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堆肥对三角枫苗期生长发育及土壤质量的影响



全 文 :·园林花卉·植物 北方园艺2015(13):94~97
第一作者简介:刘毓(1978-),女,硕士,工程师,现主要从事园林植
物引种与选育等研究工作。E-mail:lilyliuyu@126.com.
基金项目:济南市科技计划资助项目(201101088)。
收稿日期:2015-01-22
DOI:10.11937/bfyy.201513028
堆肥对三角枫苗期生长发育及土壤质量的影响
刘   毓1,孙 芳 芳2,韩   冰2
(1.济南市园林花卉苗木培育中心,山东 济南250002;2.济南市百合园林集团有限公司,山东 济南250102)
  摘 要:以园林绿化废弃物堆肥为试材,采用三角枫栽植试验和覆盖土壤温湿度调节试验的
方法,研究堆肥对三角枫苗期生长发育及土壤质量的影响,以期为园林绿化废弃物堆肥在苗木生
产及改良土壤方面提供一定的科学依据。结果表明:施用堆肥能够显著增加三角枫的株高,同时
三角枫胸径及冠幅均大于空白对照,试验中以3 000kg/667m2 的施用量植物长势最佳。堆肥覆
盖土壤可有效降低土壤容重,改善土壤板结黏闭等状况。覆盖物有在寒冷天气里保温,在炎热天
气里降温的作用。覆盖物具有保水功效,且保水效果随覆盖厚度的增加呈现递增趋势。
关键词:园林绿化废弃物;堆肥;综合评价
中图分类号:S 688 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2015)13-0094-04
  园林废弃物来源广泛、收集容易、价格低廉,经堆肥
处理后可以作为植物栽培基质[1]。具有通透性好、持水
力强、保肥能力高等特点[2]。当今,随着生态文明型社
会的建设,合理处理和利用园林废弃物,使其回归到自
然生态系统中,已成为了当前科学研究的热点[3]。有机
覆盖物是指用于保护土壤表层和改善覆盖土壤理化性
质的有机物质总称。有机物覆盖物能降低土壤水分蒸
发作用、保持土壤水分效率[4],可以作为土壤的保护,调
节土壤温度,减少夏季土壤表面温度持续升高而造成植
物浅层根系灼伤,同时降低冬天霜冻和冰雪等极端温度
对树木的危害[5];该试验利用园林绿化废弃物堆肥,进
行三角枫的栽培试验和土壤覆盖试验,探讨园林绿化废
弃物堆肥对三角枫生长状况及土壤的改良效果,以期为
    
园林绿化废弃物堆肥在苗木生产及改良土壤方面提供
一定的科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试植物为长势一致、无病虫害三角枫1年生苗,
共120株;北美红枫1年生苗。
园林绿化废弃物堆肥:2012年4—5月在济南市园
林绿化废弃物处理站进行堆肥试验,以公园道路修剪的
枯枝、败叶及林场间伐材为主要原料,经粉碎为粒径
1.5cm左右的碎屑[6]。添加尿素调节碳氮比为30∶1
左右,选用“金宝贝”发酵助剂作为堆肥发酵菌剂。发酵
周期60d,期间定期翻堆补水,保证堆肥含水量维持在
60%左右;园林绿化废弃物基本理化性质见表1。
表1 原材料化学性质
  Table 1 The chemical properties of raw materials
物料
Material
pH值
pH value
有机质
O.M./%
总氮Total
nitrogen/%
C/N Carbon-
nitrogen ratio
总磷Total
phosphorus/%
总钾Total
potassium/%
园林绿化废弃物Landscaping waste  7.62  79.86  0.75  54.31  0.70  0.55
1.2 试验方法
1.2.1 三角枫栽植试验 设3个处理,分别为堆肥
施用量1 000kg/667m2(T1);3 000kg/667m2(T2);
5 000kg/667m2(T3),以不施用堆肥为对照(CK);每处
理3次重复,每重复栽植面积5m2,所有重复小区随机
排列。2012年4月1日移栽后,从距地面3cm处平茬。
    
2012年6、8、10月及2013年4、6月分别测定三角枫株
高、地径(截面处),2013年6月测定冠幅及胸径。移栽
前及移栽后半年、一年分别测定土壤容重。
1.2.2 覆盖土壤温湿度调节试验 覆盖物粒径约2cm,
栽植植物为北美红枫1年生苗。设3个处理,覆盖3cm
(T(3))、覆盖6cm(T(6))及覆盖9cm(T(9)),以不覆盖
为对照(CK),每处理3次重复,每次重复覆盖面积为
5m2,所有重复小区随机排列。2012年10月至2013年
9月,使用土壤水分速测仪及针式土壤温度计测量0~
20cm土壤温湿度,测定时间为8:00、10:00、12:00、14:00、
16:00及18:00,每个处理测3次,以18个数据的平均值
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北方园艺2015(13):94~97 植物·园林花卉·
作为当天的温湿度,每个月连续3d测定求平均值作为
当月温度。
1.2.3 植物生长指标评价方法 仅通过单一指标的好坏
难以正确反映各基质配比的适用性[7]。参考于鑫[8]的方
法,通过计算植物生长指标综合评价指数,能够有效评价
各基质配比条件下植株生长态势,进而筛选合适的基质配
比方案。若某一指标与植物形态正相关,则植物生长指标
隶属函数[9]为:X(f)=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin),若某
一指标与植物形态负相关,则植物生长指标隶属函数
为:X(f)=1-[(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)],式中,X为
某一指标测定值,Xmin为该指标测定的最小值,Xmax为该指
标测定的最大值。X(f)为第f个指标的隶属函数值。综
合评价指数:P=1f
(X1+X2+……+Xf),P值越大,说明
植株生长越好,即该基质配比对植物的栽植效果越佳。
1.3 数据分析
采用Excel 2007及SPSS 13.0软件进行数据整理和
    
