龔小強，孫向陽，李 燕，李素艷，張 璐

（北京林業(yè)大學 林學院，北京100083）

隨著中國國民經(jīng)濟不斷提升，城市綠化建設迅速發(fā)展，園林廢棄物如枯枝落葉、灌木修剪物、草坪修剪物和殘花等的產(chǎn)生量也急劇增加［1］。傳統(tǒng)的焚燒和填埋處理方式，不僅污染大氣和水體，而且浪費寶貴的生物質(zhì)資源，因此，無害化和資源化處理是一種必然趨勢［2］。堆肥化處理是目前園林廢棄物資源化處理最具前景的技術之一［3］。堆肥法是利用微生物活動，將含大分子有機物質(zhì)的園林廢棄物轉化為富含腐殖酸和可溶性營養(yǎng)元素的堆肥產(chǎn)品，進而可以將產(chǎn)品應用為栽培基質(zhì)、有機肥和土壤覆蓋物［4］。然而，堆肥過程產(chǎn)生的大量小分子有機物及礦質(zhì)營養(yǎng)使得產(chǎn)品出現(xiàn)pH值、EC值偏高，營養(yǎng)不均衡等問題，在作栽培基質(zhì)應用過程中，往往導致苗木出現(xiàn)鹽害及燒苗現(xiàn)象［5］，使得其作為栽培基質(zhì)添加比例較低。如北京林業(yè)大學張璐［6］等研究園林廢棄物堆肥產(chǎn)品作為青蘋果竹芋替代基質(zhì)，以添加50%為宜；張強［7］等研究園林廢棄物堆肥產(chǎn)品作為馬齒莧、矮牽牛、彩葉草栽培基質(zhì)，也以添加50%為宜，超過70%就發(fā)生毒害作用。因此，有效降低基質(zhì)pH值、EC值和改善堆肥基質(zhì)理化性質(zhì)，成為現(xiàn)階段園林廢棄物產(chǎn)品用作栽培基質(zhì)急需解決的問題之一。

竹酢液是竹炭生產(chǎn)過程中竹材熱解成分的冷凝回收液，主要是有機酸、酚類、酮類、醇類和酯類等，其中醋酸占有機成分的50%左右［8］，已有研究［9-10］其能作為有效的鹽堿地改良劑。麥飯石自身具有良好的溶出性能，能夠溶出 Mg2+、Cu2+、Zn2+等微量營養(yǎng)元素，而且對礦質(zhì)營養(yǎng)和重金屬元素具有良好的吸附和解吸作用，同時麥飯石還具有雙向調(diào)節(jié)水體pH 值作用［11-13］，已有研究［14-16］能有效改良土壤，并對植物生長具有良好的促進作用。本文選取竹酢液和麥飯石作為改良劑，研究其對園林廢棄物堆肥基質(zhì)栽培后理化性質(zhì)及對鳥巢蕨（Asplenium nidus）生長發(fā)育影響，以期能篩選適宜鳥巢蕨生長的園林廢棄物堆肥基質(zhì)的最優(yōu)改良配比，同時也為園林廢棄物資源化利用于花卉無土栽培提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試園林廢棄物堆肥產(chǎn)品來源于北京市京圃園生物工程有限公司堆肥基地，（堆肥起始條件是調(diào)節(jié)C／N至25，含水量60%～70%，加入5mL／kg自制菌劑（康氏木霉和白腐菌混合菌種），堆體每7d翻堆1次，并補充水分使得含水量達到60%～70%，共堆肥42d，其中堆肥溫度達到殺滅病原微生物要求55～60℃為4d，堆肥至42d時接近環(huán)境溫度，達到腐熟）。堆肥產(chǎn)品的基本性質(zhì)如下：pH值8.62，EC值3.787ms·cm-1，有機碳221.3g·kg-1，全氮18.93g·kg-1，全磷4.16g·kg-1，全鉀9.68g·kg-1，速效氮416.41mg·kg-1，速效磷663.89 mg·kg-1，速效鉀1014.35mg·kg-1，總Cu含量0.42mg·kg-1，總Zn含量1.34mg·kg-1，總Fe含量11.03mg·kg-1。

供試改良劑：竹酢液精制液，購自桂林新竹大自然生物材料有限公司，pH值2.92，EC值1.27ms·cm-1）；麥飯石粉，購自桂林新竹大自然生物材料有限公司，325目。

