范海榮,陳麗娜,吳素霞,謝新宇,靳常敏,崔 悅
(河北科技師范學院農學與生物科技學院,河北 秦皇島,066600)
畜禽糞便中雞糞的營養價值較高,含有豐富的有機質、氮磷鉀和多種微量元素[1~3]。雞糞腐熟后施用,可以改善土壤的理化性質,增強土壤微生物活性,提高土壤肥力,促進植物生長發育,提高其產量[3]。但雞糞中含汞、砷、鉛等重金屬和高量的鹽分,如果施用過量,可能對生態環境產生污染,有害元素在作物體內聚集,影響作物品質,進入食物鏈后影響人類健康。所以將雞糞資源化利用的最佳途徑就是使其脫離食物鏈,用于園林綠地。
草坪屬于城市的休閑休憩場所,對人居環境具有美化、改善作用。草坪業呈現規模化發展,很多園林綠化企業種植草坪過程中占用大面積農田耕地,破壞了表層的耕作土,降低了土壤的肥力,長期種植容易導致土地退化,所以很多學者紛紛利用一些廢棄物研究草坪的無土栽培基質[4~6]。
把腐熟后的雞糞用于草坪業,可以有效避開食物鏈,解決雞糞的資源化利用問題,同時能夠避免草坪業對土地的破壞。為此,筆者探討施用腐熟雞糞對黑麥草草坪生長以及草坪質量的影響,以期為雞糞在草坪栽培基質中的應用提供科學依據。
試驗在河北科技師范學院資源與環境實驗室進行,供試草種為冷季型多年生黑麥草。盆栽試驗土壤取自河北科技師范學院農場,屬于潮褐土,風干后過篩(篩孔尺寸:5 mm)備用。供試雞糞是經過腐熟后的,購于淘寶沈陽綠肥產業店鋪,風干后過篩(篩孔尺寸:5 mm),備用。
將腐熟雞糞與土壤按照不同質量比混合作為不同的草坪栽培基質處理,共設6個處理,各處理具體成分及配比見表1。試驗采取盆栽試驗,每個處理3次重復,每重復為1盆,共18盆,隨機排列。試驗使用塑料盆,直徑21 cm,高13 cm。配比基質每盆質量為3 kg,取200顆黑麥草草籽進行促發萌芽后于2014年6月1日播種,2014年6月4日開始出土發芽,每隔45 d測量草坪草株高及葉寬,并刈剪草坪,刈剪后草坪高度為5 cm,共刈剪3次,每次刈剪后稱量其地上部黑麥草鮮質量。

表1 不同栽培基質處理組合基質成分及其配比
播種后定期對各個處理的草坪草進行同樣的養護管理,并記錄相關生長狀況數據。黑麥草出苗率測定采用每盆清點數量法。
出苗率=(種子出苗數/供試種子數)×100%。
刈剪前測定草坪分蘗密度[7],自制一個直徑D=5 cm的圓形鐵圈,在盆中隨機套取樣方,然后人工數數并記錄樣方內的黑麥草枝條數,重復3次。刈剪前進行株高和質地的測定,每盆隨機取30株黑麥草,測量其自然高度和葉片最寬處。顏色根據比色卡采用分級打分標準確定分值。草坪的生物量是黑麥草總鮮質量3次測定的平均值[8~10]。均一性采取劉及東等提出的均勻度法測定[11],按對角線確定測定點位,測定顏色、密度、質地,運用統計公式,計算出標準差:SD,Sc,ST;再計算出變異系數:CV=[標準差(S)/平均數]×100%,變異系數分別是CVD,CVC,CVT[10~12];最后根據U=1-CVD+CVC+CVT計算出均勻度(U)。上述數據在最后評價時均是求得的每次測定數據的算術平均數。
選取草坪的顏色、株高、分蘗密度、質地、地上生物量、均一性指標來評價土壤與雞糞的配比基質對草坪質量的影響,這6個指標的權重分別為0.20,0.10,0.20,0.15,0.10,0.25(表2)[11,14]。均一性采用劉及東等[11]提出的定級標準;顏色、質地采用Beard[3]提出的定級標準;草坪高度、地上生物量、密度由所測的數值劃分等級[15~17]。

表2 草坪質量評分等級及權重
草坪質量綜合指數(LCI)是將各個指標的實際評價得分乘以各自的權重,再進行一次加和求得。
其中:Qi為各個指標的所得評分;Wi為各個指標的權重;n為指標的項目數量。
不同配比處理黑麥草的出芽時間和出苗率有一定的影響。處理組合T2和T3與T1純土處理出芽時間一致,對于出芽時間沒有影響(表3)。而T4和T5處理的黑麥草出芽時間比T1純土處理推遲2 d。基質T2處理的出苗率最高,達到89.3%,T3處理的出苗率次之,2個處理間以及與其它處理相比差異均顯著;T4,T5,T6處理的出苗率均顯著低于T1純土處理。可以看出,隨著雞糞比例的提高,出苗率顯著下降。

表3 不同配比處理對黑麥草出苗時間和出苗率的影響
試驗結果表明,多數處理黑麥草在整個觀察期間出現1次生長高峰,在8月15日~8月30日期間,分析其原因是因為此時間段的氣溫降低,最適于冷季型黑麥草的生長發育(表4)[13]。7月份黑麥草生長緩慢,因為氣溫較高,黑麥草進入生長緩慢期。3次株高測定數據看,除7月15日T5處理外,其它時間所有含有雞糞處理的黑麥草株高均比T1純土處理高,表明雞糞可以促進黑麥草的生長。7月15日第1次測量時T4處理黑麥草株高最高,且與其它處理差異顯著;8月30日第2次測量時T3和T4處理較高,除與T2處理差異不大外,與其它處理相比差異明顯;10月15日進行第3次測量時,T5處理最高,除與T6處理差異不大外,與其它處理相比差異顯著。在6種配比處理中總體上看,T4處理組合黑麥草株高較高,生長速度最快。

