园林废弃物堆肥替代泥炭用于红掌和鸟巢蕨栽培

李 燕，孙向阳，龚小强

（北京林业大学林学院，北京100083）

园林废弃物堆肥替代泥炭用于红掌和鸟巢蕨栽培

李 燕，孙向阳，龚小强

（北京林业大学林学院，北京100083）

为促进园林废弃物资源化利用，将改良后的园林废弃物堆肥分别以0%，20%，40%，60%，80%，100%替代泥炭进行红掌Anthurium anaraeanum和鸟巢蕨Asplenium nidus栽培研究。该研究共设6个处理3次重复。结果表明：园林废弃物堆肥的添加显著提高栽培基质容重、持水孔隙，降低了总孔隙度、通气孔隙（P＜0.05）；园林废弃物堆肥的添加显著降低基质有机碳质量分数（P＜0.05），提高基质pH值、电导率值、营养元素质量分数（P＜0.05）；鸟巢蕨栽培中，以添加园林废弃物堆肥60%～80%效果明显，植株鲜质量、株高、冠幅、叶绿素质量分数分别提高11.91%～51.18%，4.09%～5.12%，31.72%～43.08%，18.06%～14.84% （P＜0.05）；红掌栽培中，以添加园林废弃物堆肥60%效果最好，鲜质量、株高、冠幅，叶绿素质量分数分别提高27.00%，23.74%，13.05%，10.15% （P＜0.05）。园林废弃物堆肥可以部分替代泥炭用于红掌和鸟巢蕨栽培。图2表3参15

园艺学；园林废弃物堆肥；泥炭；红掌；鸟巢蕨；栽培基质

随着世界各国设施农业的迅速发展，对栽培基质泥炭的需求也急剧增加［1］。然而，泥炭是一种不可再生资源，它的过度开采会对湿地生态环境造成严重破坏。诸多国家已禁止对泥炭进行开采应用，并转而寻找其他可替代资源［2－3］。近年来，许多研究表明：有机固体废弃物，例如城市污泥、蘑菇渣、牛粪、秸秆等，经过合适的堆肥处理，均能用作栽培基质替代泥炭［4］。在各种有机固体废弃物当中，园林绿化废弃物由于易降解、有机成分含量高、无重金属污染等优点而备受关注［5］。已有众多研究表明：园林绿化废弃物经堆肥处理后能够替代泥炭用作栽培。例如北京林业大学张璐等［6］研究园林废弃物堆肥产品作为青苹果竹芋Calathca rotundifola ‘Fasciata’替代基质，可替代50%泥炭；张强等［7］研究园林废弃物堆肥产品作为马齿苋Parslane herb，矮牵牛Petunia hybrida，彩叶草Coleus blume栽培基质，能替代50%泥炭。为促进园林绿化废弃物的资源化利用，减少泥炭开采应用对生态环境破坏，笔者研究了经组配改良剂改良后的园林绿化废弃物用于替代泥炭进行红掌和鸟巢蕨栽培研究，以期筛选出2种花卉最优基质配比。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试园林废弃物堆肥产品来源于北京市京圃园生物工程有限公司堆肥基地，堆肥起始条件是调节炭氮比（C/N）至 25，含水量 60%～70%，加入 5 mL·kg－1自制菌剂：木酶 Trichoderma spp.和白腐菌Phanerochaete chrysosporium混合菌种，堆体隔7 d翻堆1次，并补充水分使得含水量达到60%～70%，共堆肥42 d，其中堆肥温度达到杀灭病原微生物要求55～60℃为4 d，堆肥至42 d时接近环境温度，达到腐熟。供试改良剂：竹醋液精制液，购自桂林新竹大自然生物材料有限公司，pH 2.92，电导率（EC）值1.27 mS·cm－1；麦饭石粉，购自桂林新竹大自然生物材料有限公司，325目。