供試植株：為花鄉(xiāng)花木集團順義區(qū)草橋鎮(zhèn)苗圃提供生長3個月的鳥巢蕨幼苗。

1.2 試驗方案

本研究于2012年4月在北京花鄉(xiāng)花木集團草橋鎮(zhèn)苗圃溫室內(nèi)進行，將堆肥基質(zhì)按表1所示依次加入竹酢液稀釋（竹酢液添加量為按稀釋后500 mL／kg加入，對照為添加蒸餾水500mL／kg的量）和麥飯石粉，共7個處理，加入改良劑后放置反應7 d后，進行植物栽培。選取株高14～15cm，葉片生長健壯，根系無損傷、無病害的鳥巢蕨幼苗，置于150mm×132mm栽培，每個處理重復60次，整個栽培試驗周期為180d，各個處理栽培管理均一致。

表1 試驗設計Table 1 Design of experiment

植株生長180d后，各個處理隨機選擇10株，取出洗凈，測定株高、冠幅、鮮質(zhì)量、葉綠素含量，之后植株在105℃下殺青10min，然后在75℃烘干至恒重，最后植株粉碎過1mm篩，測定植株全N、全P、全K含量。同時，采集基質(zhì)樣品，樣品分為兩部分：一部分自然風干處理，測定pH、EC，基質(zhì)容重、總孔隙度、持水空隙、通氣孔隙；另一部分于75℃烘干至恒重后，粉碎過1mm篩，測定有機碳含量，全N、全P、全K含量，速效N、速效P、速效K含量，總Cu、總Zn、總Fe含量。

1.3 測定項目及方法

基質(zhì)容重、總孔隙度、持水空隙、通氣孔隙特性的測定參照田赟［17］等的方法：取風干基質(zhì)加入200 mL容量環(huán)刀（W0）中，記錄重量W1，浸泡24h后記錄重量W2，自然瀝干4h記錄重量W3，最后在65℃烘干至恒重，記錄重量W4，按下列公式計算：基質(zhì)容重（g·cm-3）=（W4-W0）／200；總孔隙度（%）=（W2-W4）×100%／200；通氣空隙（%）=（W2-W3）×100%／200；持水空隙=總孔隙度-通氣空隙。

基質(zhì)酸堿度（pH）和電導率（EC）使用pH計和電導率測定儀（MP521，上海三信儀表廠）測定，固液比為1∶5?；|(zhì)有機碳含量采用重鉻酸鉀外加熱法測定；堿解N采用堿解擴散法；速效P采用0.5 mol·L-1碳酸氫鈉浸提，鉬銻抗比色法分析，紫外可見分光光度計（752N，上海精密科學儀器有限公司）測定；速效K采用1mol·L-1乙酸銨浸提，火焰光度計（FP640，上海精密科學儀器有限公司）測定。

參照鮑士旦［18］的方法對基質(zhì)樣品用濃硫酸、過氧化氫進行消解，消解液進行全N、全P、全K含量，總Cu、總Zn、總Fe含量測定。全N采用凱氏定氮法測定；全P采用鉬銻抗比色法分析，紫外可見分光光度計（752N，上海精密科學儀器有限公司）測定；全K采用火焰光度計（FP640，上海精密科學儀器有限公司 ）測定，總Cu、Zn、Fe采用電感耦合等離子體光譜儀（prddigyXP，美國Leeman Labs公司）測定。

鮮質(zhì)量測定：用精度0.01g電子天平分別稱量洗凈后的鳥巢蕨新鮮成株鮮質(zhì)量；

株高、冠幅測定：鳥巢蕨成株株高、冠幅均采用尺度0～100mm軟尺測定，株高測定基質(zhì)表面至植株頂端高度，冠幅測量鳥巢蕨成株縱向和橫向的冠幅直徑，按公式S=π×（d／2）2計算冠幅面積。

葉綠素含量測定參照張憲政［19］的丙酮乙醇混合液法方法測定；

植株全N、全P、全K含量測定同上述基質(zhì)測定方法。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

試驗數(shù)據(jù)采用 Microsoft Office Excel 2003 和SPSS 18.0數(shù)據(jù)處理軟件，進行方差分析和多重比較。

