潘松　趙玉梅　袁峰均　史正軍

關(guān)鍵詞：園林廢棄物；有機(jī)覆蓋物；龍船花；生長(zhǎng)參數(shù)；植物養(yǎng)分；SPAD

中圖分類(lèi)號(hào)：S731.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

園林廢棄物是指園林植物自然凋落或者修剪養(yǎng)護(hù)時(shí)所產(chǎn)生的植被殘?bào)w，主要包括樹(shù)葉、草屑、樹(shù)木與灌木剪枝等[1]。隨著我國(guó)城市綠化的快速發(fā)展，園林廢棄物儼然成為繼城市生活垃圾之后的第二大城市固體廢棄物[2]，將其制成有機(jī)覆蓋物是實(shí)現(xiàn)園林廢棄物資源化利用的有效途徑之一，而且還可緩解由傳統(tǒng)且主要的填埋、焚燒處理方式給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的壓力[3-4]。研究表明，有機(jī)覆蓋物經(jīng)自然分解可提高土壤中的有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量[5-6]，這些養(yǎng)分元素可供植物吸收利用，進(jìn)而促進(jìn)植物生長(zhǎng)，MARICHAMY等[7]、CREGG 等[8]和KICZOROWSKI 等[9]的研究均得以證實(shí)；此外，有機(jī)覆蓋物還具有改善土壤物理特性[10]、減少土壤侵蝕和保護(hù)徑流[11]、保持土壤水分和溫度[12]、抑制雜草生長(zhǎng)[13]、吸滯、降解污染和美化綠地景觀[14]等功能。因此，園林廢棄物作有機(jī)覆蓋物具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于園林廢棄物的地表覆蓋應(yīng)用較成熟的方式為堆肥和染色覆蓋，而對(duì)原生材料直接覆蓋的研究及應(yīng)用較少，且大多側(cè)重于對(duì)土壤理化性質(zhì)和微生物方面的效果研究[15-18]，而鮮有對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育直接效果的研究。

龍船花（Ixora chinensis Lam.）原產(chǎn)于中國(guó)南部地區(qū)和馬來(lái)西亞，株型優(yōu)美、花期長(zhǎng)，具有極高的觀賞價(jià)值[19]，在我國(guó)南方城市園林中應(yīng)用非常廣泛[20-21]，同時(shí)還具有重要的藥用價(jià)值[22-23]。故本研究以園林中常見(jiàn)灌木龍船花為例，探討園林廢棄物不同組分的原生材料地表覆蓋對(duì)龍船花生長(zhǎng)發(fā)育的影響，以期為園林廢棄物作有機(jī)覆蓋物的應(yīng)用推廣提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)地點(diǎn)：深圳市仙湖植物園試驗(yàn)基地。

供試土壤：試驗(yàn)基地附近人工山林地表層30 cm 深度內(nèi)的自然赤紅壤，其基本理化性質(zhì)為有機(jī)質(zhì)4.23 g/kg、全氮0.26 g/kg、全磷0.22 g/kg、全鉀5.1 g/kg、pH 6.12，經(jīng)自然晾干過(guò)2 cm 篩后備用。

供試肥料：復(fù)合肥（N∶P₂O₅∶K₂O=15∶15∶15）。

試驗(yàn)容器：利用市場(chǎng)購(gòu)置的黑色PVC 阻根板卷材圍合成圓柱形種植槽，規(guī)格為高50 cm、直徑80 cm，外圍用鐵絲圍綁加固。