供试植株：为花乡花木集团顺义区草桥镇苗圃提供生长3个月的红掌和鸟巢蕨幼苗。

1.2 试验方案

本研究于2012年10月至2013年3月在北京花乡花木集团草桥镇苗圃温室内进行。首先，堆肥产品应用本课题组筛选的最佳组配改良剂进行改良处理，即加入稀释1 000倍竹醋液500 mL·kg－1+麦饭石40 g·kg－1［8］，改良处理后放置3 d，之后按表1所示进行不同比例替代泥炭处理配制基质，同时，采集基质样品，样品分为2个部分：一部分自然风干处理，测定pH值和电导率（EC）值、基质容重、总孔隙度、持水空隙和通气孔隙；另一部分于75℃烘干至恒量后，粉碎过1 mm筛，测定有机碳、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、总铜、总锌和总铁质量分数。

表1 试验设计Table 1 Design of experiment

植物栽培：选取株高14～15 cm，叶片生长健壮，根系无损伤、无病害的红掌和鸟巢蕨幼苗，置于150 mm×132 mm的花盆中栽培，重复60次·处理－1，整个栽培试验周期为180 d，各个处理栽培管理均一致。植株生长180 d后，各个处理随机选择10株，取出洗净，测定株高、冠幅、鲜质量、叶绿素质量分数。

1.3 测定项目及方法

基质容重、总孔隙度、持水空隙、通气孔隙特性的测定参照田赟等［9］的方法：取风干基质加入200 mL容量环刀（w0）中，记录质量w1，浸泡24 h后记录质量w2，自然沥干4 h记录质量w3，最后在65℃下烘干至恒量，记录质量w4，按下列公式计算：基质容重（g·cm－3）=（w4－w0）/200；总孔隙度（%）=（w2－w4）×100%/200；通气空隙（%）=（w2－w3）×100%/200；持水空隙=总孔隙度－通气空隙。

基质化学性质参照鲍士旦［10］的方法测定。鲜质量测定：用精度0.01 g电子天平分别称量洗净后的红掌Authurium andraemum和鸟巢蕨Asplenium nidus新鲜成株鲜质量；株高、冠幅测定：成株株高、冠幅均采用尺度0～100 mm软尺测定，株高测定基质表面至植株顶端高度，冠幅测量成株纵向和横向的冠幅直径，按公式S=π×（d/2）2计算。

叶绿素质量分数参照张宪政［10］的丙酮乙醇混合液法测定。

1.4 数据处理方法

实验数据采用Microsoft Office Excel 2003和SPSS 18.0数据处理软件，进行方差分析和多重比较。

2 结果与讨论

2.1 园林废弃物堆肥替代泥炭对栽培基质物理性质的影响

如表2所示：各处理基质容重表现为T6＞T5＞T4＞T3＞T2＞T1，T1～T6处理基质容重为0.31～0.38 g·cm－3，均处于一般理想基质容重要求范围＜4.00 g·cm－3。同时，基质容重提高有利于基质稳固植株能力。各处理基质总孔隙度为T6＜T5＜T3＜T4＜T2＜T1，其中T1～T4处理基质总孔隙度为70.25%～72.06%，均达到一般理想栽培基质要求70%～90%范围［12］，T5和T6处理分别为69.14%和67.36%，略低于理想基质范围。各处理持水孔隙表现为T6＞T5＞T4＞T3＞T2＞T1，T1～T6处理基质持水孔隙在43.59%～54.65%，持水孔隙增加有利于基质保水能力增加，减少栽培过程植物受干旱影响。各处理基质通气孔隙为T6＜T5＜T4＜T3＜T2＜T1，其中T1～T4处理为19.53%～28.24%，在理想栽培基质20%～30%范围内［12］，T5和T6分别为16.91%和12.71%，均低于这一范围，通气孔隙过低可能在栽培过程不利植物根系生长和根际微生物活动［13］。

综上可知：栽培基质容重和持水孔隙随着园林废弃物堆肥的添加量升高而逐渐提高，基质总孔隙和通气孔隙则随着园林废弃物堆肥的添加量升高而逐渐降低，除T5和T6处理基质的总空隙度和通气孔隙低于理想范围外，其他处理的物理性质均达到理想基质要求范围。