2 結果與討論

2.1 組配改良劑對園林廢棄物堆肥栽培基質(zhì)物理性質(zhì)的影響

溫室條件下栽培180d后，基質(zhì)的物理性質(zhì)變化如表2所示。可以看出，6個組配改良劑處理對基質(zhì)的容重、總孔隙度、持水空隙和通氣孔隙影響不同。通過方差分析和多重比較（p＜0.05），6個組配改良劑處理基質(zhì)容重與對照均差異均不顯著；6個組配改良劑處理中，T6總孔隙度顯著高于CK，其它處理則與對照差異不顯著；6個組配改良劑處理基質(zhì)持水空隙與對照均差異均不顯著；6個組配改良劑處理中，T6、T5通氣孔隙顯著高于CK，T1顯著低于于CK，T2、T3、T4、與CK差異不顯著。

綜上可見，組配改良劑的施加對栽培基質(zhì)容重、總孔隙度、持水空隙和通氣孔隙影響不明顯，相比于對照。其中僅T6處理同時對總孔隙度和通氣空隙影響顯著。

表2 不同處理基質(zhì)栽培180天后物理性質(zhì)變化Table 2 Influences of different treatments on physical properties of the media after planting for 180days

2.2 組配改良劑對堆肥基質(zhì)化學性質(zhì)的影響

溫室條件下栽培180d后，基質(zhì)的化學性質(zhì)變化如表3所示。組配改良劑處有機碳含量T3和T5含量相近，均顯著低于對照CK，分別降低11.86%和14.75%，T2、T4和T6含量相近，相比對照降低5.84%、6.28%、3.58%，與對照差異未達顯著，T1高于對照4.52%，但差異不顯著。組配改良劑處理基質(zhì)中有機碳含量較對照降低，可能是由于堆肥基質(zhì)在栽培過程也會發(fā)生緩慢降解［4］，而竹醋液和麥飯石添加具有促進基質(zhì)當中微生物的活動，加速有機物質(zhì)降解作用引起［20］。

組配改良劑處理基質(zhì)pH均顯著低于對照處理7.39，T1-T6基質(zhì)pH在7.04～7.21范圍，均在理想范圍6.0～7.5［21］內(nèi)。對照基質(zhì)相比初始pH降低，可能是由于栽培過程灌溉的淋洗作用。組配改良劑基質(zhì)pH值較對照降低主要原因可能是：由于一方面竹酢液本身呈酸性，稀釋加入后與基質(zhì)中堿性物質(zhì)發(fā)生中和反應［5］；另一方面麥飯石可以析出Al3+，在堿性條件下，Al可以 H2AlO-3形式存在，帶負電荷，在酸性條件下，以Al（OH）+2形式存在，能夠起到雙向調(diào)節(jié)pH值作用［11］。

表3 不同處理基質(zhì)栽培180 d后化學性質(zhì)變化Table 3 Influences of different treatments on chemical properties of the media after planting for 180days

組配改良劑處理基質(zhì)EC均高于對照處理1.12 ms·cm-1，T3、T5和 T6分別提高25%、27.68%、41.07%，與對照CK差異顯著，T1、T2和T4分別提高16.07%、20.54%、11.61%，差異未達顯著，組配改良劑T1～T6基質(zhì)EC值在1.25～1.58ms·cm-1，均在植物生長安全EC值范圍為0.70～2.60 ms·cm-1內(nèi)。組配改良劑處理基質(zhì)較對照EC值提高可能是當中麥飯石粉具有極強溶出性，能夠提供營養(yǎng)元素離子，同時具有的吸附和解析能力，能夠維持基質(zhì)營養(yǎng)均衡，防止營養(yǎng)元素隨灌溉淋洗出［12］。

