农林废弃物不同基质配比和缓释肥对观赏辣椒生长的影响

赵 懿，刘建军，张博伦

（1.北京市延庆区农业技术推广站，北京 102100；2.北京市延庆区农业科技服务中心，北京 102100）

农业废弃物是指在整个农业生产过程中被丢弃的有机类物质[1]，园林废弃物是指在园林养护过程中修剪及自然凋零产生的枝条、落叶、残花等[2]。随着现代农业的发展和平原造林政策的实施，每年都产生大量的农林废弃物，这些废弃物中含有丰富的矿物质和有机质，但往往在农林业生产中被随意弃置，不仅污染环境，而且严重危害人类健康[3]，如加以利用势必成为可持续农业发展的重要议题。农林废弃物处理方式包括肥料化、饲料化、燃料化和材料化，其中利用农林废弃物生产栽培基质是材料化的一种，主要包括好氧发酵和炭化技术两种途径[4]，近年来已有诸多研究[3，5-7]。利用农林废弃物生产栽培基质替代泥炭已有相关研究成果，但利用农林废弃物生产栽培基质对观赏辣椒生长影响的报道较少。该文旨在利用延庆区农林废弃物生产基质替代泥炭和缓释肥用量对观赏辣椒外观形状的影响进行研究，以确定延庆区观赏辣椒栽培基质配方，为延庆区园艺产业发展提供基础数据和参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验地选择。试验选在北京市延庆区绿富隆农业科技发展有限公司基地进行。

1.1.2 废弃物栽培基质及菌剂。2020 年5—7 月在北京市延庆区东祥环境科技有限公司进行配置，所用农林废弃物基质材料包括4 种：玉米秸秆、蘑菇渣、树枝、芦苇，通过好氧发酵腐熟后按照不同比例进行掺混。腐熟所使用的微生物菌剂由中农绿康（北京）生物科技有限公司提供。

1.1.3 试验品种选择。观赏辣椒品种为蟠桃辣椒。

1.2 方法

试验于2020 年7 月16 日定植于19 cm 的塑料花盆中，每个处理12 盆，3 次重复，样品数据随机抽取5 盆测定地上鲜重、单株产量、单株果数、叶绿素含量、株高、冠幅、分枝数和叶片数量。田间管理：定植后3 d 浇水1 次，缓释肥采用氮缓释复合肥（25-10-10）。

试验采用农林废弃物的配比和缓释肥施用量的两因素试验设计，因素A 为：农林废弃物的复合物配比为玉米秸秆、蘑菇渣、树枝、芦苇的配比分别为3∶2∶2∶3，利用农林废弃物复合物不同比例替代泥炭（T），包括5 个水平（表1）：不替代（T1）、30%替代（T30）、50%替代（T50）、70%替代（T70）、100%替代（T100）。因素B 为缓释肥每盆施肥量（H），包括5 个水平：0 g/盆（H0）、2 g/盆（H2）、3 g/盆（H3）、4 g/盆（H4）、5 g/盆（H5）。按照试验设计，共设置25个处理（表2）。

表1 不同替代水平的基质配比

表2 试验因素与处理

筛选观赏辣椒不同基质配比依照隶属度值计算，采用模糊数学隶属度函数方法[3]，植株形态指标隶属函数值：

式中：X 为某一基质条件下某一指标的测定值，Xmax为该指标测定的最大值，Xmin为该指标所测的最小值。将各基质条件下不同形态指标的隶属函数值进行累加，求其平均值，即为观赏辣椒综合评价指数，该文选取最大值为建议的基质配比和缓释肥用量。

2 结果与分析

2.1 农林废弃物不同基质配比对观赏辣椒生长的影响

从表3 可以看出，除分枝数外，观赏辣椒其他各项指标中，以不含废弃物的基质T0 最大，随着废弃物替代水平的增加，各项指标均呈现下降的趋势。各指标中，观赏辣椒地上鲜重T0 与其他处理呈现显著差异，不同替代水平T30、T50、T70 与T100 之间存在显著差异；单株产量T0与T50、T70 和T100 存在显著差异，与T30 差异不显著；单株果数T0、T30 与T100 处理存在显著差异；叶绿素含量T0 与其他替代水平呈现显著差异，T30 和T50 之间差异不显著，T70 和T100 之间差异不显著；株高T0 与其他替代水平呈现显著差异，不同替代水平之间T100 与其他替代水平差异显著；冠幅T0 与T100 之间存在显著差异；分枝数T0、T30 与T100 处理存在显著差异；叶片数量T100与其他处理呈现显著差异。