表2 不同处理基质物理性质Table 2 Physical properties of the growing media

2.2 园林废弃物堆肥替代泥炭对栽培基质化学性质的影响

园林废弃物堆肥的添加对基质的化学性质影响显著。由表3可见：堆肥基质T2～T6处理有机碳质量分数均显著低于T1（对照），6种栽培基质表现为T6＜T5＜T4＜T3＜T2＜T1。T6，T5，T4，T3，T2与T1相比，分别降低50.01%，38.24%，28.70%，19.79%，9.42%。

堆肥基质T2～T6处理pH值均显著高于T1（对照），6种栽培基质表现为T6＞T5＞T4＞T3＞T2＞T1。T6，T5，T4，T3，T2与T1相比，分别升高2.09，2.04，1.67，1.53，1.15个单位，T2～T6处理基质pH 6.49～7.43，均在理想范围6.00～7.50内［14-15］。

堆肥基质T2～T6处理电导率（EC）值显著高于T1（对照）处理，6种栽培基质表现为T6＞T5＞T4＞T3＞T2＞T1。T6，T5，T4，T3，T2与 T1相比分别提高 190.09%，156.06%，122.73%，89.39%，43.94%。T2～T6处理电导率（EC）为0.95～1.92 ms·cm－1，均在植物生长安全电导率（EC）范围0.70～2.60 ms·cm－1内［14－15］。

堆肥基质T2～T6处理与T1（对照）处理全磷质量分数无显著差异，全氮和全钾质量分数差异达显著，并均表现为T6＞T5＞T4＞T3＞T2＞T1。T6，T5，T4，T3，T2与 T1相比全氮质量分数分别提高142.31%，118.02%，89.88%，58.08%，26.41%，全钾质量分数分别提高567.11%，448.32%，334.23%，208.05%，112.08%。

栽培基质碱解氮为T6＞T5＞T4＞T3＞T2＞T1，其中T6，T5，T4与对照T1差异显著，分别提高16.06%，11.46%和6.46%。T2和T3则与对照T1差异不显著，分别提高3.01%和0.90%。堆肥基质T2～T6处理速效磷和速效钾均显著高于对照T1处理，各处理质量分数变化表现一致，均为T6＞T5＞T4＞T3＞T2＞T1。T6，T5，T4，T3，T2与T1相比,速效磷质量分数分别提高25.82%，17.30%，11.27%，8.84%，4.69%；速效钾质量分数分别提高36.12%，19.91%，14.48%，11.63%，4.98%。

栽培基质的总铜质量分数表现为T6＞T5＞T4＞T2＞T3＞T1，其中T6，T5，T4，T3与对照T1差异显著，分别提高54.82%，38.41%，27.36%，18.73%，T2与对照T1差异不显著，提高8.01%。堆肥基质T2～T6处理总锌和总铁质量分数均显著高于对照T1处理，各处理表现为T6＞T5＞T4＞T3＞T2＞T1。T6，T5，T4，T3，T2与 T1相比，总锌质量分数分别提高 144.75%，116.11%，79.44%，51.63%，33.19%，总铁质量分数分别提高189.00%，149.72%，101.89%，56.43%，34.41%。

综上可见，园林废弃物堆肥的添加降低栽培基质有机碳质量分数，提高基质pH值和电导率（EC），对基质全磷无显著影响，全氮、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、总铜、总锌、总铁质量分数随堆肥添加量增大而逐渐提高。

表3 不同处理基质化学性质Table 3 Chemical properties of the growing media

2.3 不同栽培基质对鸟巢蕨植株生长的影响

从图1可见：T3，T4和T5处理植株鲜质量均高于T1处理，差异达显著，T2和T6处理植株鲜质量与对照T1差异不显著，各种栽培基质植株鲜质量表现为T5＞T4＞T3＞T2＞T6＞T1。T5，T4，T3，T2和T6相对于对照T1处理，植株鲜质量分别提高51.18%，11.91%，10.75%，7.51%和7.34%。