表4 不同配比處理黑麥草在同一時間的株高 cm
草坪顏色可反映草坪的質量狀況,草坪的顏色越深感官越好,說明草坪草的生長越好,在黑麥草生長季內對顏色進行了5次評分。可以看出,含有雞糞處理的基質,其黑麥草的顏色比T1純土處理的顏色有較大改善,其顏色評分均與T1處理差異顯著(表5);隨著雞糞比例的提高,顏色逐漸變深,T6處理評分最高,顏色更接近墨綠色。含有雞糞各處理間差異顯著,說明雞糞能顯著改善黑麥草草坪草的色澤,且隨著雞糞比例的提高顏色改善更為明顯。

表5 不同配比處理黑麥草的顏色
草坪密度反映了草坪的分蘗生長能力。研究發現,T6處理的黑麥草密度低于T1純土處理,但差異不顯著,其它含有雞糞的處理都高于T1純土處理,且差異顯著,其中T3處理的黑麥草密度最大,除與T2處理相比差異不明顯外,與其它處理相比差異均達到顯著水平(表6)。表明雞糞在一定比例范圍內能促進黑麥草的分蘗,使草坪變得致密。
而草坪草的生物量反映了草坪的生長速度和分蘗能力,是評價草坪質量的重要指標。本次試驗只測定了黑麥草地上部分生物量,將每次刈剪的黑麥草地上生物量(鮮質量)進行稱量,計算3次測量結果的算術平均值。可以看出,含有雞糞處理的黑麥草的生物量都高于T1純土處理,且都與T1處理相比差異顯著(表6);其中T3處理的草屑量最多,為37.20 g/盆,除與T2相比差異不顯著外,與其它處理相比差異均顯著。此外,基質中雞糞的質量分數超過30%,則黑麥草的鮮質量逐漸下降。由此表明,基質中雞糞的質量分數50%及其以上的處理在不同程度上抑制了黑麥草的生長。這一結果與草坪分蘗密度狀況相一致。

表6 不同配比處理黑麥草的分蘗密度及地上生物量的比較
草坪質地是對草坪草葉片寬度和觸摸感覺的反映,通常測量葉片的最寬處,一般認為葉片越細,質地越好。草坪草質地在1.5~3 mm寬較適宜。每次刈剪前測量黑麥草的質地,結果表明,含有雞糞處理的黑麥草的葉片最寬處都顯著高于T1純土處理(表7)。隨著雞糞比例的提高葉片逐漸變寬,T6處理黑麥草葉片最寬處達到4 mm以上,并且與其它處理差異顯著。表明隨著雞糞比例的提高,黑麥草的葉片生長較寬,質地變差。
為了消除人為打分的誤差,本次試驗采用劉及東等[11]提出的均勻度法來測定草坪的均一性。可以看出,各處理間草坪均一性差異均顯著(表7)。其中,T3處理的草坪均一性得分最高,T2處理次之,均高于T1純土處理;而T4,T5,T6處理的草坪均一性得分均低于T1純土處理。表明一定比例的雞糞能顯著提高草坪的均一性,雞糞比例過高則會導致黑麥草徒長,降低黑麥草的均一性。

表7 不同配比處理黑麥草質地及其均一性差異比較
將各處理測量數據代入公式得到不同配比處理的草坪草綜合質量得分(LCI),結果表明T3處理的草坪質量最佳,綜合得分為3.62,中等偏上水平(3分為中等),與其它處理相比差異顯著(表8)。T2處理處理得分次之,與其它處理相比差異顯著。T4和T5處理與T1純土處理相比差異不顯著,T6處理得分較低,與T1純土處理相比差異顯著,可見雞糞在一定比例范圍內能提高黑麥草的草坪質量,超過一定比例,反而會抑制黑麥草的生長,使其質量下降。

表8 不同配比處理黑麥草草坪綜合質量得分(LCI)
許多研究表明,施用雞糞能促進作物生長,可以提高作物的產量[18,19]。本次試驗對黑麥草草坪各評價指標進行的綜合評價表明,每1 000 g基質中雞糞為300 g的處理,草坪質量最佳,該配比處理可作為最佳新型草坪栽培基質。這主要是因為腐熟的雞糞養分全面平衡,含有豐富的腐殖質和活性物質,能促進植物內源激素的形成,從而促進草坪草的生長發育,改善草坪草的品質[20];但基質中雞糞比例過高則會導致黑麥草出苗率降低、徒長、均一性變差,從而導致黑麥草質量變差。本次試驗中每1 000 g基質中雞糞為100 g處理的黑麥草出苗率最高,隨著雞糞比例的升高,出苗率降低,基質中雞糞的質量分數大于50%的處理均低于純土處理,原因可能與雞糞中鹽分含量較高有關,基質中雞糞的質量分數較大時,鹽分會抑制黑麥草種子的萌發;另外雞糞中有機質含量高,有機質分解會產生有機酸類物質,也會對種子的萌發產生不利影響。
有研究表明,畜禽糞便中的鹽分和重金屬含量偏高,含量過高將阻礙草的生長,對草坪草產生毒害效應[20]。因此,進一步研究如何降低雞糞的鹽分和重金屬含量是解決雞糞高比例施用的關鍵內容。