黎書會 吳疆翀 賀思騰 孫恒 鄭益興 張燕平 張體坤 劉劍金 童清 唐紅燕 孫啟濤
摘 ?要:為了以環(huán)保的方式提高桉樹皮的利用價值,利用微生物腐熟發(fā)酵,使其成為理化性質(zhì)與泥炭土相似的有機基質(zhì)。通過培育經(jīng)濟植物辣木、青花、生菜、番茄、煙草和生石花,探討桉樹皮原料基質(zhì)的育苗效果。研究不同腐熟程度桉樹皮的主要養(yǎng)分含量,以及復(fù)配不同比例珍珠巖(10%、20%、30%)對6種供試植物種子發(fā)芽率,苗期株高、冠幅和地徑的影響。結(jié)果表明:腐熟60 d的桉樹皮內(nèi)速效氮磷鉀的含量都高于泥炭土,且6種供試植物的生長量都顯著高于生料(未經(jīng)腐熟)與腐熟40 d的桉樹皮(P<0.05)。其中腐熟60 d的桉樹皮作為基質(zhì)培育青花、番茄與生菜的效果均優(yōu)于對照泥炭土,并以復(fù)配30%珍珠巖的效果為佳。而生石花的發(fā)芽率,以及辣木和煙草的生長量顯著低于泥炭土(P<0.05),推測其受桉樹內(nèi)源生長抑制物的影響。研究結(jié)果表明腐熟60 d的桉樹皮可作為基質(zhì)代替泥炭土適用于青花、生菜和番茄育苗。而桉樹皮腐熟程度與抑制物含量的關(guān)系,以及在辣木、煙草與生石花等抑制物耐受性較低植物上的應(yīng)用,還有待進一步研究。
關(guān)鍵詞:桉樹皮;經(jīng)濟植物;抑制物;育苗效果
Abstract: In order to improve the utilization value of Eucalyptus bark in an environmentally friendly way, microorganisms are used to decompose it and make it become an organic substrate with physical and chemical properties similar to peat moss. Through cultivating the economic plants Moringa oleifera, broccoli, lettuce, tomato, tobacco and lithops, the seedling effect of Eucalyptus bark as the raw material for substrate was discussed.. The main nutrient contents of Eucalyptus bark with different maturity and the effects of Eucalyptus bark substrate with different proportions of perlite (10%, 20% and 30%) on seed germination rate, seedling height, crown diameter and ground diameter of six tested plants were studied. The content of available N, P and K in Eucalyptus bark decomposed for 60 days was higher than that in peat moss. The growth of six tested plants at seedling stage in Eucalyptus bark decomposed for 60 days were significantly higher than that in raw and 40 days decomposed Eucalyptus bark (P<0.05). Moreover, the effect of Eucalyptus bark as the substrate decomposed for 60 days used to cultivate broccoli, tomato and lettuce was better than that of the control peat moss, and Eucalyptus bark decomposed for 60 days with 30% perlite was the best. However, the germination rate of lithops and the growth of M. oleifera and tobacco were significantly lower than those in peat moss (P<0.05), which was speculated to be influenced by the endogenous growth inhibitors of Eucalyptus. It is suggested that Eucalyptus bark which was decomposed for 60 days could be used as the substrate instead of peat moss, which was suitable for growing seedlings of broccoli, lettuce and tomato. Nevertheless, the relationship between the maturity of Eucalyptus bark and the inhibitor content, and the application of Eucalyptus bark to plants with low tolerance to inhibitors such as M. oleifera, tobacco and lithops requires further study.