植株株高同样为T3，T4和T5处理均显著高于T1处理，T2和T6处理较对照有提高，但差异不显著。各种栽培基质植株株高表现为T5＞T4＞T3＞T6＞T2＞T1。T5，T4，T3，T6和T2相对于对照T1处理，植株株高分别提高5.12%，4.09%，2.92%，1.74%和0.87%。

堆肥基质T2～T6植株冠幅均高于T1处理，差异达显著，植株冠幅表现为T4＞T5＞T3＞T2＞T6＞T1。T4，T5，T3，T2和T6分别较对照T1提高43.08%，31.72%，30.59%，20.24%和19.80%。

堆肥基质T2～T6植株叶绿素质量分数均高于T1处理，差异达显著，植株叶绿素质量分数表现为T4＞T5＞T3＞T6＞T2＞T1。T4，T5，T3，T6，T2分别较对照 T1提高18.06%，14.84%，13.55%，10.97%和8.39%。

综上可见，园林废弃物堆肥的添加促进了鸟巢蕨的植株生长，对T2～T5处理而言，随着添加量的升高，鸟巢蕨生物量的积累（鲜质量）、株高、冠幅、叶绿素质量分数随之增高，而100%替代即T6处理，则出现降低趋势。改良处理的鸟巢蕨植株生物量增加可能是由于园林废弃物堆肥含有大量营养元素（表3），它的添加促使基质相应有效营养元素提高引起，而出现降低趋势则可能是由于堆肥基质的总孔隙度和通气孔隙过低引起（表2）。其中堆肥基质处理T4和T5效果明显，即添加园林废弃物堆肥60%～80%，对鸟巢蕨生长具有较好的效果，T4鲜质量、株高、冠幅、叶绿素质量分数相对于对照T1分别提高11.91%，4.09%，43.08%和18.06%，T5分别提高51.18%，5.12%，31.72%和14.84%。

图1 不同处理对鸟巢蕨生长影响Figure 1 Effects of different treatments on the growth of Asplenium nidus

2.4 不同栽培基质对红掌植株生长的影响

图2 不同处理对红掌生长影响Figure 2 Effects of different treatments on the growth of Anthurium andraeamum

从图2可见：T3，T4，T5和T6处理植株鲜质量均高于T1处理，差异达显著。T2处理植株鲜质量与对照T1差异不显著，各种栽培基质植株鲜质量表现为T4＞T3＞T5＞T6＞T2＞T1。T4，T3，T5，T6和T2相对于对照T1处理，植株鲜质量分别提高27.00%，15.15%，14.32%，11.63%和8.69%。

堆肥基质T2～T6植株株高均显著高于T1处理，各种栽培基质植株株高表现为T4＞T5＞T3＞T6＞T2＞T1。T4，T5，T3，T6和T2相对于对照T1处理，植株株高分别提高23.74%，20.37%，16.14%，12.10%和6.01%。

T4处理植株冠幅显著高于T1处理，而T2，T3，T5和T6处理较对照有提高，但差异不显著，植株冠幅表现为T4＞T5＞T6＞T3＞T2＞T1。T4，T5，T6，T3和T2分别较对照T1提高13.05%，4.81%，2.72%，2.62%和1.82%。

T4和T5处理植株叶绿素显著高于T1处理，而T2，T3和T6处理较对照有提高，但差异不显著，植株叶绿素质量分数表现为T4＞T5＞T3＞T6＞T2＞T1。T4，T5，T3，T6和T2分别较对照T1提高10.15%，5.43%，3.99%，3.62%和2.17%。