统计学分析。
2 结果与分析
2.1 堆肥施用量对三角枫栽植效果的影响
2.1.1 对三角枫生长指标的影响 三角枫系槭树科槭
属落叶乔木树种,生长快,病害少,秋叶色泽艳丽,作为
园林绿化及行道树的重要景观树种被广泛应用[10],利用
废弃物堆肥对三角枫种植土壤进行改良,观察其生长状
况,间接反映堆肥的土壤改良效果。由图1和图2可以
看出,在堆肥使用前期,各处理株高和地径差异显著,随
时间的推移,施用堆肥均显著提高三角枫的生长状况。
生长1年后与CK相比,株高分别增加5.48%、14.72%
及6.26%,地径分别增加13.86%、35.08%及34.02%;
各处理胸径和冠幅未达到差异显著水平,但施用堆肥的
三角枫胸径及冠幅均大于空白对照。从以上4个指标
对比看出,园林废弃物堆肥促进三角枫的生长发育,该
试验中以3 000kg/667m2为最佳施用量。
图1 不同处理株高和地径的变化
Fig.1 The changes of plant height and ground diameter of diferent treatments
图2 不同处理胸径和冠幅比较
Fig.2 The comparison of diameter of breast height and crown diameter of diferent treatments
2.1.2 对土壤容重的影响 容重反映土壤的疏松程度,
同一密度的土壤,容重越小,孔隙度越大[11]。施用废弃
物堆肥后,土壤容重均显著低于空白处理。使用量越
大,土壤容重越小。堆肥对0~20cm土层的容重影响比
20~40cm土层更为明显。施用1年后,0~20cm土壤
容重比施用前分别下降了3.56%、6.08%及6.61%,20~
40cm土层土壤容重比施用前分别下降了4.82%、
3.42%及8.68%。根据济南市地方标准,绿化种植土的
容重应小于1.35g/cm3,可见,施用堆肥可有效降低土
壤容重,改善土壤结块、板结等状况,土壤疏松透气,利
于植物生长发育[12]。
2.2 绿地覆盖物对土壤温湿度的调节效果
2.2.1 对土壤温度的影响 土壤温度与植物的生长发
育紧密相关,有研究表明覆盖物可以维持土壤一个相对
稳定的温度[5]。由图5可知,各处理土壤温度最低出现
在1月,最高出现在7月,CK的温度变化范围在0.23~
28.7℃,T(3)温度变化为0.47~28.1℃,T(6)温度变
化为0.64~26.5℃,T(9)温度变化为1.34~25.1℃。
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·园林花卉·植物 北方园艺2015(13):94~97
图3 0~20cm土壤容重变化
Fig.3 The change of 0-20cm soil bulk density
图4 20~40cm土壤容重变化
Fig.4 The change of 20-40cm soil bulk density
在2012年11月至2013年3月覆盖对土壤具有一定的
保温作用,覆盖处理的土壤温度均高于不覆盖处理,且
在2012年12月、2013年1月和2月保温效果最明显,随
着覆盖厚度的增加保温效果也越来越好,2012年10月
及2013年4—9月,覆盖对土壤具有一定的降温作用,且
在2013年6—8月降温效果最明显,这是因为覆盖层对
太阳辐射和地面有效辐射的拦截、吸收,使土壤所接受
的太阳辐射大大降低,而且覆盖越厚降温效果越好。这
说明有机覆盖物有在寒冷天气里保温,在炎热天气里能
起到降温的作用。
图5 不同覆盖厚度对土壤温度的影响
Fig.5 Efect of diferent cover thickness on
the soil temperature
2.2.2 对土壤湿度的影响 土壤含水量是影响植物生
长的重要的因素。在土壤表层铺上覆盖物后,土壤蒸发
率降低,可保持更高、更长时间的土壤含水量。由图6
可以看出,2012年10月至2013年9月,4个处理的土壤
含水量变化趋势一致。土壤含水量最小值均出现在1
月,最大值则出现在8月。土壤含水量的变化主要是由
试验地区降水和表面蒸散2个因素决定。覆盖处理含
水量均高于不覆盖处理,主要是因为有机覆盖物的物理
阻隔,使表层水分蒸发变得困难[13],通过分析2013年同
期试验地的降水量变化情况可知,在7、8月降雨量较大,
又接连阴天,蒸散作用减小,因此土壤含水量在8月出
现最大值。而对于不同处理,土壤月平均含水量覆盖处
理均要高于不覆盖处理,且覆盖厚度越大差异越明显,
特别在蒸发量大的夏秋季,这种差异表现的更为显著,6、
7、8月平均含水量分别覆盖3、6、9cm,分别比不覆盖高
1.1%、6.1%、10.7%。
图6 不同覆盖厚度对土壤湿度的影响
Fig.6 Efect of diferent cover thickness on
the soil moisture
3 结论
施用园林绿化废弃物堆肥显著提高了三角枫的生
长状况,株高、地径、胸径及冠幅试验中以3 000kg/667m2
的施用量植物长势最佳。施用堆肥显著降低0~20cm
及20~40cm土层土壤容重,施用量越大,土壤容重降低
效果越明显,施用堆肥使土壤更加疏松,对土壤板结等
现象可起到显著改善作用。园林绿地覆盖物可显著改
善土壤温度,可起到冬天保温、夏天降温的作用。绿化
覆盖物对土壤湿度的调节作用表现在覆盖物的物理阻
隔作用有效减少地面水分蒸发,进而起到保水功效,这
种保水效果随覆盖厚度的增加呈现递增趋势。
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Influence of Landscaping Waste Compost to Triangle Maple Seedling
Stage Growth and the Soil Quality
LIU Yu1,SUN Fangfang2,HAN Bing2
(1.Jinan Garden Flowers Nursery Stock Breeding Center,Jinan,Shandong 250002;2.Jinan Lily Garden Group Co.Ltd.,Jinan,Shandong
250102)
Abstract:Taking landscaping waste composting as experimental material,using the trident maple planting experiment and
covering soil temperature and humidity adjusting method,the influence of trident maple compost on seedling stage growth
and soil quality were researched.In order to provide scientific basis on landscaping waste composting in seedling
production and soil improvement.The results showed that the compost could significantly increase the trident maple plant
height,and triangle maple tree diameter at breast height and crown were greater than CK,trial to 3 000kg/667m2
surueyed plants growing best.Compost covering soil could efectively reduce the soil bulk density,improve soil harden
sticky closed condition,etc.Covering had insulation efect in cold weather,could have the efect of cooling in hot weather.
Mulch had water saving efect and present a tendency of water saving with the increase of the cover thickness.
Keywords:landscaping waste;composting;comp