Keywords: Eucalyptus bark; economic plants; inhibitors; nursery effect
近年來,輕型有機育苗基質(zhì)促進了農(nóng)林業(yè)育苗由自然種植方式向工業(yè)化生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)化,顯著增進了植株的商品化。傳統(tǒng)育苗基質(zhì)泥炭土因其質(zhì)輕并含有豐富的腐殖質(zhì),育苗效果佳,因而市場需求一度旺盛。但其天然不可再生,屬于非環(huán)保型基質(zhì),大量開采泥炭土是對地球之腎——濕地環(huán)境的破壞[1-3]。而林產(chǎn)加工剩余物價格低廉、材料廣泛、理化性質(zhì)穩(wěn)定,可作為規(guī)?;庸び袡C育苗基質(zhì)的原料。桉樹速生成材、輪伐期短,已成為我國南方地區(qū)重要的速生用材樹種[4-6]。但隨著大面積營造桉樹人工林,桉樹內(nèi)源抑制物隨樹體枯落物釋放至土壤,對林下許多植物的種子萌發(fā)和幼苗生長產(chǎn)生了抑制作用[7-11]。由于較難以環(huán)保方式加以利用,每年加工桉樹木材產(chǎn)生的大量樹皮木屑多被燒掉,造成大氣污染;或自然堆棄分解形成僅剩無機質(zhì)的灰分,失去利用價值,其生態(tài)問題日益得到重視[12]。而以桉樹皮作為基質(zhì)原料時,內(nèi)源抑制物如果分解不完全會抑制種子萌發(fā)和幼苗生長[13-14]。據(jù)查,現(xiàn)國內(nèi)外尚無完全攻克該技術(shù)要點的報道。發(fā)酵桉樹皮僅用作少量添加的輔料或只適合某些菌菇生長[15-17]。本研究旨在通過實際育苗效果,檢驗桉樹皮作為基質(zhì)主料進行經(jīng)濟植物育苗的可行性,并為進一步研究如何生物降解桉樹原料內(nèi)源抑制物以及評估桉樹皮基質(zhì)應(yīng)用前景提供參考依據(jù)。
1 ?材料與方法
1.1 ?材料
1.1.1 ?實驗時間、地點 ?育苗實驗與測定實驗于2019年9—11月在中國林業(yè)科學(xué)研究院資源昆蟲研究所內(nèi)進行,地理位置為東經(jīng)10276,北緯256,海拔1919.2 m。育苗大棚內(nèi)日最高溫41?℃,最低溫9?℃,平均溫25.8?℃,平均相對濕度64%,平均日光照時長11.4 h。
1.1.2 ?實驗材料 ?尾巨桉(Eucalyptus urophylla ×E. grandis)樹皮粉碎后纖維長2~8 mm的生料,分別腐熟40 d和60 d;粒徑為3~6 mm的珍珠巖;市售市場占有率高且育苗效果口碑好的泥炭土(丹麥品氏Pindstrup,購自昆明斗南花卉農(nóng)資市場);供試植物6種,分別為蔬菜青花(碧玉西蘭花)、生菜(奶油生菜)和番茄(粉冠2號),多用途經(jīng)濟樹種辣木(中林3號辣木良種)、生石花(南非混種)以及煙草(品種K326)。
1.2 ?方法
1.2.1 ?實驗設(shè)計 ?本實驗以3種不同腐熟程度桉樹皮復(fù)配珍珠巖(體積占比10%、20%與30%),共設(shè)10個處理。1、2、3號處理為分別加入10%、20%、30%珍珠巖的桉樹皮生料;4、5、6號處理分別為加入同上配比珍珠巖的腐熟40 d桉樹皮;7、8、9號處理分別為加入同上配比珍珠巖的腐熟60 d桉樹皮;0號處理為對照(泥炭土)。育苗方式采用12孔漂浮育苗盒育苗。播種后發(fā)芽率超過50%時,每周對各處理植物幼苗(辣木隨機選取30株,其他植物隨機選取50株)的發(fā)芽數(shù)、株高、冠幅與地徑進行調(diào)查測定,于第10~11周測量每個處理30株植株的鮮重及干重。