综上可见，园林废弃物堆肥的添加促进了红掌的植株生长，在20%～60%范围即T2～T4处理，随着添加量的升高，红掌生物量的积累（鲜质量）、株高、冠幅、叶绿素质量分数随之增高，而80%～100%替代即T5～T6处理，则出现降低趋势。改良处理的红掌植株生物量增加同样可能是由于园林废弃物堆肥添加提高栽培基质营养元素引起（表3），它的添加促使基质相应有效营养元素质量分数提高。而出现降低趋势则同样可能是由于堆肥基质的总孔隙度和通气孔隙过低导致（表2）。其中堆肥基质处理以T4效果最佳，即园林废弃物堆肥替代60%效果最佳，鲜质量、株高、冠幅和叶绿素质量分数分别提高27.00%，23.74%，13.05%和10.15%。

3 结论

园林废弃物堆肥的添加提高了栽培基质容重、持水孔隙，增加了基质对植物固持能力和保水能力，T2～T6处理即园林废弃物添加量20%～100%均在理想基质要求范围；园林废弃物堆肥的添加降低了总孔隙度和通气孔隙，除T5和T6即添加80%和100%园林废弃物堆肥外，T2～T4处理均处在理想基质要求范围。

园林废弃物堆肥的添加降低栽培基质有机碳质量分数，提高基质pH值和电导率（EC），对基质全磷无显著影响，全氮、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾，总铜、总锌、总铁营养元素质量分数随堆肥添加量增大而逐渐提高。

园林废弃物堆肥替代泥炭应用于鸟巢蕨栽培中，以堆肥基质处理以T4和T5效果明显，即添加园林废弃物堆肥60%～80%，对植株生长具有良好效果。

园林废弃物堆肥替代泥炭应用于红掌栽培中，堆肥基质处理以T4效果最佳，即添加园林废弃物堆肥60%，对植株生长具有最佳效果。

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Use of green waste compost as a peat surrogate in substrates for Anthurium andraeanum and Asplenium nidus cultivation

LI Yan,SUN Xiangyang,GONG Xiaoqiang
（College of Forestry,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China）

This study examined the possibility of using modified green waste compost （GWC）as a cultural substrate component for growth of Asplenium nidus and Anthurium andraeanum.Culture substrates were prepared by mixing modified GWC and peat at the volumn rates of 0%to 100%,20%to 80%,40%to 60%, 60%to 40%,80%to 20%,and 100%to 0%.The study was conducted by 6 treatments,each with 3 replications.Results showed that GWC in the culture substrates increased bulk density and water-holding porosity（P＜0.05 according to LSD test）,but decreased total porosity and aeration porosity（P＜0.05 according to LSD test）.In most cases,GWC in the culture substrates reduced the organic carbon content（P＜0.05 according to LSD test）and increased pH,electrical conductivity,and nutritive elements（P＜0.05 according to LSD test）.Compared to a peat control group,the most Asplenium nidus plants were obtained from 60%and 80%GWC-based substrates with increased fresh weight（11.9%-51.2%）,plant weight（4.1%-5.1%）,canopy（31.7%-43.1%）,and chlorophyll（18.1%-14.8%）（P＜0.05 according to LSD test）.Also,compared to a peat control group,the most Anthurium andraeanum plants were obtained from 60%GWC based substrates with increased fresh weight（27.0%）,plant weight（23.7%）,canopy（13.1%）,and chlorophyll（10.2%）（P＜0.05 according to LSD test）.The findings suggest that green waste compost can replace partly peat surrogate in substrates for Anthurium andraeanum and Asplenium nidus cultivation.［Ch,2 fig.3 tab.15 ref.］

horticulture;green waste compost（GWC）;peat;Anthurium andraeanum;Asplenium nidus;culture substrates

S725.71

A

2095-0756（2015）05-0736-07

10.11833/j.issn.2095-0756.2015.05.012

2014-12-02;

2015-01-06

北京市教育委员会科学研究与研究生培养共建项目（BLCXY201509）

李燕，从事固体废弃物资源化再利用研究。E-mail：nybf1990@163.com。通信作者：孙向阳，教授，博士生导师，从事农林废弃物再利用与生态环境研究。E-mail：sunxy@bjfu.edu.cn