錢佳宇，林永鋒，俞仕福,2，李 季，田光明,3*

（1 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)有機(jī)循環(huán)研究院（蘇州），江蘇蘇州 215000；2 蘇州華優(yōu)洞庭枇杷科技發(fā)展有限公司，江蘇蘇州 215000；3 浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，浙江杭州 310013）

隨著設(shè)施園藝栽培的迅速發(fā)展，栽培基質(zhì)被廣泛應(yīng)用。其中，現(xiàn)代觀賞植物的無土栽培主要依賴于泥炭作為栽培基質(zhì)，但泥炭資源有限，不可再生，且價(jià)格高昂[1]。因此，尋找一種替代基質(zhì)已成為現(xiàn)代無土栽培發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。我國每年的廚余廢棄物、農(nóng)業(yè)廢棄物等有機(jī)廢棄物產(chǎn)量巨大，有機(jī)廢棄物不僅有機(jī)質(zhì)含量高，養(yǎng)分充足，且含有多種微量元素，若對(duì)其充分利用，可實(shí)現(xiàn)資源化再生[2]，但如果處理不當(dāng)，不僅會(huì)造成資源浪費(fèi)，還會(huì)污染環(huán)境。

近年來，針對(duì)有機(jī)廢棄物資源化利用的研究日益增多，通過好氧發(fā)酵生產(chǎn)堆肥也是如今的一大熱點(diǎn)，堆肥處理后的產(chǎn)品保留了有機(jī)廢棄物中的營養(yǎng)成分，轉(zhuǎn)化為相對(duì)穩(wěn)定的類腐殖質(zhì)物質(zhì)[3]，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的無機(jī)肥料和栽培基質(zhì)材料[4]。劉向東等[5]研究表明，利用園林廢棄物和中藥渣生產(chǎn)的自制基質(zhì)，可替代傳統(tǒng)基質(zhì)在紫背天葵、景天三七、硫華菊盆栽中使用。劉智等[6]研究表明，有機(jī)廢棄物配比發(fā)酵處理，可提高基質(zhì)的通氣孔隙度、持水孔隙度、有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分含量，降低基質(zhì)的pH 和電導(dǎo)率。張春英等[7]研究表明，添加適量的廚余廢棄物堆肥，可顯著提高基質(zhì)中有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷等含量。黃紹文等[8]研究表明，通過廚余廢棄物與秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物混合利用，可有效改善碳氮比，提高均衡營養(yǎng)。目前，對(duì)有機(jī)廢棄物堆肥生產(chǎn)花卉栽培基質(zhì)的研究有報(bào)道，但主要集中于某一類有機(jī)廢棄物，且針對(duì)混合有機(jī)廢棄物的配比方式更是鮮有報(bào)道。為合理利用有機(jī)廢棄物資源，尋求花卉栽培最適宜的栽培基質(zhì)配比，本研究以廚余廢棄物與農(nóng)林廢棄物為原料，通過不同比例的配方試驗(yàn)，探尋花卉栽培基質(zhì)原料的最佳比例，為有機(jī)廢棄物的資源化利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與地點(diǎn)

將供試廚余廢棄物堆肥為完全腐熟堆肥；首先，將廚余廢棄物進(jìn)行預(yù)處理，包括分揀、去除雜質(zhì)、淋洗、壓榨脫水，經(jīng)三相分離后去除大部分的油脂和鹽分；然后添加鋸末混合，在生物干化一體機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌和發(fā)酵，經(jīng)2～3d 后，得到水分為65%～70%的一次發(fā)酵物料；接著，將一次發(fā)酵物料與園林廢棄物混合，調(diào)節(jié)碳氮比為25～35，水分為55%～60%，進(jìn)行高溫好氧堆肥，得到腐熟的有機(jī)肥料。供試的農(nóng)林廢棄物堆肥原料，包括：枝條、蘆葦、落葉、菌菇渣以及秸稈，經(jīng)好氧堆肥發(fā)酵后制得。

供試植物為波斯菊。試驗(yàn)場(chǎng)為蘇州吳中區(qū)東山大棚蔬菜園基地。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2020 年7 月開始；其中，農(nóng)林廢棄物堆肥制備方法：將綠化修剪的枝條（15%）、蘆葦（20%）、落葉（20%）、菌菇渣（25%）以及秸稈（20%）打碎混勻，灑水保持濕度，制成發(fā)酵床，放置在空地上發(fā)酵20d 后即可正常使用。本試驗(yàn)在此基礎(chǔ)上加上一定比例的餐廚廢棄物腐熟堆肥，再次拌勻作為栽培基質(zhì)，裝入長(zhǎng)約45cm、寬約17cm 的盆中，填裝無需壓實(shí)，每盆填裝基質(zhì)量約2kg。

