匡石滋,邵雪花,賴 多
(廣東省農業科學院果樹研究所/農業部南亞熱帶果樹生物學與遺傳資源利用重點實驗室/廣東省熱帶亞熱帶果樹研究重點實驗室,廣東 廣州 510640)
綠蘿(Epipremnum aureum,Scindapsus),別名黃金葛、魔鬼藤等,為天南星科綠蘿屬大型常綠藤本植物,原產熱帶雨林地區[1],喜溫暖濕潤氣候,適宜在肥沃疏松的土壤中生長[2]。綠蘿葉片較厚,光滑而有光澤,是一種典型的室內觀葉植物。目前廣州地區是國內最大的盆栽綠蘿生產基地,產業化程度高,市場空間大[3],在苗木生產過程中,主要采用泥炭土作為育苗基質[4],大規模生產成本較高[5]。利用農業廢棄物堆肥作為基質主料,不僅環保,而且可降低成本、提高效益[6],也為廢棄物的循環利用開辟了一條新的途徑[7]。近年來,不少學者開展了有機廢棄物堆肥作為花卉栽培基質的研究,吉向平等[8]采用秸稈物料堆肥、綠籬植物堆肥和有機廢物發酵菌曲堆肥分別與土壤混合做萬壽菊的育苗基質,綜合分析以綠籬植物堆∶土壤= 1∶6和有機廢物發酵菌曲堆肥∶土壤= 1∶7的育苗效果為最好;張強等[4]采用植物枯枝、敗葉堆肥與素土混合作為3種草花的育苗基質,結果表明以添加30%~50%堆肥的效果最為明顯,添加超過70%堆肥的基質對花卉的生長和品質的影響效果出現降低趨勢。儲雙雙等[9]研究發現,采用污泥堆肥為主原料的混合基質對香彩雀營養生長和生殖生長均優于土壤栽培,株高增加29%~61%,分枝數增加27%~67%,鮮重增加17%~88%,花期延長8~22 d,對氮、磷、鉀的吸收能力顯著提高。
香蕉菠蘿廢棄莖葉經生物發酵處理,可形成養分含量較高的有機肥[10],椰糠經加工處理后保水透氣性能較好,可部分代替泥炭進行基質栽培[11]。目前有關香蕉菠蘿廢棄莖葉堆肥用于花卉基質的研究未見報道。本試驗采用香蕉菠蘿廢棄莖葉堆肥與椰糠按不同比例混合形成復配基質,通過研究綠蘿在不同基質配比下的生長狀況,探討不同有機基質配方在花卉上的應用效果,從而篩選出合適的基質配方,為農業廢棄物的資源化、基質化利用和花卉基質栽培技術提供參考。
試驗于2017年5~6月在廣東省農業科學院果樹研究所育苗大棚進行。供試品種為全青綠蘿(由廣州市華奮順農生物科技有限公司提供)。供試基質為香蕉菠蘿廢棄莖葉堆肥(以下簡稱堆肥):試驗所用的堆肥原料是將香蕉菠蘿莖葉粉碎后,加入一定量的雞糞,再分層添加自制的復合發酵菌劑進行好氧發酵,腐熟后自然晾干,粉碎后備用;經實測,堆肥容重為0.51 g/cm3,孔隙度為59.3%,pH值為6.92,EC值2.89 mS/cm,有機質含量為56.6%,營養成分(N+P2O5+ K2O)為12.1%;椰糠:購自廣州市荔灣區榮豐園藝經營店的壓縮椰糠磚,其容重為0.26 g/cm3,孔隙度為74.6%,pH值為6.16,EC值0.59 mS/cm,有機質含量為88.3%。
1.2.1 基質配方設計 基質配方試驗設6個處理(配方比例均為體積比):T1,堆肥∶椰糠=4∶6;T2,堆肥∶椰糠= 5∶5;T3,堆肥∶椰糠= 6∶4;T4,堆肥∶椰糠 = 7∶3;T5,堆肥∶椰糠= 8∶2;T6(CK),泥炭∶椰糠= 5∶5;基質混合后加入一定量的基質改良劑(8 g/L腐植酸+5 g/L赤砂糖)進行調理;將各處理基質裝入育苗盆(直徑14 cm、高15 cm),基質裝至距盆口2 cm,每個處理3次重復,每個重復1盆。
1.2.2 綠蘿扦插盆栽 從綠蘿母株上剪取生長健壯的枝條進行扦插,每個插穗長約10 cm,留2個芽點和上部一片葉子,每盆5枝插穗,插穗深度以不埋沒芽點為宜。盆栽后置于通風陰涼處,每天澆水1次,保持盆栽內基質濕潤。