組配改良劑處理基質(zhì)全N含量均高于對照處理，其中T4、T5和T6與對照CK差異顯著，分別提高33.09%、52.88%、23.84%，T1、T2和 T3分別提高17.71%、13.54%、18.44%，但與對照差異不顯著。組配改良劑處理加入提高了基質(zhì)全P含量，其中T4和T5顯著高于CK，分別提高42.72%和109.60%，T1、T2、T3、T6處理分別提高19.81%、3.41%、15.79%、24.46%，與對照差異未達顯著。組配改良劑處理基質(zhì)全K含量均高于對照處理，T2、T4、T5、和 T6 顯著高于對照，分別提高31.19%、32.96%、40.51%、33.76%，T1 和 T3 處理分別提高22.83%、21.22%，與CK差異不顯著。組配改良劑處理基質(zhì)中N、P、K營養(yǎng)元素的增加可能是由于栽培過程有機物質(zhì)緩慢降解釋放出營養(yǎng)元素所致［23-25］，這與有機物含量降低變化一致。

組配改良劑處理基質(zhì)堿解N含量近似或高于對照處理，T2、T5、T6顯著高于對照CK，分別提高12.07%、15.38%、12.09%，T3和 T4分別提高2.90%、2.33%，T1則略降低0.49%，均與CK差異不顯著。組配改良劑處理加入，相比對照處理，提高了基質(zhì)速效P含量，速效P含量T5到T6顯著高于對照CK，分別提高31.72%、31.44%，T1、T2、T3、T4處理分別提高12.80%、11.20%、14.30%、7.32%，與CK差異未達顯著。組配改良劑處理基質(zhì)速效K含量提高，其中T3、T5和T6高于對照7.35%，8.68%、9.70%，差異未達顯著，T1、T2、T4低于對照26.87%、22.91%、19.32%，差異顯著。組配改良劑處理基質(zhì)中堿解N、速效P、速效K含量提高，同樣可能是因為有機質(zhì)緩慢降解，釋放營養(yǎng)元素引起［23-25］。而T1、T2、T4速效鉀含量顯著低于CK，可能是由于灌溉不均勻淋洗作用引起。

6個組配改良劑處理對基質(zhì)的Cu、Zn和Fe含量均有積極影響。6個組配改良劑處理基質(zhì)Cu含量T5到T6顯著高于對照CK，分別提高44.12%、94.11%，T1、T2、T3、T4與CK差異不顯著，分別提高32.35%、11.76%、2.94%、8.82%。組配改良劑處理加入提高了基質(zhì)Zn含量，T1-T6處理均顯著高于對照 CK，分別提高41.84%、28.57%、29.59%、27.55%、57.14%、50.00%。組配改良劑處理基質(zhì)Fe含量均高于對照處理，T5顯著高于對照32.30%，T1、T2、T3、T4和T6分別提高9.57%、2.46%、4.12%、12.24%、5.25%，與CK差異不顯著?；|(zhì)的Cu、Fe和Zn含量增加，可能是一方面是基質(zhì)有機物降解增加營養(yǎng)元素含量［23-25］；另一方便麥飯石自身溶出性能夠提供Cu、Fe和Zn營養(yǎng)元素［12］。

綜上可見，組配改良劑的施加降低栽培基質(zhì)有機碳含量和基質(zhì)pH值，提高基質(zhì)EC值及全氮、全磷、全鉀、堿解N、速效磷、速效鉀營養(yǎng)元素含量，同時對微量元素Cu、Zu、Fe含量提高有積極作用。各個組配改良處理中以T5處理的效果最為顯著，有機碳含量提高14.75%，EC值提高27.68%，全氮、全磷、全鉀提高52.88%，109.60%，40.51%，堿解氮、速效磷、速效鉀提高15.38%、31.72%、8.68%，Cu、Zu、Fe含量提高44.12%、57.14%、32.30%，優(yōu)于其他處理。

2.3 組配改良劑對鳥巢蕨植株生長的影響

從圖1可見，T3、T5和T6處理植株鮮質(zhì)量均顯著高于CK處理，其中T5鮮質(zhì)量最高，T6次之，T3最低，分別較對照CK提高35.79%、21.08%、13.4%，而T1、T2和T4處理植株鮮質(zhì)量與對照差異不顯著，分別提高7.54%、5.72%、7.50%。

植株株高僅T6處理顯著高于CK處理，提高22.53%，而T1、T2、T3、T4和T5處理植株株高提高1.90%、1.42%、4.62%、2.77%、9.33%，與對照差異均未達顯著。

從圖1可見，T2、T4、T5和T6處理植株冠幅均高于CK處理，差異達顯著，其中T6處理冠幅最高，T5、T2次之，T4最低，分別較對照CK提高68.54%、57.02%、44.76%、42.54%，而 T1 和 T3處理植株冠幅提高1.92%、3.25%，與對照無顯著差異。

