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有机废弃物堆制基质在侧柏容器育苗中的应用研究

2019-10-31谭淑玲孟晓烨白瑞亮魏红军解小锋

山东林业科技 2019年5期
关键词:蛭石珍珠岩侧柏

谭淑玲,孟晓烨,丁 彬,白瑞亮,魏红军,解小锋,李 真

(1.山东省经济林管理站,山东 济南250014;2.德州市自然资源局,山东 德州 253073)

在林木花卉良种工厂化繁育过程中,适宜的栽培基质是重要的条件。育苗基质不仅要适宜育苗植物的生长,还要易于取材、价格便宜,并且要满足工厂化的需求[1-3]。平衡根系轻基质容器育苗基质除了要复合常规育苗基质的要求,还要适用于育苗成型机的成型加工。但常规育苗基质经过育苗成型机成型作用后,其孔隙性、吸水性等会发生很大变化,对育苗效果产生较大影响[4]。由此可见,常规育苗基质直接应用容器育苗,并不能保障育苗效果。

在目前育苗过程中,泥炭一直是国内外公认的最佳育苗基质,以泥炭为主要原材料的各种复合基质,在不同育苗植物中均具有良好的育苗效果[5-6],目前生产中最为常规的的4种育苗基质,是美国康奈尔大学开发的泥炭和蛭石、珍珠岩按不同比例复配而成的。但是育苗成型机的成型作用对育苗基质的孔隙性和吸水性具有较大影响,因此常规基质配比不一定能够满足平衡根系轻基质容器育苗技术的要求。

此外,泥炭属于不可再生资源,全球的泥炭资源十分有限,过量开采会对全球产生一定影响[1]。同时,大量文献显示,沼泽泥炭还可固定大气中CO2,泥潭总量的减少会导致空气中CO2浓度升高,因此,在很多国家草炭的开采收到很大的闲置[7]。我国有机废弃物资源非常丰富,如果无法合理利用,不仅浪费资源,还对环境造成很大污染。将各种有机废弃物用作容器育苗基质的,筛选可以部分或完全替代泥炭的材料,是合理消化各种废弃物,减少环境污染的有效途径。这样不仅可大幅降低苗成本,对实现循环经济同样具有十分重要的理论与现实意义[7]。孙延稳等人研究了草浆造纸废料、木浆造纸废料、玉米秸秆、菇渣基质的理化性状。结果表明四种有机废弃物堆制基质均不宜单独用作栽培基质,应与其他材料进行优化组合进而使其理化性状达到理想基质的要求[8]。因此,本研究将上述有机废弃物与珍珠岩和蛭石进行复配形成复合基质,对所栽培苗木的生长状况进行测定和分析,筛选出能够完全替代或部分替代泥炭的基质材料。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验材料主要有草浆造纸废料、木浆造纸废料、玉米秸秆废料、菇渣和泥炭。采用被动通风定期翻堆的腐解方式,将草浆造纸废料、木浆造纸废料和玉米秸秆废料等有机废弃物材料进行发酵处理,上用塑料薄膜覆盖保持水分,温度降低后风干,过筛,装袋备用。将处理过的基质通过育苗成型机分别装入直径10cm,长12cm规格的无纺布营养钵中,置于山东省林业科学研究院试验苗圃育苗车间,浇水至饱和。将催芽后的侧柏按要求的深度每杯播3粒于育苗容器的基质中。试验共设9个处理(见表1),其中处理1作为本试验的对照,每处理60个育苗容器(5箱),重复3次。

表1 配合基质组成及比例(体积%)

1.2 试验方法

1.3 测定项目与方法

测定时每个小区随机抽样20株,完全整株取出,测苗高、地茎,然后将根部基质冲洗干净,稍晾干水后,从根茎处剪开用于测定其地上部鲜重、根鲜重,然后于105℃杀青15 min后于75℃恒温至恒重后称地上部干重、根干重,并计算高径比。

1.4 统计分析

采用Excel 2013处理数据并作图,采用SPSS 19.0软件,通过LSD(Least significant difference)法比较不同处理相关数据的差异性。