1.2.2 ?桉樹皮的微生物腐熟發(fā)酵 ?桉樹皮原料的腐熟發(fā)酵方法參見本研究組前期國家發(fā)明專利“以思茅松樹皮為原料的有機育苗輕基質(zhì)的制備方法”(ZL 201210498290.8)。
1.2.3 ?主要養(yǎng)分含量測定 ?參照國家農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY和林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY測定桉樹皮生料、腐熟40 d桉樹皮、腐熟60 d桉樹皮的主要養(yǎng)分含量。pH測定參照土壤pH的測定(NY/T1377—2007)方法;有機質(zhì)測定參照土壤有機質(zhì)的測定(NY/T1121.6— 2006)方法;速效氮的測定參照森林土壤氮的測定(LY/T1228—2015)方法;速效磷的測定參照土壤有效磷的測定(NY/T1121.7—2014)方法;速效鉀的測定參照土壤速效鉀和緩效鉀含量的測定(NY/T889—2004)方法;腐殖質(zhì)的測定參照土壤腐殖質(zhì)組成的測定(NY/T1867—2010)方法。
1.3 ?數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用Microsoft Excel 2010軟件;方差分析和差異顯著性檢驗(Duncan新復(fù)極差法)采用SPSS 17.0軟件;作圖采用Sigma Plot 12.5軟件。
2 ?結(jié)果與分析
2.1 ?不同腐熟程度桉樹皮內(nèi)主要養(yǎng)分含量
3種不同腐熟程度桉樹皮與泥炭土內(nèi)主要養(yǎng)分含量見表1。從表1可見,隨著腐熟程度的加深,各種養(yǎng)分都被逐步有效釋放,值得注意的是,從生料到腐熟40 d,然后繼續(xù)腐熟至60 d,樹皮原料內(nèi)部主要養(yǎng)分的釋放經(jīng)歷了先慢后快的過程。對比腐熟60 d桉樹皮與泥炭土的養(yǎng)分含量,可以發(fā)現(xiàn),除了有機質(zhì)外,其速效氮磷鉀含量都較泥炭土高。對比pH與腐殖酸的含量,未經(jīng)腐熟的生料pH呈弱酸性,加入尿素等腐熟材料后,pH升高。經(jīng)過腐熟40 d后,其中有機質(zhì)經(jīng)過各種微生物的作用,形成腐殖質(zhì),因此腐殖酸含量升高,直至進一步的腐熟,腐殖酸被大量有效釋放,pH降低,呈中性。泥炭土內(nèi)腐殖酸含量高于桉樹皮,pH低于桉樹皮,呈酸性。
2.2 ?不同腐熟程度桉樹皮作為基質(zhì)對植物生長的影響
2.2.1 ?不同腐熟程度桉樹皮作為基質(zhì)對植物發(fā)芽率的影響 ?每種植物的發(fā)芽率對10個處理的響應(yīng)如圖1。截止播種4周后青花發(fā)芽率為50.00%~74.44%,生料與腐熟60 d桉樹皮顯著高于泥炭土(P<0.05);播種4周后生菜發(fā)芽率為78.33%~92.22%,8號處理(80%腐熟60 d+20%珍珠巖)發(fā)芽率與泥炭土(90.00%)無顯著差異(P>0.05);播種5周后番茄發(fā)芽率為32.22%~ 85.00%,9號處理(70%腐熟60 d+30%珍珠巖)發(fā)芽率與泥炭土(90.00%)無顯著差異(P>0.05);播種6周后辣木發(fā)芽率為51.67%~74.17%,2號處理(80%生料+20%珍珠巖)和9號處理都顯著高于泥炭土(P<0.05);煙草播種6周后發(fā)芽率和生石花播種5周后發(fā)芽率在不同腐熟程度桉樹皮中都顯著低于泥炭土(P<0.05)。