7個處理當中，CK處理植株葉綠素含量最低，T1-T6分別提高2.53%、3.80%、7.60%、5.69%、8.22%、8.86%，但各個處理與對照差異均不顯著。

綜上可見，組配改良劑添加促進了植株生長，提高了生物量的積累（鮮質(zhì)量）、株高、冠幅，葉綠素含量。本研究結果與鮑濱福等研究［26］以竹酢液為調(diào)節(jié)劑作用一致，均顯著地提高農(nóng)林作物的產(chǎn)量，改善其品質(zhì)。同時也與蘇國立［15］等研究以麥飯石對水稻產(chǎn)量品質(zhì)提升作用一致。改良處理的鳥巢蕨植株生物量增加可能是由于基質(zhì)相應有效營養(yǎng)元素含量提高引起（表3）。其中各組配改良劑處理以T6效果最佳，鮮質(zhì)量、株高、冠幅，葉綠素含量分別提高35.79%、22.53%、68.54%、8.86%，T5 效 果次之，鮮質(zhì)量、株高、冠幅，葉綠素含量分別提高21.08%、9.33%、57.02%、8.22%。

圖1 不同處理對鳥巢蕨生長影響Fig.1 Effects of different treatments on the growth of A.nidus

2.4 組配改良劑對鳥巢蕨植株營養(yǎng)含量的影響

從圖2可見，組配改良劑處理植株全氮含量均高于對照組，差異顯著（p＜0.05），6個組配改良劑處理植株全氮含量為T5＞T4＞T6＞T2＞T3＞T1，較 CK 處理分別提高64.88%、58.15%、54.76%、54.17%、54.16%和39.29%。組配改良劑的加入提高了鳥巢蕨植株的全磷含量，除T1處理與CK差異不顯著，T2～T6處理均顯著高于CK，全磷提高T4＞T5＞T6＞T2＞T3，相比于對照，分別提高 61.67%、55.12%、50.00%、45.04%和18.33%。組配改良劑的加入同樣提高了鳥巢蕨植株的全鉀含量，其中T2、T3、T4和T5處理植株全鉀含量均顯著高于CK處理，全鉀提高T4＞T5＞T3＞T2，分別提高21.44%、18.96%、17.16%和15.34%，而T1和T6處理全鉀提高相比CK差不顯著。改良處理的鳥巢蕨植株全氮、磷和鉀的增加可能是由于基質(zhì)相應有效營養(yǎng)提高引起（表3）。本試驗研究的結果與戚?。?0］研究竹酢液對杉木營養(yǎng)元素提高效應影響一致。同時，也與趙英［14］等研究麥飯石對植物營養(yǎng)含量具有提升作用一致。

綜上可見，組配改良劑添加提高植株全氮、全磷、全鉀營養(yǎng)元素含量。組配改良處理中T4、T5效果最佳，全氮分別提高58.15%、64.88%，全磷分別提高61.67%、55.12%、全鉀分別提高21.44%、18.96%。

圖2 不同處理的植株營養(yǎng)含量Fig.2 Effects of different treatments on the nutritional state of Asplenium nidus plants

3 結論

本試驗條件下，組配改良劑的施加對栽培基質(zhì)容重、總孔隙度、持水空隙和通氣孔隙等物理性質(zhì)影響不明顯。

組配改良劑的施加對栽培基質(zhì)化學性質(zhì)影響明顯，降低有機碳含量和基質(zhì)pH值，提高基質(zhì)EC值及全氮、全磷、全鉀、堿解N、速效磷、速效鉀營養(yǎng)元素含量，同時對微量元素Cu、Zu、Fe含量提高有積極作用。

組配改良劑添加促進了植株生長，提高了生物量的積累（鮮質(zhì)量）、株高、冠幅，葉綠素含量，同時提高植株全氮、全磷、全鉀營養(yǎng)元素含量。

各個組配改良劑中T5的綜合效果最為顯著，即稀釋1 000倍竹醋液500mL／kg+40g／kg組配改良劑能有改善基質(zhì)理化性質(zhì)，促進鳥巢蕨生長和養(yǎng)分積累，因此推薦生產(chǎn)中施用。

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