試驗(yàn)共設(shè)置6個(gè)處理：①T1：農(nóng)林廢棄物100%；②T2：廚余廢棄物堆肥10%+農(nóng)林廢棄物堆肥90%；③T3：廚余廢棄物堆肥20%+農(nóng)林廢棄物堆肥80%；④T4：廚余廢棄物堆肥30%+農(nóng)林廢棄物堆肥70%；⑤T5：廚余廢棄物堆肥40%+農(nóng)林廢棄物堆肥60%；⑥T6：廚余廢棄物堆肥50%+農(nóng)林廢棄物堆肥50%。

波斯菊均于2020 年8 月5 日種植在東山大棚蔬菜基地；單盆約裝2kg 的基質(zhì)混肥料，每個(gè)處理30 盆，重復(fù)3 次；均松土點(diǎn)播，常規(guī)管理。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

試驗(yàn)分別于2020 年8 月2 日基質(zhì)混合后、花卉栽植前進(jìn)行基質(zhì)樣品采集，并于9 月7 日試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行基質(zhì)和花卉樣品采集。測(cè)定花卉植株的株高、葉片數(shù)、葉長(zhǎng)、平均單株鮮重；測(cè)定基質(zhì)的原料性質(zhì)、pH 值、EC 值、堿解氮、有效磷、速效鉀、鈉離子、粗脂肪含量。測(cè)定方法參考鮑士旦主編《土壤農(nóng)化分析》第三版[9]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010 和SPSS 20.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，使用最小顯著差異法檢驗(yàn)進(jìn)行多重比較（p＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)廢棄物堆肥的理化性質(zhì)

基質(zhì)混合前，分別對(duì)廚余廢棄物堆肥和農(nóng)林廢棄物堆肥的基礎(chǔ)指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定（表1），結(jié)果顯示：廚余的相關(guān)指標(biāo)均符合《有機(jī)肥料》NY/T 525-2021 的標(biāo)準(zhǔn)要求。農(nóng)林廢棄物堆肥的含水率相對(duì)于廚余的較高，為38.3%，廚余的發(fā)芽指數(shù)（GI）較高，為86%?？梢姡瑥N余堆肥腐熟的比較完全，能促進(jìn)植物的生長(zhǎng)；同時(shí)，廚余廢棄物堆肥中富含氮、磷、鉀等元素，可為植物提供一定的養(yǎng)分支撐，且農(nóng)林廢棄物與廚余廢棄物均是養(yǎng)分充足的碳源。

表1 廢棄物堆肥原料性質(zhì)表

2.2 不同有機(jī)廢棄物配比的栽培基質(zhì)對(duì)波斯菊生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

由圖1 可知，隨著時(shí)間的推移，波斯菊的株高也隨之增加，呈現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì)。第37d 時(shí)，T5處理的植株最高，其次是T4處理，T6處理的波斯菊植株最矮。波斯菊的葉片數(shù)量也隨時(shí)間的推移逐步增加，但在第27d 后趨于平緩；第37d 時(shí)，T5處理的葉片數(shù)量最多，其次是T3處理，T1、T2處理的波斯菊葉片數(shù)最少。

圖1 不同基質(zhì)對(duì)波斯菊株高、葉片數(shù)的影響

由圖2 可知，隨著時(shí)間的推移，波斯菊的葉長(zhǎng)也隨之增加，與葉片數(shù)有相似趨勢(shì)；第27d 后，不再快速增長(zhǎng)；第37d 時(shí)，T5處理的葉片最長(zhǎng)，其次是T3處理。T1、T2處理的葉片較短。隨著基質(zhì)中肥料添加量的增加，波斯菊的鮮重量表現(xiàn)出先增加、后下降的趨勢(shì)（p＜0.05），而波斯菊烘干后的干重，隨著廚余肥料添加量的增加呈現(xiàn)出先上升、后下降的趨勢(shì)（p＜0.05）。波斯菊的平均鮮重以T5處理最重，T4處理次之。波斯菊的平均干重同樣是T5處理最重，其次是T4處理。

圖2 不同基質(zhì)對(duì)波斯菊葉長(zhǎng)、平均單株鮮重的影響

2.3 不同有機(jī)廢棄物配比對(duì)波斯菊栽培基質(zhì)理化性質(zhì)的影響

由表2 可知，除T5處理的pH 值在栽培后略有上升外，其他基質(zhì)pH 值均有下降，但都在栽培基質(zhì)的合理范圍值內(nèi)。基質(zhì)的EC 值在栽培波斯菊后大幅下降，T6處理最高為1.66 mS/cm，也均在栽培基質(zhì)的合理范圍值內(nèi)；廚余廢棄物中的鹽分、脂肪含量一直是關(guān)注的熱點(diǎn)，在栽培波斯菊后，基質(zhì)的鈉離子含量、粗脂肪含量均大幅下降，T6處理的鈉離子降幅最大，為84.25%；T5處理的粗脂肪含量降幅最大，為52.99%。