供試植物：于苗木市場(chǎng)購(gòu)置的龍船花袋苗，株高為25～30 cm。

供試覆蓋物：草屑、樹(shù)葉、枝葉、樹(shù)枝共4類(lèi)。選用園林日常養(yǎng)護(hù)過(guò)程中修剪的多種喬木側(cè)枝混合物和草坪草修剪混合物，其中喬木包括馬占相思（Acacia mangium）、大葉榕（Ficus altissima）、小葉榕（F. microcarpa）、水蒲桃（Syzygiumjambos）等華南本土闊葉植物，以馬占相思和大葉榕為主；草坪草修剪物為馬尼拉草（Zoysiamatrella）和臺(tái)灣草（Z. pacifica）?！安菪肌奔床萜翰菪藜粑?，“樹(shù)葉”為從喬木柔枝上摘取的葉片，“枝葉”為喬木主桿二級(jí)以上生長(zhǎng)樹(shù)葉的柔枝，“樹(shù)枝”為木質(zhì)化程度較高的喬木主桿一級(jí)側(cè)枝，枝條硬化且無(wú)葉片生長(zhǎng)；材料按分類(lèi)收集后，將樹(shù)枝、枝葉、樹(shù)葉用小型樹(shù)枝粉碎機(jī)粉碎至粒徑30～80mm，草屑不粉碎，草葉長(zhǎng)度為50～150 mm，所有材料經(jīng)自然晾干后作覆蓋物使用。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)采用二因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，主因素為覆蓋材料類(lèi)型，分別為草屑、樹(shù)葉、枝葉、樹(shù)枝等4 種；副因素為覆蓋厚度，分別為3、6、9 cm 共3 個(gè)水平；并設(shè)置不作覆蓋處理的裸土作為對(duì)照（CK），試驗(yàn)處理及編號(hào)見(jiàn)表1。每個(gè)種植槽內(nèi)種植8 株龍船花作為1 個(gè)試驗(yàn)處理，設(shè)3 次重復(fù)。

種植龍船花：在每個(gè)種植槽底部鋪設(shè)約10 cm厚的陶粒，再向槽內(nèi)填土，土壤經(jīng)適度按壓及灌水穩(wěn)定至距種植槽上緣10 cm 左右，然后將去袋的龍船花苗帶土球均勻植入，再根據(jù)處理設(shè)置在相應(yīng)種植槽表土添加覆蓋物。

試驗(yàn)于2019 年11 月完成種植工作，并于種植后第1、6、12、18 個(gè)月分別在每個(gè)種植槽內(nèi)表施復(fù)合肥，每次10 g，每6 個(gè)月檢查并補(bǔ)充被分解消耗的覆蓋物至預(yù)設(shè)厚度，共補(bǔ)充3 次；龍船花生長(zhǎng)歷時(shí)21 個(gè)月，灌水等工作按常規(guī)養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行管理。

1.2.2 樣品采集與測(cè)定（1）樣品采集與處理。于2021 年8 月在每個(gè)種植槽內(nèi)隨機(jī)選取長(zhǎng)勢(shì)正常、一致的6 株龍船花。采集前先測(cè)量龍船花的株高、莖粗和葉綠素相對(duì)含量（SPAD），再用枝剪采集龍船花植株地上部，分別測(cè)莖、葉鮮重，將鮮樣裝入紙袋中，以105 ℃烘箱殺青0.5 h 再75 ℃烘干至恒重，分別稱(chēng)莖、葉干重；最后將烘干樣品用粉碎機(jī)粉碎，并過(guò)0.25 mm 篩后用于養(yǎng)分測(cè)定。

（2）測(cè)定指標(biāo)與方法。株高用不銹鋼尺測(cè)定，莖粗用游標(biāo)卡尺測(cè)定，使用SPAD-502 Plus 葉綠素計(jì)測(cè)葉片的SPAD，植株氮（N）、磷（P）、鉀（K）含量的測(cè)定均采用H₂SO₄-H₂O₂消煮，再將消煮液用凱氏定氮儀測(cè)定全氮，鉬銻抗比色法測(cè)定全磷，火焰光度法測(cè)定全鉀[24]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用 SPSS 22.0 軟件進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析，使用Excel 2016 軟件繪制圖表，用Gaphpad9.3.1 軟件進(jìn)行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)龍船花生長(zhǎng)參數(shù)的影響

由表 2 可知，與CK 相比，不同覆蓋處理后龍船花的莖、葉干（鮮）重和總干（鮮）重均有不同程度的提高，表明有機(jī)覆蓋物可促進(jìn)龍船花的莖、葉生長(zhǎng)和生物量的積累，以T7 的綜合促進(jìn)效果最好。從覆蓋材料類(lèi)型來(lái)看，覆蓋材料類(lèi)型顯著影響龍船花的莖、葉生長(zhǎng)， 以草屑覆蓋（T₁～T₃）的綜合表現(xiàn)最差，而樹(shù)葉、枝葉和樹(shù)枝覆蓋處理（T₄～T₁₂）間差異不顯著；從覆蓋厚度來(lái)看，草屑和枝葉的覆蓋效果受覆蓋厚度的影響較大，且均以3 cm 厚度覆蓋的效果最佳，而樹(shù)葉和樹(shù)枝覆蓋受覆蓋厚度的影響較小，各覆蓋厚度間無(wú)顯著性差異。

