胡晓丽 杨小莉 吴宝山 连喜娟

(1.西安外事学院，陕西 西安 710077；2.西安润景苗木科技有限公司，陕西 西安 710075)



蘑菇渣污泥混合基质理化性质及其对女贞容器苗生长的影响

胡晓丽1杨小莉2吴宝山2连喜娟2

(1.西安外事学院，陕西 西安 710077；2.西安润景苗木科技有限公司，陕西 西安 710075)

以蘑菇渣和污泥作为主要原料，采用完全随机区组试验设计，对2种女贞的容器苗进行蘑菇渣和城市污泥发酵基质不同配比的栽培试验。结果表明：基质的总孔隙、通气孔隙和大小孔隙比主要受污泥添加量的影响，污泥含量越高总孔隙度、通气孔隙和大小孔隙比越低，基质配比的pH受蘑菇渣和污泥含量影响较大；基质配比为6∶4和5∶5的处理能显著提高金叶女贞和金森女贞容器苗的成活率和高生长，说明该基质配方可作为女贞容器苗生产的推广配方。

蘑菇渣；污泥；基质；理化性质；容器苗；女贞

目前，全世界每年产生大量的农林废弃物，主要有小麦(Triticumaestivum)、玉米(Zeamays)及棉花(Gossypiumherbaceum)秸秆、甘蔗(Saccharumofficinarum)渣、树皮、锯末、蘑菇(Agaricuscampestris)渣等。农林废弃物具有可再生、生物量大、再生周期短、可生物降解等优点，是重要的生物资源[1]。近年来，随着资源环保意识的加强，农林废弃物替代泥炭已成为国内外研究的热点，农林废弃物的循环再利用备受关注[2-3]。1975年巴西利用甘蔗渣生产乙醇[4]，1976年德国、美国都实行了农业循环经济管理原则[5-6]。随着城市绿化的发展，容器育苗产业迅速发展，2006年容器育苗比例已占中国移栽育苗面积的75%[7]。国内很多学者对农林废弃物制作育苗基质进行了研究，张沛健利用桉树(Eucalyptusspp.)树皮腐熟后作为桉树育苗基质[8]，朱晓婷利用山核桃(Caryacathayensis)壳、锯末、枯枝落叶、药渣等对大叶桂樱(Laurocerasuszippeliana)容器苗基质进行了筛选[9]，王旭艳等利用枯枝落叶、药渣、果壳等配制成混合基质培育浙江楠(Phoebechekiangensis)容器苗[10]，以上研究均表明利用农林废弃物完全可以替代传统基质生产容器苗。

蘑菇渣作为蘑菇生产行业的一种废弃物大量存在于城市郊区，但由于近年来城市雾霾污染情况愈发严重，政府已禁止焚烧处理，农户只能将蘑菇渣倾倒在路边及河道中，严重污染了土壤及水体环境。蘑菇渣作为一种废弃物，已经在农业蔬菜育苗[11-13]和草皮生产中得到广泛应用[14]，而在容器育苗中还未见报道。城市污泥随着城市规模的扩大化和污泥处理技术的深化产量越来越大，传统采用的填埋、弃海、焚烧均会造成二次污染，采用发酵处理进行农用化，在农业应用又存在有毒物质和病菌污染等问题[15-16]，越来越多的学者倾向于在园林中的应用[17-19]，但目前利用污泥进行容器育苗的研究报道也较少。

有机废弃物发酵过程中需要碳源和氮源，蘑菇渣可以提供基质发酵过程中的碳源，污泥可以提供氮源，通过二者有机的结合进行好氧发酵过程既可以降低蘑菇渣中碳的比例，改善单纯蘑菇渣基质颗粒过大、保水性不够等问题，又可以改善单纯使用污泥做基质保水性过强等问题。目前，只有蘑菇渣或污泥和其他材料混合基质使用的报道，没有蘑菇渣和污泥混合使用的研究。本研究利用西安市郊区蘑菇渣和污水处理厂的污泥按照不同的比例进行发酵处理，通过不同配比基质发酵后栽植金叶女贞(Ligustrum×vicaryi)、金森女贞(Ligustrumjaponicum)2种园林绿化中用量较大的绿篱类苗木，从中筛选出适合容器苗栽培的基质配方，供城市园林绿化容器苗生产作参考。