表2 不同處理的基質(zhì)土的性質(zhì)變化

由表3 可知，基質(zhì)速效養(yǎng)分的測(cè)定能反映基質(zhì)的養(yǎng)分供應(yīng)能力，波斯菊基質(zhì)種植28d 時(shí)，T4處理的堿解氮、速效鉀含量最高，分別為1151.28mg/kg、3.41g/kg；可見，添加30%廚余廢棄物堆肥提高了基質(zhì)中的堿解氮、速效鉀含量。T5、T6的堿解氮僅次于T4，但速效鉀含量相對(duì)較低?？梢?，廚余廢棄物能提高基質(zhì)中的堿解氮含量，但速效鉀養(yǎng)分欠缺，可能與農(nóng)林廢棄物中含有較多的鉀元素有關(guān)。T1、T2處理的有效磷含量相對(duì)較高，但與T4、T5無顯著性差異；T3處理的有效磷含量最低，為860mg/kg。

表3 不同處理的基質(zhì)土的養(yǎng)分變化

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，不同配比基質(zhì)對(duì)波斯菊的生長(zhǎng)、生理指標(biāo)均有明顯影響。波斯菊株高在37d 的栽培中呈現(xiàn)不斷上升趨勢(shì)，葉長(zhǎng)和葉片數(shù)指標(biāo)則是前期不斷上升，27d 后趨于平緩。波斯菊基質(zhì)栽培37d 時(shí)，T5處理的植株最高，其次是T4處理；葉片數(shù)量是T5處理最多，其次是T3處理；平均單株鮮重是T5處理最重，T4處理次之，平均干重同樣是T5處理最重，其次是T4處理。因此，此基質(zhì)用于波斯菊種植時(shí)效果最好的是T5（廚余廢棄物堆肥40%+60%的農(nóng)林廢棄物堆肥）和T4處理（廚余廢棄物堆肥30%+70%的農(nóng)林廢棄物堆肥）。

酸堿度是基質(zhì)的基本理化性質(zhì)，也是影響基質(zhì)肥力的重要因素，基質(zhì)營養(yǎng)成分的存在形態(tài)、轉(zhuǎn)化和有效性等也都受pH 值的影響。本試驗(yàn)中的栽培基質(zhì)通過廚余廢棄物和農(nóng)林廢棄物不同比例混合后，pH 值均為8 左右，呈微堿性狀態(tài)；本研究基于原料混合，尚未添加其他調(diào)節(jié)pH 值物質(zhì)，應(yīng)用時(shí)可根據(jù)花卉需求適當(dāng)降低pH 值。有研究表明，廚余廢棄物的含鹽量高，高濃度的廚余廢棄物施用會(huì)降低大白菜的生長(zhǎng)和生物量[10]。因此，本試驗(yàn)對(duì)基質(zhì)中的EC 值、鈉離子進(jìn)行了測(cè)定，均可反映基質(zhì)土中含鹽量的高低。本試驗(yàn)中，基質(zhì)的EC 值和鈉離子含量呈現(xiàn)相似趨勢(shì)，隨著有機(jī)廚余肥料的增加，兩者均逐步增高，栽培后第37d 兩者均大幅下降，可能與植株的養(yǎng)分轉(zhuǎn)移有關(guān)，僅T6處理的EC值高于花卉的生長(zhǎng)限值2.6 mS/cm[11]。本研究對(duì)粗脂肪的測(cè)定是基于廚余廢棄物高油高鹽的特性進(jìn)行，但采用的廚余肥料已進(jìn)行脫油脫鹽處理，測(cè)定粗脂肪含量及鹽分含量均較低，適用于花卉的基質(zhì)栽培。

堿解氮包括無機(jī)的礦物態(tài)氮和部分易分解的有機(jī)態(tài)氮，是銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、氨基酸、酰胺和易水解的蛋白質(zhì)氮的總和，能反應(yīng)土壤內(nèi)氮素供應(yīng)情況[12]。本研究表明，T4處理的堿解氮含量在栽培前后均為最高，栽培波斯菊后為1151.28mg/kg；栽植波斯菊前，T1、T2處理的有效磷、速效鉀含量相對(duì)較高，可能與農(nóng)林廢棄物中含有的磷、鉀速效養(yǎng)分較多有關(guān)；但在栽培后期，T1、T2處理的有效磷與速效鉀含量與T4處理無顯著性差異，略高于T5處理。可見，增加廚余廢棄物堆肥對(duì)基質(zhì)有一定的后續(xù)供肥能力?？傊?，6個(gè)處理的栽培基質(zhì)養(yǎng)分均含有較多的氮、磷、鉀，廚余廢棄物堆肥的增量添加可提高基質(zhì)中堿解氮含量，農(nóng)林廢棄物的增量添加可提高基質(zhì)中的磷鉀元素含量。

通過不同廚余廢棄物堆肥與農(nóng)林廢棄物堆肥混合配比，對(duì)花卉波斯菊進(jìn)行栽培，探究?jī)烧咦鳛樵耘嗷|(zhì)對(duì)花卉生長(zhǎng)的影響，篩選出最適宜花卉栽培的基質(zhì)配比。綜合表現(xiàn)，30%廚余廢棄物堆肥+70%農(nóng)林廢棄物堆肥基質(zhì)更適用于花卉栽培，能供應(yīng)充足養(yǎng)分，促進(jìn)波斯菊生長(zhǎng)。