2.2.2 ?不同腐熟程度桉樹皮作為基質(zhì)對植物生物量的影響 ?不同處理基質(zhì)對每種植物整株鮮重的影響具有顯著差異,經(jīng)過LSD處理后檢驗可以看出(圖2):3種蔬菜(青花、生菜、番茄)在腐熟60 d桉樹皮中的鮮重顯著高于生料和腐熟40 d桉樹皮(P<0.05),而生菜和番茄在生料與腐熟40 d桉樹皮中的鮮重?zé)o顯著差異(P>0.05)。青花在6號處理(70%腐熟40 d+30%珍珠巖)中的鮮重顯著高于腐熟40 d桉樹皮復(fù)配10%與20%珍珠巖的4號和5號處理(P<0.05),且顯著優(yōu)于生料(P<0.05)。青花在9號處理(70%腐熟60 d+30%珍珠巖)中的鮮重和在泥炭土中的鮮重差異不顯著(P>0.05)。生菜在8號處理(80%腐熟60 d+20%珍珠巖)中的鮮重、番茄在7號(90%腐熟60 d+10%珍珠巖)和9號處理(70%腐熟60?d+30%珍珠巖)中的鮮重都顯著高于泥炭土(P<0.05)。此外,辣木的整株鮮重對不同處理的響應(yīng)同上述3種蔬菜不同,主要表現(xiàn)在辣木在腐熟60 d桉樹皮中的鮮重顯著低于泥炭土(P<0.05),并且在生料中的鮮重顯著優(yōu)于腐熟40 d和60 d的桉樹皮(P<0.05)。煙草在腐熟60 d桉樹皮中鮮重與其在泥炭土中的鮮重均無顯著差異(P>0.05),但顯著優(yōu)于生料(P<0.05)。生石花在腐熟60 d桉樹皮中的鮮重和干重與其在泥炭土中的鮮重和干重均無顯著差異(P>0.05),但顯著高于腐熟40?d桉樹皮和生料。
分析不同處理對以上各種植物整株干重的影響,發(fā)現(xiàn)與其對鮮重影響的不同在于9號處理(70%腐熟60 d+30%珍珠巖)的青花整株經(jīng)過烘干后的干重與泥炭土差異顯著(P<0.05),而7號(90%腐熟60 d+10%珍珠巖)與8號處理(80%腐熟60 d+20%珍珠巖)的生菜干重、7號(90%腐熟60 d+10%珍珠巖)與9號處理(70%腐熟60?d+30%珍珠巖)的番茄干重與泥炭土差異不顯著(P>0.05)。2號處理(80%生料+20%珍珠巖)中的辣木干重與泥炭土差異不顯著(P>0.05)。煙草在腐熟60 d桉樹皮中干重顯著低于其在泥炭土中的干重(P<0.05),但顯著高于生料與腐熟40 d桉樹皮(P<0.05)(圖3)。
2.2.3 ?不同腐熟程度桉樹皮作為基質(zhì)對植物株高的影響 ?經(jīng)對以上每種植物的觀察和測量發(fā)現(xiàn),各種植物在泥炭土中普遍優(yōu)先發(fā)芽,與9號處理基質(zhì)(70%腐熟60 d+30%珍珠巖)相比,蔬菜早1 d,辣木與煙草早3~4 d,生石花同天發(fā)芽。而青花與生菜于泥炭土中生長大約1周后出現(xiàn)徒長現(xiàn)象,番茄在泥炭土中生長5周后缺肥致葉片發(fā)黃。
經(jīng)過一般線性模型的重復(fù)測量分析發(fā)現(xiàn),每種植物每周的株高生長都有顯著差異(P<0.05),且不同處理基質(zhì)對每種植物的株高生長在不同測量時間上的影響差異顯著(P<0.05)。青花在腐熟60 d桉樹皮中的株高生長顯著優(yōu)于腐熟40 d與生料(P<0.05),且加入30%珍珠巖的9號處理顯著優(yōu)于加入10%和20%珍珠巖的7號與8號處理(P<0.05),4號(90%腐熟40 d+10%珍珠巖)與6號處理(70%腐熟40 d+30%珍珠巖)對青花株高的影響無顯著差異(P>0.05)(圖4A)。生菜在不同腐熟程度桉樹皮中的株高生長差異顯著(P<0.05),在腐熟60 d桉樹皮中,生菜株高生長呈線性增高趨勢,而在腐熟40 d與生料中的株高生長平緩,9號處理(70%腐熟60 d+30%珍珠巖)與1號處理(90%生料+10%珍珠巖)無顯著差異(P>0.05),而除對照泥炭土外,9號與1號處理顯著優(yōu)于其他處理(P<0.05)(圖4B)。