程中的发芽率和生长高度，分析堆肥对瓢儿白培植的影响，为后续研究厨余垃圾堆肥在培植中的应用奠定理论基础。

2 材料与方法

2.1 材料与试剂

西瓜皮选用成熟水果当天果皮；波卡西堆肥专用发酵桶市售；EM菌购于广隆农业科技有限公司；发酵菌糠购于广隆农业科技有限公司；瓢儿白种子购于北京禾兴旺科技有限公司；腐殖土实验室用土。

2.2 实验设计

2.2.1 堆肥制作流程

实验选用波卡西堆肥法。将西瓜皮切碎厚度为5～8 cm备用；堆肥桶底部第一层为厚度为0.1 cm的EM菌粉，第二层为分别切碎的果皮，将菌粉层和果皮层交替铺满堆肥桶，放置在25 ℃条件下堆肥；堆肥时间3～7 d后，开始取液体肥，间隔2 d收集液体肥1次；堆肥时间2～3周后，堆肥桶内果皮长出白色或偏红色的菌丝；堆肥时间4～6周，菌丝逐渐消失，固体肥成熟；在60 ℃温度下干燥至水分含量为25%，得到果皮固体肥。

2.2.2 西瓜皮堆肥对植株生长影响的研究

选取堆肥的西瓜皮固体肥和腐殖土按照不同混合比例进行6组处理，处理1为1∶3，处理2为1∶6，处理3为1∶9，处理4为1∶10，处理5为1∶25，处理5为1∶50，设置一个空白组1∶0。将处理组装入50孔穴盘浇透水，选取优质瓢儿白种子，种入穴盘1.5 cm，每个孔洞均匀种入1粒瓢儿白种子，每个处理 10个平行组，放入25 ℃、湿度75%恒温恒湿培育室，培育发芽。实验设置一组空白组，腐殖土添加量为100%，以植株发芽率和植株高度为测定指标。

2.2.3 西瓜皮堆肥成分分析

测定固体肥和液体肥pH值、磷含量、氮含量、有机质含量、钾离子、钙离子和镁离子。

2.3 指标测定

(1)植株发芽率测定：种植瓢儿白5 d后，每隔2 d观察记录各组发芽率情况，对应穴盘进行记录。

(2)植株高度测定：种植瓢儿白5 d后，每间隔2 d记录一次数据，用专业的卡尺在对应穴盘对每颗发芽植株进行测定其高度[6]。

(3)理化指标测定：pH值、TN量、TP量、有机碳含量进行测定。

3 结果与分析

3.1 西瓜皮堆肥对瓢儿白生长的影响

由图1可知，6组处理组发芽率明显高于空白组(P<0.05)，西瓜皮堆肥可以促进瓢儿白种子发芽。在6组处理组中，总体来说固体肥较液体肥促进种子发芽率更显著(P<0.05)，其中处理2和处理3在栽培11 d后植株发芽率分别可以达到90%和80%，发芽率效果明显；处理1发芽率为70%，其余处理组发芽率为60%，在处理6中明显看出在栽培第7 d时，发芽率达到饱和，表明处理6能在最短时间内增加种子发芽但发芽率较低。由此可知，当西瓜皮固体有机肥和土壤按照1∶6比例混合作用促进瓢儿白种子发芽。

图1 西瓜皮堆肥对瓢儿白植株发芽率影响

图2为添加西瓜皮有机肥瓢儿白种子平均生长高度，由图2可知，在瓢儿白生长期高度逐渐增大，其中6组处理组植株高度均高于空白组高度，西瓜皮有机肥促进瓢儿白植株生长。西瓜皮固体肥和液体肥处理组比较，固体肥组植株高度均高于液体肥组高度，固体肥对促进瓢儿白植株生长显著(P<0.05)，其中处理2植株高度上升趋势较快，在栽培第11 d时植株高度达到4.82 cm，处理1植株高度达到4.17 cm，其余处理组均为超过4cm。当西瓜皮固体肥和土壤按照1∶6比例混合有利于瓢儿白植株生产。

图2 西瓜皮堆肥对瓢儿白植株株高影响

3.2 果皮堆肥成分及理化指标分析

N、P、K、Ca、Mg是植物生长中重要的营养元素，特别是N、P、K三种元素，是植物发育的关键，这三种元素也是土壤中相对缺乏的，营养元素的有效成分反映了其能被植物吸收的难易程度。本实验采用测量全N、全P、全K(以下分别用TN、TP、TK代表)，便于直观的反应土壤及其堆肥营养情况。测定晒干后果皮固体肥和稀释后液体肥(液体肥稀释10倍)有效成分含量和理化指标，对不同果皮堆肥进行差异性分析。

由表1可知，西瓜皮堆制得到的固体肥和液体肥整体有效成分优于腐殖土，果皮中含有丰富的并且未被利用的营养素；堆肥由果皮发酵，经过EM菌群发酵分解完全，产生更多有效营养素供植物吸收。西瓜固体肥可提供丰富的TP和有机质含量分别可达8.69 g/kg和486.28 g/kg，固体肥和腐殖土一定比例混合能够有效提供植株生长所需物质。