1 材料与方法

试验在西安润景苗木科技有限公司苗圃基地进行，试验用金叶女贞为西安润景苗木科技有限公司2012年10月大田扦插苗；金森女贞为西安润景苗木科技有限公司2012年8月穴盘扦插苗。

1.1 农林废弃物蘑菇渣及污泥来源

2012年3—6月收集西安市长安区内蘑菇生产厂家废弃的蘑菇包，堆积在西安润景苗木科技有限公司苗圃内，期间安排工人将蘑菇包上的塑料布全部撕掉，形成散的蘑菇渣，在接种之前粉碎蘑菇渣。2012年7月从西安市长安区污水处理厂调运污泥至苗圃内，2012年8月6日将蘑菇渣和污泥按照不同比例配方混合搅拌后进行发酵(表1)。采用完全随机区组试验设计，14个处理，3次重复，以苗圃土作为对照。在西安地区容器苗生产商基本都用苗圃土作为容器苗基质故导致土壤流失,一般不用泥炭珍珠岩蛭石混合基质，主要是因为成本太高而没有在规模化生产中使用。在处理8～14中增加尿素，通过试验了解氮源能否加速发酵过程，并最终影响碳氮比。混合发酵基质每月翻动1次，每15 d及时补充水分，发酵时间为2012年8月至2013年4月。

表1 基质配方Tab.1 Substrate formula

注：基质配方均为体积比，尿素和麸皮添加量为单位体积基质添加量。

1.2 容器苗移栽

采用金叶女贞、金森女贞扦插苗进行容器苗移栽试验，2013年5月移栽，苗木平均高度20 cm，试验统一采用12 cm×13 cm营养杯移栽，首先将发酵基质每处理3个重复所用基质混合均匀，然后进行移栽，栽培试验采用随机区组试验设计，以苗圃土作为对照，每个品种单独试验，每个处理栽植苗木50株，3次重复。

1.3 基质理化性质测定

栽培试验开始前，对各栽培基质进行取样，并用苗圃土作为对照，2012年6月测定各基质理化性质，包括容重、总孔隙度、持水孔隙、通气孔隙、大小孔隙比、pH、EC、碳氮比、全氮、全磷、铜、铁、锌、锰。测定方法均按照《土壤农化分析》中的要求进行，其中容重采用环刀法测定，pH采用pH计法测定，EC值用电导率仪测定，碳氮比采用重铬酸钾氧化外加热法测定，全氮采用碱解扩散法测定，全磷采用NaOH熔融-钼锑抗比色法测定。

1.4 植株移栽成活率及株高测定

2014年6月调查金叶女贞和金森女贞移栽成活率，对所有成活苗木高生长量进行测定。一般容器苗的种苗在前一年的7月至10月扦插育苗，第二年的4月开始上盆，到第三年的5月份正好经历一个完整的容器苗生长周期，此时容器苗的成活率和生长稳定，因此测定时间确定在6月份。

1.5 数据处理

用Excel和SPSS软件进行数据统计分析，采用单因素方差分析和Duncan多重比较检验法。

2 结果与分析

2.1 蘑菇渣与污泥混合发酵基质的理化性质分析

2.1.1 混合发酵基质的物理性质 通过对蘑菇渣污泥混合发酵基质物理性质的测定，结果见表2。

表2 不同蘑菇渣污泥基质配方的物理性质比较Tab.2 Physical properties comparison of different mushroom castoff and sludge proportion