1.3.1 基質理化性質測定 各配比基質測定指標包括容重、總孔隙度、通氣孔隙度、持水孔隙度、pH、EC、有機質、全氮、堿解氮、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀。測定方法均按照《土壤農化分析》[12]進行,其中容重采用環刀法,pH值采用pH計法(水土比為2.5∶1),EC用電導率儀測定,有機質采用重鉻酸鉀容量法,全氮、堿解氮采用堿解擴散法,全磷采用NaOH熔融-鉬銻抗比色法,有效磷采用鹽酸和硫酸溶液浸提-鉬銻抗比色法,全鉀采用NaOH熔融-火焰分光光度計法,速效鉀采用醋酸銨浸提-火焰分光光度計法。
1.3.2 幼苗生長與生理指標測定 綠蘿扦插后45 d,調查記載新生葉片數,然后剪取根系,觀察記載根系條數,用電子天平稱取根重。采用LC-4800多參數植物根系掃描儀對根系的生長指標進行掃描,測定總根長、根系平均直徑、根系表面積、根體積,采用脫氫酶(dehydrogenase,DHA)試劑盒(蘇州科銘生物技術有限公司)測定根系活力。
試驗數據應用SPSS 19.0統計軟件進行方差分析,采用LSD法進行多重比較。
良好的基質應有適宜的理化性質,理想基質的容重在0.2~0.8 g/cm3范圍內,總孔隙度在70%~90%之間[13-15],pH值以6.0~8.0為宜[15],EC 值應小于 2.5 ms/cm[16-17]。基質理化性狀的測定結果(表1)表明,6種基質的理化性狀都在理想基質要求范圍內。從表1可以看出,處理T5的基質容重最大、總孔隙度最小,T1的容重最小,總孔隙度最大;各處理基質的總孔隙度均在80%以上,通氣孔隙度大于17%,持水孔隙大于60%,說明所配基質處理疏松、保水、透氣性能較好。隨著基質中堆肥的比例增加,其容重逐漸變大,總孔隙度、通氣孔隙度和持水孔隙度不斷地變小,說明堆肥的添加比例不能過大,否則基質會出現過重、不透氣、持水能力差的現象。
由于堆肥初產品的pH值及EC值比較高,隨著基質中堆肥比例的增加,基質的pH值與EC值逐漸變大。本試驗在復合基質中添加了基質改良劑,結果(表1)表明,基質的pH、EC值維持在適宜范圍內,其原因可能是腐植酸顯酸性,加入基質后發生酸堿中和反應,調節和穩定基質pH值,同時能與基質當中金屬離子發生離子交換和絡合作用,形成一個穩定的緩沖體系,因此維持了EC值在一定適宜范圍[18-19]。

表1 不同配比有機基質的理化性狀

表2 不同配比有機基質的養分含量
基質的養分含量直接影響花卉出苗后的生長發育。由表2可知,處理T1~T5基質的有機質含量為75.8%~78.8%,堿解氮為7.3~7.6 g/kg,有效磷為0.32~0.37 g/kg,速效鉀為7.8~8.3 g/kg,全氮、全磷、全鉀含量也均高于CK;加入堆肥的各處理混合基質的養分含量豐富,較CK大幅提高,且隨著堆肥添加比例增加,養分含量大體上均呈增加趨勢,說明添加堆肥可以使育苗基質的養分迅速增加,起到改善基質營養狀況的作用。
由表3可知,各處理基質扦插的綠蘿都能有效成活,試驗期間長勢穩定,說明各處理基質能夠提高綠蘿扦插苗成活率。其中處理T4、T5的新生葉片數較多,兩個處理間差異不顯著,但與其他處理間的差異達到顯著水平;處理T1的新生葉片數最少,除與T2、CK差異不顯著外,與其他處理均達到差異顯著水平;根條數和根重均以處理T4最高,且與其他處理均達到顯著差異水平;根條數和根重最低的均為CK。通過比較分析發現,不同配比的基質中,隨著堆肥比例的增加,綠蘿新生葉片數、根重和根系條數呈增加的趨勢,以堆肥、椰糠的配比7∶3為最好,但當堆肥與椰糠的配比增加到8∶2時,綠蘿新生葉片數、根重和根系條數出現一定程度的下降,其原因可能是堆肥雖含有大量的營養物質,但孔隙度較低,澆水后易板結,從而影響綠蘿的生長。