10種處理對番茄株高的影響表明,泥炭土中因養(yǎng)分不足致番茄株高增長趨于停滯,而番茄在腐熟60 d桉樹皮中的株高生長非常良好,其中又以9號處理表現(xiàn)最為顯著(P<0.05)(圖4C)。辣木在不同腐熟程度桉樹皮中的株高生長顯著不及泥炭土(P<0.05),而在生料中的株高生長顯著優(yōu)于腐熟40 d和60 d桉樹皮(P<0.05)(圖4D)。煙草在各處理中的株高生長顯著低于泥炭土(P<0.05),且桉樹皮各處理間無顯著差異(P>0.05)(圖4E)。生石花在桉樹皮中的株高生長顯著低于泥炭土(P<0.05),除腐熟40 d桉樹皮外,其他處理間無顯著差異(P>0.05)(圖4F)。
2.2.4 ?不同腐熟程度桉樹皮作為基質(zhì)對植物冠幅的影響 ?不同處理對每種植物苗期冠幅的影響相比株高更為明顯(圖5)。青花與生菜在泥炭土中由于莖的徒長導(dǎo)致兩種蔬菜在苗期冠幅生長不足,而3個腐熟60 d處理中兩種蔬菜冠幅的生長顯著更優(yōu)(P<0.05)。在不同處理對青花冠幅的影響中(圖5A),腐熟60 d桉樹皮對青花冠幅的生長顯著優(yōu)于對照泥炭土和其他處理(P<0.05),其中復(fù)配30%珍珠巖的9號處理顯著優(yōu)于復(fù)配10%與20%珍珠巖的7號和8號處理(P<0.05),且5號處理(80%腐熟40 d+20%珍珠巖)也明顯優(yōu)于其他復(fù)配10%與30%珍珠巖的4號與6號腐熟40?d桉樹皮和生料(P<0.05),而加入不同比例珍珠巖于生料中對青花冠幅的生長并無顯著差異(P>0.05)。生菜苗在后期葉片生長繁茂,彼時冠幅伸展受限,因此生菜冠幅大小在3個腐熟60?d處理中略有減小,播種后5周和6周冠幅生長無顯著差異(P>0.05),但腐熟60?d仍顯著優(yōu)于腐熟40 d和生料(P<0.05)(圖5B)。番茄在8號(80%腐熟60 d+20%珍珠巖)與9號處理(70%腐熟60 d+30%珍珠巖)中冠幅生長顯著優(yōu)于泥炭土(P<0.05),且由于番茄苗較生菜苗株型伸展,冠幅生長空間更大,因此冠幅大小并沒有受限,此外對于腐熟60 d桉樹皮而言,加入不同配比珍珠巖其冠幅生長具有明顯差異,其中以加入30%珍珠巖的9號處理效果最佳(P<0.05)(圖5C)。分析結(jié)果顯示,辣木冠幅增長隨時間(每周間)具有顯著差異(P<0.05),但在同時段各處理間無顯著差異(P>0.05)(圖5D)。不同處理對煙草冠幅的影響表明(圖5E),生料和腐熟40 d桉樹皮對煙草冠幅生長的影響沒有明顯差異(P>0.05),而9號(70%腐熟60 d+30%珍珠巖)與8號處理(80%腐熟60 d+20%珍珠巖)顯著優(yōu)于7號處理(90%腐熟60 d+10%珍珠巖)以及其他處理(P<0.05),9號與8號處理間無顯著差異(P>0.05),泥炭土顯著優(yōu)于所有桉樹皮基質(zhì)(P<0.05)。生石花的冠幅在腐熟60?d桉樹皮中顯著低于泥炭土(P<0.05),而復(fù)配30%珍珠巖的9號處理顯著優(yōu)于復(fù)配10%與20%珍珠巖的7號和8號處理以及其他處理(P<0.05),此外,加入不同比例珍珠巖于腐熟40 d桉樹皮中對生石花冠幅的生長并無顯著差異(P>0.05)(圖5F)。
2.2.5 不同腐熟程度桉樹皮作為基質(zhì)對植物地徑的影響 ?不同處理對青花、生菜、番茄、辣木和煙草地徑的影響與其對冠幅的影響基本一致(圖6),不同點主要表現(xiàn)在:青花在5號處理(80%腐熟40 d+20%珍珠巖)中地徑生長顯著優(yōu)于泥炭土(P<0.05),且與7號處理(90%腐熟60 d+10%珍珠巖)無顯著差異(P>0.05),但顯著低于8號(80%腐熟60 d+20%珍珠巖)與9號處理(70%腐熟60 d+30%珍珠巖)(P<0.05)(圖6A)。