注：数据为平均值±标准误(n=3)；多重比较采用Duncan法，同行数据后字母不同表示差异显著(P<0.05)。

从表2可以看出：各处理的容重均小于对照，并且与对照存在极显著差异(P< 0.05)；不同基质配比之间也存在显著差异，其中处理1～4、8～11与处理5～7、12～14存在显著差异，后者容重均>0.8 g/cm3，理想基质的容重应为0.1～0.8 g/cm3,因此处理1～4、8～11容重值均在理想基质范围以内。处理5～7、12～14基质配比污泥含量较高，说明污泥会增加基质的容重，污泥含量应控制在基质体积配比的50%以内。理想基质的孔隙度范围为54%～96%，14个处理的总孔隙度均在该范围之内，其中处理4～7、12～14总孔隙度均小于对照，处理8与其他处理和对照间存在显著差异(P<0.05)。从表1的基质配方可以看出,处理8由纯蘑菇渣组成，蘑菇渣粒径较大，故总孔隙度较高。基质的通气孔隙和植物的根呼吸有关，对照与14个处理存在显著差异(P< 0.05)，14个处理的通气孔隙均小于对照，其中处理6、7、13、14与其他处理和对照间存在显著差异(P< 0.05)。从基质配方可知，污泥添加量要控制在基质配比体积比的60%以下才能保证通气孔隙。持水孔隙反映基质的保水能力，对照和14个处理存在显著差异(P< 0.05)，14个处理间持水能力没有显著差异，说明不同基质配比对持水孔隙影响不大。不同的基质配比大小孔隙比也不同，处理1、8、9与对照的大小孔隙比为同一个水平，处理7、13、14为同一个水平。因此污泥含量越高，大小孔隙比越低；蘑菇渣含量越高，大小孔隙比越高。

2.1.2 混合发酵基质的化学性质 pH是土壤和基质重要的化学性质，混合发酵基质的化学性质测定结果见表3。

从表3可以看出：处理1、2与其他处理和对照间均存在显著差异(P< 0.05)，蘑菇渣生产蘑菇之前要加入石灰等成分提高菌类生长过程中的温度，所以导致pH较高，其中处理4、6、10、11与对照间没有显著差异，说明基质配比中蘑菇渣体积比可以控制20%～60%；处理7、13、14与对照处于一个水平，且pH低于对照，说明该厂的污泥经过堆肥发酵处理后偏酸性，可用于降低pH。对照与14个处理的EC值均较高，处理1、8、9与对照EC值处在一个水平，而与其他处理存在显著差异(P< 0.05);处理4、6、11、13的EC值为一个水平，处理6与处理11存在显著差异。因此，污泥和蘑菇渣配比为5∶5和2∶8时EC值较高，随着污泥增加，EC值增高，说明污泥中养分含量较高。通常情况下,基质的碳氮比为20左右，处理7、11、14与对照碳氮比为一个水平，处理2与处理6为同一个水平，各处理之间碳氮比相互都有差异，总体来说污泥含量高碳氮比低，蘑菇渣含量对碳氮比影响不大。各处理的全氮与对照有显著差异(P<0.05)，处理6、7、14与其他处理有显著差异，全氮含量较低；处理9、11全氮含量最高，且与其他处理有显著差异(P<0.05)。对照和14个处理之间全磷没有显著差异。

2.1.3 混合发酵基质中微量金属指标测定 本试验对发酵基质中的微量金属进行测定，结果见表4。

表3 不同蘑菇渣污泥基质配方的化学性质比较Tab.3 Chemical properties comparison of different mushroom castoff and sludge proportion

注：数据为平均值±标准误(n=3)；多重比较采用Duncan法，同行数据后字母不同表示差异显著(P<0.05)。

表4 不同蘑菇渣污泥基质配方的微量金属Tab.4 Trace metals content of different mushroom castoff and sludge proportion μg/g

注：数据为平均值±标准误(n=3)；多重比较采用Duncan法，同行数据后字母不同表示差异显著(P<0.05)。

从表4可以看出：处理1、2、8、9铜含量较低，且与其他处理存在显著差异(P<0.05)，其中处理1、8低于对照，说明蘑菇渣中含有很少量铜；处理6、7、13、14铜含量较高，且与对照和其他处理存在显著差异(P<0.05)，说明污泥中铜含量较高。各处理铁的含量与对照有显著差异(P<0.05)，处理1和其他处理有显著差异(P<0.05)，其中处理8铁含量较低，其余的处理差异不显著;处理6含铁量最高，说明蘑菇渣中铁含量较低，添加有污泥的基质配比铁含量会上升，但没有显著差异。处理1、2、8为同一水平，含量较低；处理6、7、12、13、14与对照有显著差异，测定值高于对照，说明添加污泥会增高发酵基质中锌的含量。对照锰的含量与各处理有显著差异，对照仅为0.697，处理1较低，处理7、14最高，说明随着污泥量增加锰的含量会升高。