2 结果与分析

2.1 不同基质对侧柏出苗率及形态指标的影响

由表2可见,不同基质处理的侧柏出苗率均在95%以上,处理之间差异未达显著水平。处理4侧柏苗的株高显著高于处理1(对照),处理8的株高略低于处理1(对照),但两者之间差异不显著。处理2,7,9,6,3,5 侧柏苗的株高均显著低于处理 1(对照),处理 2,7,9之间差异不显著,处理 3较低,处理5最低。处理4,8侧柏苗的地径皆显著高于处理1(对照);处理2,9的地径略高于对照,处理6的地径略低于对照,但处理2,6,9,1之间差异并不显著;处理3,5显著低于其他处理,处理5最低。高径比可不仅能反映苗木地上部伸长生长与加粗生长之间的协调关系,还可表征地上部生长的健壮程度。处理4,7,8侧柏苗的高径比与处理1(对照)之间差异不显著,其他处理显著低于处理1(对照),处理5最小。综合各处理侧柏苗木的形态指标,处理4,8 优于处理 1(对照)。

表2 不同基质处理侧柏的出苗率及形态指标比较基质处理

2.2 不同基质对侧柏生物量的影响

不同基质对侧柏生物量的影响结果见表3。可以看出:基质处理4,8的地上部鲜重显著高于对照,处理9的地上部鲜重略高于处理1(对照),差异不明显,其他处理的地上部鲜重显著低于处理1(对照);基质处理8的根部鲜重显著高于对照,基质处理4的根部鲜重略低于处理1(对照),差异不明显;处理6,9与处理1(对照)之间差异不显著,处理2,3,5,7的根部鲜重均显著低于处理 1(对照)。 地上部干重的表现与地上部鲜重表现一致,根部干重表现与根部鲜重的表现也基本一致。

表3 不同基质处理侧柏的生物量指标比较 单位:g

不同处理侧柏生长指标数据可以看出,处理4(玉米秸秆废料:珍珠岩:蛭石=6:1:1)侧柏苗木的株高、地径、地上部干重和鲜重显著大于对照,处理4的根部干、鲜重与对照差异不显著;基质处理8侧柏苗木的地径、地上部干鲜重、根部干鲜重均显著大于对照,处理8的株高与对照差异不显著。

综合生长指标分析,处理4和处理8均优于对照,平衡根系轻基质容器育苗技术的目标是实现容器苗根系平衡生长并使容器苗形成更为强大的根系,处理8的根部干、鲜重均显著大于处理4和对照,鉴于此,处理8更优于处理4。

3 结论与讨论

本试验表明,在以各种有机废弃物堆制基质为主要材料与珍珠岩、蛭石、泥炭等材料,按照一定比例复配成的8种基质中,处理6,7,8的容重、总孔隙度、气水比等物理性状达到理想基质的标准,8种基质的pH值中性偏酸,这表明使用珍珠岩、蛭石、泥炭等材料来调节各有机废弃物堆制基质的理化性质可以获得良好的效果,这与刘旭等[9]关于‘西伯利亚’百合栽培基质的研究结果基本一致。

以玉米秸秆废料堆制基质为主要材料的复配基质8和4明显优于以泥炭为主要材料的复配基质,对侧柏苗木的株高、地径、高径比、地上部干鲜重、根部干鲜重等生长指标的影响较大,分析其原因可能与玉米秸秆废料堆制基质能提高养分有效性有关,这与其力莫格等[10]在培养条件下关于添加有机废弃物对土壤氮磷养分有效性的研究相类似。试验结果证实,用玉米秸秆废料堆制基质替代泥炭作为侧柏容器育苗轻型基质的主要材料是可行的。

以各种有机废弃物堆制基质为主要材料的复配基质中,所添加的珍珠岩、蛭石的比例是参照以适宜侧柏生长的泥炭复配基质中的珍珠岩、蛭石的比例设定的,考虑到各有机废弃物与泥炭理化性质的差异,不排除添加其他比例的珍珠岩、蛭石或其它基质材料会产生良好的效果。

各种基质对不同树种苗木质量的影响不同即不同树种适应不同的育苗基质。由于侧柏的适应性较强,对育苗基质的要求并不十分严格,因此,在今后的研究中,应针对不同树种尤其是对基质反应特别敏感的树种继续进行有机废弃物堆制基质的应用研究,以期更大范围的替代泥炭,更大幅度的降低容器育苗轻型基质的成本,更大面积的应用平衡根系轻基质容器育苗技术。

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