2.2 不同缓释肥用量对观赏辣椒生长的影响

从表4 可以看出，除株高、冠幅和叶片数量外、其他指标均存在显著差异；其中地上鲜重H5 最高，与其他处理呈现显著差异；单株产量H4 最高，与H5 无显著差异，与H0、H2、H3 差异显著；单株果数以H4 最高，与H2、H3、H5差异不显著，与H0 差异显著；叶绿素含量H3、H5 与H0、H2 差异显著；分枝数H5 与H0 呈现显著差异，与其他处理差异不明显。

2.3 农林废弃物不同基质配比和缓释肥用量两因素对观赏辣椒的影响

不同基质配比和缓释肥用量两因素对观赏辣椒的影响的方差分析见表5，观赏辣椒的多个生物指标在不同的基质配方下均达极显著差异，这与上文单因素的分析结果一致。在缓释肥用量的处理下，除株高、冠幅、叶片外均达显著或极显著差异，这与上文单因素的分析结果一致。地上鲜重和叶绿素含量的交互作用呈现显著差异，因此在同一替代水平下，增加缓释肥用量可以增加地上部分鲜重和叶绿素含量，且缓释肥对叶绿素含量的效用要高于不同基质比的效用，所以缓释肥是提高观赏辣椒叶绿素含量的关键因素。

表5 农林废弃物不同基质配比和缓释肥用量两因素对观赏辣椒的影响（F 值）

虽然两因素和单因素方差分析在结果上基本一致，但单因素方差分析结果中筛选的最优值并不集中于某一处理，而是分布于不同处理中，因此观赏辣椒的不同基质配比和缓释肥用量不能根据单因素分析结果而确定，需要进一步进行隶属度分析。

2.4 观赏辣椒综合评价的隶属度分析

从表6 可以看出，在筛选对象不考虑T0 的情况下，综合评价指数达到0.6 以上的组合均存在于T30 的处理中，其中最大值为0.67，处理为：T30×H2（农林废弃物30%替代泥炭和缓释肥2 g/盆）。

表6 观赏辣椒各生物指标的隶属度和综合评价

3 结论与讨论

观赏辣椒的观赏性通过指标测定来表示，各指标的大小对不同的基质配方表现出了明显的差异。随着废弃物基质替代泥炭的比例逐渐增加，各指标均表现为下降的趋势，当替代水平达到100%时，与不替代泥炭的处理差异达到显著水平，分析可能的原因是废弃物的增加使基质的总孔隙度增加，容重降低，影响了根系的生长和固定作用，不能更好地吸收养分和水分，从而导致地上部分的观赏辣椒形态变差。

缓释肥的缓释是指化学物质养分释放速率远小于速溶性肥料施入土壤后转变为植物有效态养分的释放速率，通过养分的缓慢释放让观赏辣椒整个生育期内均有养分供应。施用缓释肥与不施用缓释肥的观赏辣椒相比，施用缓释肥的观赏辣椒的地上鲜重、单株产量、单株果数、叶绿素含量和分枝数均达显著水平，其中叶绿素含量的结果与韩桂琪等[8]研究结果一致。缓释肥不同用量的处理间地上鲜重、单株产量和叶绿素含量有显著差异，其他指标无显著差异。

通过两因素的方差分析得知，废弃物替代水平和缓释肥用量之间存在着交互作用，叶绿素含量和地上鲜重达显著水平，2 项指标由废弃物替代水平和缓释肥用量共同决定。且缓释肥对叶绿素含量的效用要高于不同废弃物基质配比的效用，再一次说明缓释肥对叶绿素含量的重要性。

最优配方的获得：通过模糊数学的隶属度分析，将各基质条件下不同形态指标的隶属函数值进行累加，求其平均值计算出综合评价指数，其中排名前3 位的是农林废弃物30%替代泥炭处理，缓释肥用量分别为2 g/盆，4 g/盆和5 g/盆，说明替代泥炭的水平为30%最优。按照综合评价指数排名第一的是农林废弃物30%替代泥炭和缓释肥2 g/盆。

不同基质的配方对观赏辣椒的影响已有研究[9-12]，该研究以泥炭∶蛭石∶珍珠岩=7∶1∶2 的比例为基础，利用农林废弃物替代其中70%泥炭的部分开展试验，其配方椰糠占比75%，与马李军等[9]的研究相近，同时其发酵料占总基质的70%，与张丽娟等[12]的研究相近，区别是该文利用的农林废弃物与以上研究利用的废弃物不同，因此该文给出的配方是可行的。从废弃物的比例来看，玉米秸秆、蘑菇渣、树枝、芦苇的配比分别为3∶2∶2∶3，其中每一种废弃物的比例均在20%～30%之间，这个比例是较为平均的比例，是否还有更优的比例适合观赏辣椒的生长，还需进一步研究和试验。