2.2 不同基质对女贞容器苗生长的影响

试验中的金叶女贞为园林绿化中绿篱类常用苗木，在园林工程中用量较大，而金森女贞为近几年由浙江萧山引种的新品种。金叶女贞在西安地区冬季落叶，金森女贞一年四季常绿，二者初春新叶都为嫩黄色，金叶女贞和金森女贞容器苗在园林工程中用苗量逐年上升。不同基质配方对金叶女贞和金森女贞容器苗成活率和高生长的影响见表5。

表5 不同基质配方对金叶女贞和金森女贞容器苗成活率和高生长的影响Tab.5 Effects of different matrix on survival and height of Ligustrum japonicum and Ligustrum×vicaryi

注：数据为平均值±标准误(n=3)；多重比较采用Duncan法，同行数据后字母不同表示差异显著(P<0.05)。

从表5可以看出，金叶女贞成活率最高的为处理10、3，即蘑菇渣：污泥为6∶4的2个基质配方与对照有显著差异(P<0.05)，其中处理10最高，其次为处理3、4、11。蘑菇渣：污泥为5∶5的基质配方表现也较好，处理1、3、4、9、10、11的金叶女贞容器苗成活率高于对照。金森女贞成活率最高的为处理1，处理2～5成活率低于对照，其他处理成活率均高于对照，处理之间没有显著差异，即基质不同配比对金森女贞成活率没有影响。从表5还看出，金叶女贞各处理高生长与对照之间差异不显著，各处理之间差异也不显著，说明不同基质配比对金叶女贞高生长量没有影响。金森女贞高生长量最大为处理10，其次为处理3、11、4，这4个处理与对照间差异显著(P<0.05)，其他处理与对照间差异不显著，即基质配比为6∶4和5∶5为金森女贞高生长最佳配比。

通过以上分析发现，基质配比为6∶4和5∶5时，蘑菇渣和污泥复混发酵基质即处理3和处理4，处理10和处理11对金叶女贞成活率和金森女贞高生长有显著影响，说明这2种基质配比适合金叶女贞和金森女贞容器苗的生产应用。

3 结 语

通过对不同蘑菇渣和污泥基质配比的理化性质分析，结果表明，基质的总孔隙、通气孔隙和大小孔隙比主要受污泥添加量的影响，污泥含量越高总孔隙度、通气孔隙和大小孔隙比越低，混合基质的持水孔隙均低于对照，但各处理之间差异不显著。基质配比的pH受蘑菇渣和污泥含量影响较大，蘑菇渣越多，pH越高，污泥越多，pH越低，可能与蘑菇渣生产蘑菇过程中添加石灰有关。14个处理EC值均高于对照，且污泥越多EC值越高，说明污泥养分较高，但全氮检测结果却出现污泥含量越高，全氮含量较低的现象，污泥养分中可能还有其他矿物质养分存在，尚需要进一步检测。本研究中各处理的碳氮比均高于对照，碳氮比与蘑菇渣和污泥配比关系不大。各处理的全氮与对照有显著差异，全磷没有显著差异。基质中的微量元素铁锰与对照有显著差异，其余各处理之间规律不明显。处理1、8铜锌含量低于对照，说明蘑菇渣中微量元素含量较少，处理6、7、13、14铜锌含量都较高，说明试验污泥中铜锌含量较高，铁锰较低。

对金叶女贞和金森女贞容器苗成活率和高生长的影响分析表明，基质配比为6∶4(处理10、3和5∶5(处理11、4)能显著提高金叶女贞和金森女贞容器苗的成活率和高生长，优于其他处理，因此该基质配方可作为容器苗生产的推广配方，但还需要继续在其他品种上进行进一步试验。

[1] 田赟，王海燕，孙向阳等.农林废弃物环保型基质再利用研究进展与展望[J].土壤通报，2011，42(2)：497-502.

[2] 郭世荣.固体栽培基质研究、开发现状及发展趋势[J].农业工程学报，2005(S2)：1-4.