由圖 1 可知，與CK 相比，覆蓋處理的株高和莖粗均有不同程度的增長(zhǎng)，表明有機(jī)覆蓋物有助于龍船花植株橫向和縱向的生長(zhǎng)，使植株更加健壯。在所有覆蓋處理中，T₂～T₄處理對(duì)龍船花的莖粗增長(zhǎng)表現(xiàn)較差，而T₂ 和T₃處理對(duì)株高的增長(zhǎng)效果較差，其余處理間無(wú)顯著性差異，均以T7處理的增長(zhǎng)效果最優(yōu)。由此可知，從覆蓋材料類(lèi)型來(lái)看，草屑覆蓋對(duì)龍船花株高和莖粗的整體效果較差，而其他材料間無(wú)顯著性差異，同時(shí)，草屑、樹(shù)葉的覆蓋效果還受厚度的影響，分別以3、6 cm 的效果更佳。

2.2 不同處理對(duì)龍船花養(yǎng)分含量和SPAD 的影響

由表 3 可知，覆蓋處理顯著影響龍船花莖、葉的養(yǎng)分含量（葉的K 含量除外）和葉片的SPAD；與CK 相比，覆蓋處理均提高了龍船花莖、葉的N含量和SPAD，以T₇的覆蓋效果最佳；而莖、葉的P 含量受覆蓋材料類(lèi)型和厚度的影響而表現(xiàn)不一，草屑覆蓋（T₁～T₃）提高了龍船花葉的P 含量，降低了莖的P 含量，樹(shù)枝覆蓋（T₄～T₆）處理后龍船花莖、葉的P 含量顯著提升，而枝葉和樹(shù)枝覆蓋（T₇～T₁₂）對(duì)龍船花莖、葉P 含量的提升效果受覆蓋厚度的影響較大，其中，枝葉以3 cm 厚度覆蓋（T₇）、樹(shù)枝以6 cm 厚度覆蓋（T₁₁）的整體提升效果較好；覆蓋處理的葉K 含量與CK 無(wú)顯著差異，但覆蓋材料類(lèi)型和厚度顯著影響莖的K 含量，以草屑覆蓋、樹(shù)枝6 cm 厚度覆蓋的效果最差，均顯著低于CK，其余覆蓋處理與CK 無(wú)顯著差異。

2.3 龍船花養(yǎng)分含量、SPAD 與生長(zhǎng)參數(shù)的相關(guān)性分析

通過(guò)相關(guān)性分析可知（表4），龍船花各生長(zhǎng)參數(shù)指標(biāo)與莖、葉的N 含量與SPAD 兩兩間均呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），同時(shí)，莖、葉的N 含量與SPAD 也呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），莖、葉的P 含量與鮮葉重呈顯著正相關(guān)（P<0.05）。由此表明，龍船花的生長(zhǎng)主要受莖、葉N 含量和SPAD的影響，而莖、葉的P 含量對(duì)鮮葉片的作用明顯。

2.4 不同處理下龍船花生長(zhǎng)狀況的綜合分析

由于本研究所測(cè)龍船花的 15 個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)對(duì)各覆蓋處理的響應(yīng)有差異，故運(yùn)用主成分分析方法對(duì)不同處理下的龍船花生長(zhǎng)狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。根據(jù)特征值大于1 的原則，提取特征值最大的2 個(gè)主成分（圖2），第1 主成分（PC1）的貢獻(xiàn)率最大，為69.22%，第2 主成分（PC2）的貢獻(xiàn)率為10.28%，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到了79.50%，說(shuō)明這2 個(gè)主成分可反映所有指標(biāo)的大部分信息。

