腐熟化园林废弃物对南瓜种子萌发及幼苗生长影响初探
2021-03-13张卓斌涂超峰向国红韩宇迪
张卓斌,涂超峰,向国红,韩宇迪
(1 湖南人文科技学院农业与生物技术学院,湖南娄底 417000;2 常德市园林绿化研究与技术指导中心)
园林废弃物也称为城市绿化植物废弃物,指城市绿地或郊区林地中绿化植物自然或养护过程中所产生的乔灌木修剪物、草坪修剪物、杂草、落叶、枝条、花园和花坛内废弃草花等废弃物[1]。随着我国城市化快速发展,园林废弃物产量也在逐年增加,面对日益严峻的城市生态压力,如何资源化利用园林废弃物显得尤为迫切。有关研究表明,在香蕉、牛大力、酸柚、生菜、番茄等作物上使用椰糠作为栽培基质可以促进作物生长、根系发达[2-6],而在土壤中使用园林废弃物堆肥可明显改善土壤综合指标,有效提高有机质、氮磷钾等含量,可作为花卉苗木栽培的基质材料[7-8]。由于不同植物对土壤(基质)的要求不同,所以确定适宜的土壤中园林废弃物堆肥添加量在实际生产中是非常关键的,需要进一步探索研究。
南瓜种植广泛,营养价值高,可食用、加工、观赏,是重要的瓜类作物[9]。以不同比例的腐熟化园林废弃物添加量对栽培南瓜进行5 个处理,分析不同条件下南瓜种子萌发和幼苗生长形态差异,探索以腐熟化园林废弃物替代土壤作为主基质栽培南瓜的应用效果,可为园林废弃物在作物领域的开发与应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试材为兴海县禾之源农业发展有限公司所产的传统蜜本南瓜,园林废弃物(已经过堆肥处理)来自常德市园林废弃物处理厂,园林废弃物二次处理所用发酵剂为北海强兴生物科技有限公司生产的强兴堆肥发酵剂。
1.2 试验设计
试验在湖南人文科技学院研究生教育教学实践基地进行。
1.2.1 园林废弃物腐熟化(二次发酵)处理方法。先把200g 发酵剂与2kg 面粉混合拌匀,然后将混合物均匀撒到35kg 园林废弃物中进行搅拌(含水量约50%),再加入2kg 尿素后继续翻拌,最后用塑料薄膜覆盖(不要完全密封),发酵10d 后温度下降至正常,待其表面有白色菌丝即表明发酵完成。
1.2.2 盆栽试验设计。试验设5 组处理,即在黄土中分别添加0、25%、50%、75%和100%的腐熟化园林废弃物,分别记为T0(CK)、T1、T2、T3、T4。选用籽粒饱满、大小相近的南瓜种子先浸种8h,然后在大小为13cm×18cm 的育苗钵中进行播种培育。
1.3 指标测定
在保证同一水肥、光照和温度的条件下,考察不同处理下的南瓜幼苗生长差异。①种子萌发:发芽势(%)=(发芽试验第7d 发芽的种子数/供试种子数)×100,发芽率(%)=(发芽试验第14d 发芽的种子数/供试种子数)×100;②苗期形态指标:从每组中随机选取10株幼苗,测量不同处理下南瓜的叶片宽、叶片长、株高、根长以及植株鲜质量的差异。
1.4 数据处理
用游标卡尺测量叶长、叶宽及根长,电子天平秤称取幼苗鲜质量,采用Excel 2010 统计数据和SPSS 23软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 园林废弃物对于南瓜种子萌发的影响
从表1 可知,T0处理的发芽势高于T2、T3和T4,但低于T1;从发芽率来看,除了T2处理外,其他3 组处理的发芽率均高于T0组。这一结果表明,在土壤中添加一定量的园林废弃物可以促进南瓜种子萌发,当园林废弃物的添加量为25%时种子萌发效果最佳。T1处理的发芽势显著高于T2、T3和T4;T1和T4处理的发芽率显著高于T2处理。另外,T4处理结果显示,在用园林废弃物完全代替土壤的条件下南瓜种子发芽率达到100%,高于T0处理的86.6%,可见园林废弃物作为南瓜的育苗基质具有一定优势。
表1 园林废弃物对南瓜种子萌发影响
2.2 园林废弃物对于南瓜生长形态的影响
由表2 可知,T1、T2、T3及T4处理的南瓜幼苗各项生长指标都比对照组(T0)更具优势,其中T1和T4处理的南瓜幼苗生长优势最为明显。T4处理的各项指标中,除了株高外,其它指标均显著高于T0处理。从平均值来看,根长和鲜质量的差异在不同处理条件下最为明显:从T0到T4,南瓜幼苗根长随园林废弃物添加量增大呈现出总体上升趋势,T0和T4处理的南瓜幼苗根长相差约8cm;鲜质量也有逐渐增大的趋势,其中T4和T2处理显著高于其他处理,最大差值达到2.54g。从研究结果可知,南瓜幼苗的各项生长形态指标并没有完全随园林废弃物的添加量递增而呈现出规律性的增减变化,说明并不是园林废弃物的添加量越多幼苗生长状态就越好。值得注意的是T4处理结果,该条件下南瓜幼苗的株高、根长、叶宽和鲜质量均优于对照组,表明100%园林废弃物作为育苗基质可以有效促进南瓜壮苗,较土壤育苗更具优势。
表2 园林废弃物对南瓜幼苗生长形态影响的差异
图1 不同处理条件下南瓜幼苗生长情况
3 讨论与结论
种子萌发是种子植物生长发育的前提[10],除了自身条件外,主要受温度、水分和空气3 个因素的影响。园林废弃物具有优良的理化性质,且由于其疏松多孔、富含养分以及矿物质,是培育花卉的理想基质[11]。从上述研究结果来看,本研究认为土壤对种子萌发的促进优势主要在于其提供了较为充足的水分,因为土壤的保水性效果优于园林废弃物,因此这一条件可能是T0处理的南瓜种子萌发效果较好的重要原因。T1(75%土壤+25%园林废弃物)处理下蜜本南瓜的种子萌发状态最佳,可能是因为该条件在水分含量和透气性(空气)方面均有相对优势,而T2、T3和T4处理的南瓜种子发芽势较低,可能是这些处理的土壤含量较少导致水分供应不足。据不同处理条件下南瓜幼苗的根系生长情况可知,园林废弃物含量多的处理,其幼苗根长的生长优势更明显,可能是因为园林废弃物疏松多孔的特性为植物根系提供了良好的生长空间。另外,在纯园林废弃物作栽培基质的条件下,南瓜幼苗所表现出来的生长优势可能与园林废弃物的养分含量有关。
综上所述,腐熟化园林废弃物对蜜本南瓜的种子萌发和幼苗生长均有一定促进作用,添加比例为25%时效果最佳。100%园林废弃物作为南瓜育苗基质表现出了明显的生长优势,说明以园林废弃物代替土壤作为南瓜育苗壮苗的基质具有可行性。园林废弃物具有富含有机质、质量轻便、价格低廉等优势[12],除了在园艺植物育苗方面有着广泛的应用前景外,作为小型瓜果蔬菜的栽培基质也具有较大的开发潜力。