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殎殎

rehensiveevaluation
知 识 窗什么是堆肥?    
堆肥是利用含有肥料成分的动植物遗体和排泄物,加上泥土和矿物质混合堆积,在高温、多湿的条件下,经过发
酵腐熟、微生物分解而制成的一种有机肥料。堆肥是一种古老的肥料,制造堆肥必须先收集适当的材料,例如稻草、茎
蔓、野草、树木落叶或是禽畜粪便等,然后将其适当混合,并添加适量的氰氨化钙,促其发酵,然后覆盖上破席、破布、稻
草或塑胶布,以避免肥份丧失。
然后每隔大约3、4个星期翻积1次,大约经过3个月左右,即可将此堆肥搬入田中开始使用。
堆肥最好放置在堆肥舍中。若无堆肥舍也可使用露天堆肥,但必须选择适当地点,以免因日晒、雨淋及风吹,导
致肥份丧失。
中国人数千年来农田中所使用的肥料,就是使用人畜的粪尿和植物茎叶作堆肥为主。
堆肥是堆肥材料在堆肥化过程中的产物,过去农业时代制造堆肥称为粪,是有机材料经过堆积细碎成小颗粒,且
性状变异而来的,堆肥的材料来自草木,如枯枝落叶。食品饲料、树皮、蔗渣为初级材料。禽兽等排泄物则是经过初
步堆肥化的次级材料。这些材料经过堆肥化过程变成肥料。目前正流行的厨余堆肥,一些很简单的步骤就能做出
来。但是堆肥的过程必须注意,不然容易招致大量的蚊蝇,做不成肥料反而惹的环境更不卫生。
堆肥可以分为一般堆肥和高温堆肥2种,前一种的发酵温度较低,后一种的前期发酵温度较高,后期一般采用压
紧的措施。高温堆肥对于促进农作物茎秆、人畜粪尿、杂草、垃圾污泥等堆积物的腐熟,以及杀灭其中的病菌、虫卵和
杂草种子等,具有一定的作用。高温堆肥可以采用半坑式堆积法和地面堆积法堆制。前者的坑深约1m,后者则不用
设坑。二者都是需要通气沟,以利于好氧微生物的生活。二者都需要铺一层农作物秸秆等,再铺一层人畜的粪尿,并
泼一些石灰水(碱性土壤地区则不用泼石灰水),然后盖一层土。一般发酵56℃以上5~6d,高温50~60℃持续10d
即可。如果堆肥的温度骤然下降,则应及时补充水分。待堆肥的温度降低到40℃以下时,高温堆肥中的有机物就大
部分形成腐殖质了。 (摘自百度百科)
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