[3] 索琳娜，金茂勇，张宝珠.农林有机废弃物生产花木栽培基质技术和前景[J].北方园艺，2009(4)：108-112.

[4] Webber C L， Whitworth J，Dole J. Kenaf(HibiscuscannabinusL.)core as a containerized growth medium component[J]. Industrial Crops and Products，1999，10(2)：97-105.

[5] 冯兴元. 德国的废物管理政策与循环经济[J]. 世界知识, 2004(21):53-55.

[6] 李富.美国循环经济及对我国商业发展的启示[J].国际商业技术，2006(3)：16-18.

[7] 刘洪涛，马达，郑国砥，等.城市污泥堆肥在园林绿化及相关领域中的应用[J].中国给水排水，2009，15(13)：117-119.

[8] 张沛健. 桉树树皮废弃物腐熟技术及其在育苗中应用的研究[D].北京：中国林业科学研究院，2011.

[9] 朱晓婷. 农林废弃物发酵基质和容器控根对大叶桂樱容器苗生长的影响[D].临安：浙江农林大学，2011.

[10] 王旭艳，林夏珍，李琳，等.几种农林废弃物复合基质的理化特性及对浙江楠容器育苗的效果[J].浙江农林大学学报，2013，30(5)：674-680.

[11] 马海林，马丙尧，刘方春，等.蘑菇渣用作育苗基质基础材料的研究进展[J].山东林业科技，2010(3)：110-113.

[12] 陈菲. 蘑菇渣作为蔬菜育苗基质的理化性质变化及适宜配方研究[D].郑州：河南农业大学，2012.

[13] 贺满桥. 蘑菇栽培废弃物的生物转化及在蔬菜育苗基质中应用[D].杭州：浙江大学，2012.

[14] 付玲. 蘑菇渣生产狗牙根无土草皮综合技术研究[D].武汉：华中农业大学，2012.

[15] 廖选亭，盛健. 城市污泥处理处置及综合利用研究现状与建议[J].安全与环境工程，2006，13(2)：62-65.

[16] 刘峰, 蔡红, 刘英. 城市污泥农用存在的问题与对策[J]. 中国农学通报, 2010, 26(17):304-309.

[17] 陈同赟，高定，李新波.城市污泥堆肥对栽培基质保水能力和有效养分的影响[J].生态学报，2002，22(6)802-807.

[18] 李艳霞，赵莉，陈同赟.城市污泥堆肥用作草皮基质对草坪草生长的影响[J].生态学报，2001，22(6)797-801.

[19] 于芳芳，常智慧，韩烈保. 城市污泥和污泥堆肥在草坪的利用研究进展[J].草业科学，2011，20(5)：259-263.

(责任编辑 韩明跃)

The Physicochemical Property of Mushroom Residue and Sludge Substrate and Its Effect on Growth ofLigustrumContainer Seedlings

HU Xiao-li1，YANG Xiao-li2，WU Bao-shan2，LIAN Xi-juan2

(1.Xi′an International University,Xi′an Shaanxi 710077,China;2.Xi′an Runjing Seedling Science and Technology Ltd,Xi′an Shaanxi 710075,China)

Mushroom residue and sludge as principal raw material,by using randomized complete block design,container seedlings of 2 privet species were planted in different proportion substrate of mushroom residue and sludge.The result showed that substrate total pore space,aeration pore and big and small void ratio were affected by sludge dosage.As the sludge content was higher,the total pore space,aeration pore and void ratio were lower.Matrix pH value mainly was affected by mushroom residue and sludge content.The ratio of mushroom residue and sludge was 6∶4 or 5∶5 might significantly improve the survival rate of transplanting and height growth ofLigustrumjaponicumandLigustrum×vicaryi.The result indicated that the substrate formula was suitable for production of privet container seedlings.

mushroom residue;sludge;substrate;physicochemical property;container seedlings;Ligustrum

2015-04-30

西安市科技局专项课题项目(2013-SF1333(二))资助。

10.11929/j.issn.2095-1914.2015.04.001

S723.1

A

2095-1914(2015)04-0001-06

第1作者：胡晓丽(1974—)，女，博士，讲师。研究方向：园艺基质开发和立体绿化。Email:101097649@qq.com。