各處理在PC1、PC2 中的綜合得分可反映其對(duì)龍船花生長(zhǎng)狀況的綜合影響，分值越高說(shuō)明該處理下的龍船花植株生長(zhǎng)狀況越好；而據(jù)PC1 和PC2 的貢獻(xiàn)率可知，在PC1 上得分值將直接影響該處理綜合得分的高低。由圖2 可以看出，CK在PC1 上的得分遠(yuǎn)低于其他處理，綜合得分最低，表明覆蓋處理均對(duì)龍船花生長(zhǎng)具有促進(jìn)效果；在所有覆蓋處理中，T₁～T₄在PC1 上的得分明顯偏低，而T₅～T₁₂ 均位于PC1 正半軸，在PC1 上有較高的得分值，且以T₇最高；故本研究將T₁～T₄歸類(lèi)為對(duì)龍船花促生效果偏差的處理，將T₅～T₁₂歸類(lèi)為對(duì)龍船花促生效果較好的處理，其中T7 的效果最好。

3 討論

隨著我國(guó)城市園林綠化建設(shè)的飛速發(fā)展，大量園林綠化廢棄物的產(chǎn)生給城市管理部門(mén)帶來(lái)巨大的壓力，而傳統(tǒng)的焚燒、填埋等處理方式已不符合我國(guó)對(duì)生態(tài)文明建設(shè)的需求。因此，園林廢棄物的資源化利用已成為關(guān)注的焦點(diǎn)[4， 25]，其中將園林廢棄物用于地表覆蓋因加工簡(jiǎn)單、取材便利、生態(tài)環(huán)保等特點(diǎn)而備受關(guān)注[3， 26]。

相關(guān)研究表明，有機(jī)覆蓋物可提高植物冠幅的高度、直徑、生物量等生長(zhǎng)參數(shù)[9， 27]，還可提高植物葉片中的SPAD[28]，與本研究結(jié)果基本一致；同時(shí)有機(jī)覆蓋物還可提高植物體內(nèi)的礦質(zhì)養(yǎng)分含量，且明顯受覆蓋材料類(lèi)型和厚度的影響，SAS-PASZT 等[29]研究表明，15 cm 厚度的鋸末、樹(shù)皮覆蓋可提高蘋(píng)果樹(shù)葉片的N、K 含量，KICZOROWSKI 等[9]選用大麥秸稈和松樹(shù)皮以15 cm 厚度覆蓋也得到相似的結(jié)果，而CREGG 等[8]的研究結(jié)果顯示，8 cm 厚度的硬木細(xì)料覆蓋可提高灌木葉片的N 含量，而以松樹(shù)皮和柏樹(shù)覆蓋對(duì)葉片N 含量無(wú)明顯影響。本研究結(jié)果表明，所有覆蓋處理均可提高龍船花莖、葉的N 含量，而對(duì)葉片K 含量的影響不明顯；莖、葉的P 含量和莖的K 含量因覆蓋材料類(lèi)型和厚度的差異而表現(xiàn)不一。通過(guò)相關(guān)性分析表明，龍船花各生長(zhǎng)參數(shù)指標(biāo)與莖、葉的N 含量與SPAD 兩兩間均呈極顯著正相關(guān)，這與李志宏等[30]、劉萱等[31]的研究結(jié)果基本一致。高效光合作用是植物獲得高產(chǎn)的基礎(chǔ)，而葉綠素是參與光合作用的重要色素，氮素又是葉綠素的基本構(gòu)成組分[32-33]。綜上，本研究中，園林廢棄物作有機(jī)覆蓋物主要是通過(guò)提高龍船花植株的氮含量來(lái)促進(jìn)葉綠素的合成等反應(yīng)，直接或間接增強(qiáng)了光合作用，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)龍船花的促生長(zhǎng)效果。

4 結(jié)論

園林廢棄物不同組分的原生材料作有機(jī)覆蓋物可明顯提高龍船花的株高、莖粗、生物量、N含量和SPAD，部分處理還可提高P 含量，受覆蓋材料類(lèi)型和厚度的影響各指標(biāo)變化明顯，其中，3、6、9 cm 厚度的枝葉、樹(shù)枝，6、9 cm 厚度的樹(shù)葉覆蓋均可較好地促進(jìn)龍船花生長(zhǎng)，且以3 cm厚度的枝葉覆蓋效果最好。