表3 不同基質配比處理對綠蘿成活率、新生葉片、根重和根系條數的影響
根系的生長狀況直接影響地上部的生長[20],從表4可以看出,不同配比處理基質對綠蘿的總根長、根系表面積、根體積的影響表現出明顯的差異,其中以處理T4最好,與CK相比,總根長增加57.98 cm,根系表面積增加22.59 cm2,根體積增加0.67 cm3。從表4還可以看出,各處理基質對根系平均直徑的影響無顯著差異,說明不同基質配比主要影響綠蘿根系的縱向生長,而對根系的直徑影響不大。通過比較還發現,根系形態狀況與新生葉片數、根重和根條數的生長狀況表現基本一致。
由表4可知,處理T4的綠蘿根系活力最高,T5次之,并與其他處理差異顯著;而CK的根系活力最差,但與處理T1、T2、T3間差異不顯著。與根系形態生長表現不同的是,處理T5的綠蘿根系活力也較高,其原因可能是基質中堆肥的比例較多,而堆肥中含較高的有效養分尤其是速效鉀,增加了根系周圍的氧含量,抑制了還原類物質的形成,提高了根系的酶活性,為根系生長創造了良好的條件[21]。

表4 不同基質配比處理對綠蘿根系生長形態和根系活力的影響
綠蘿在生產上主要采用扦插繁殖,而生根問題成為扦插后能否成功的關鍵因素[22]。混合型基質較單一基質對綠蘿的生根更為有利[2]。香蕉菠蘿廢棄莖葉堆肥含有營養元素較多,椰糠具有良好的空隙結構,但所含養分不能完全滿足植物需求[23]。本研究將香蕉菠蘿廢棄莖葉堆肥與椰糠按不同比例復配,結果表明:復合基質能促進綠蘿的地上部與根系的生長,適宜于綠蘿的栽培,本試驗結果與前人的研究[2,5,20]基本一致。
根系的生長與養分有效性的關系一直是栽培領域的研究熱點。眾多研究[4,24-26]表明,植物根系生長量與堆肥的添加量呈正相關,本研究得出相同的結果。香蕉菠蘿廢棄莖葉在堆肥過程中添加的復合生物發酵菌劑具有減少氮素損失,保持養分含量的作用,堆肥不僅有機質和養分含量較高,且速效養分含量大大超過泥炭與椰糠復配的基質,添加堆肥的基質可以增大根系生物量及根系表面積,提高細根數量。有所不同的是,各基質處理對綠蘿的根系直徑沒有明顯差異,具體原因有待進一步研究。堆肥能夠顯著提高根際土壤的酶活性[27],直接影響植物根系活力及植物個體的生長情況。本研究結果顯示,添加了香蕉菠蘿廢棄莖葉堆肥的基質其根系活性明顯提高,與前人的研究結果一致[28-29]。香蕉菠蘿廢棄莖葉堆肥纖維含量高,孔隙數量多,較為疏松,根系的通氣性增加,呼吸作用增強,是提高根系活力原因之一。
復合基質的育苗效果與基質的配比直接相關,本研究結果表明,香蕉菠蘿廢棄莖葉堆肥和椰糠按7∶3的比例復配而成的基質,綠蘿的新生葉片數、根系條數、根重、總根長、根系表面積、根體積、根系活力均顯著高于其它基質配比,表明該基質配方可在綠蘿栽培中應用。選用基質還應考慮材料的經濟性,香蕉菠蘿廢棄莖葉廉價易得,用之混配基質,基本符合疏松、透氣的基質要求,也具有較強的保水、保肥能力,酸堿性適宜的特點,如果通過進一步改良,能較好地滿足植株根系的生長要求,是具有發展潛力的泥炭替代基質。
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