生菜在3個腐熟60 d桉樹皮處理中的地徑生長都顯著優(yōu)于泥炭土(P<0.05),在腐熟40 d桉樹皮中的地徑生長表現(xiàn)也明顯優(yōu)于生料(P<0.05),且每周地徑生長差異顯著(P<0.05)(圖6B)。番茄在8號處理(80%腐熟60 d+20%珍珠巖)中地徑生長表現(xiàn)與泥炭土沒有顯著差異(P>0.05)(圖6C)。不同處理對辣木地徑生長在不同測量時間上的影響差異顯著(P<0.05),但辣木在5號(80%腐熟40 d+20%珍珠巖)、6號(70%腐熟40 d+30%珍珠巖)和8號處理(80%腐熟60 d+20%珍珠巖)中地徑生長無顯著差異(P>0.05),但顯著優(yōu)于其他處理(P<0.05)。4號(90%腐熟40 d+10%珍珠巖)、7號(90%腐熟60 d+10%珍珠巖)和9號處理(70%腐熟60 d+30%珍珠巖)對辣木地徑生長也無顯著差異(P>0.05),但顯著優(yōu)于泥炭土和生料(P<0.05)(圖6D)。不同處理對煙草地徑生長的影響規(guī)律與其對冠幅的影響相同。
2.2.6 ?不同腐熟程度桉樹皮育苗效果綜合評價 ?綜合不同腐熟程度桉樹皮的育苗效果,青花在9號處理基質(zhì)(70%腐熟60 d+30%珍珠巖)中的發(fā)芽率高于泥炭土,且冠幅與地徑生長顯著優(yōu)于泥炭土(P<0.05),而鮮重與泥炭土差異不顯著(P>0.05),因此青花育苗使用9號處理基質(zhì)比泥炭土更優(yōu)。生菜在8號處理基質(zhì)(80%腐熟60?d +20%珍珠巖)中發(fā)芽率比泥炭土高,且鮮重顯著優(yōu)于對照泥炭土(P<0.05),干重與對照泥炭土差異不顯著(P>0.05),而其冠幅與地徑在9號處理基質(zhì)中都顯著優(yōu)于泥炭土(P<0.05),因此生菜育苗使用8號與9號處理基質(zhì)效果更佳。番茄除在9號處理基質(zhì)中發(fā)芽率不及泥炭土外,其他各項指標(biāo)都顯示9號處理基質(zhì)對其的育苗效果比泥炭土更優(yōu)。辣木在泥炭土內(nèi)的生物量顯著高于其他處理基質(zhì)(P<0.05),且其株高生長也顯著優(yōu)于其他處理(P<0.05),因此辣木使用泥炭土育苗效果優(yōu)于桉樹皮基質(zhì)。生石花在桉樹皮基質(zhì)中的發(fā)芽率明顯不及泥炭土,且其在泥炭土內(nèi)的生長也顯著優(yōu)于桉樹皮基質(zhì)(P<0.05),因此使用泥炭土對生石花進行育苗效果更好。煙草的各項指標(biāo)都顯示泥炭土對其的育苗效果明顯優(yōu)于桉樹皮基質(zhì)。
3 ?討論
以桉樹皮為原料,其中含有大量木質(zhì)素、纖維素以及內(nèi)源生根抑制物質(zhì)[18-19],經(jīng)過堆肥技術(shù)以及特殊微生物的有效轉(zhuǎn)化在釋放養(yǎng)分的同時也促進了抑制物的分解,其中將桉樹皮腐熟至60 d左右時,養(yǎng)分得到充分釋放并不至于流失,理化性質(zhì)與泥炭土相似,且有機質(zhì)和養(yǎng)分含量不低于泥炭土,可作為具有耐受桉樹內(nèi)源抑制物的經(jīng)濟林木、經(jīng)濟作物育苗的有機基質(zhì),從而替代傳統(tǒng)不可再生資源泥炭土,達到促進生態(tài)與經(jīng)濟雙重效益的目的。
經(jīng)過育苗實驗研究發(fā)現(xiàn):(1)供試植物種子在生料中發(fā)芽率普遍較高,推測這與生料具有較大孔隙度,未經(jīng)腐熟作用,其內(nèi)源抑制物較少釋放有關(guān)。但除辣木外,幼苗在生料中生長養(yǎng)分明顯不足。辣木種子由于具有發(fā)達胚乳[20],因此自身提供了較充足養(yǎng)分,在生料中苗期生長沒有受到明顯影響。(2)3種蔬菜在腐熟60 d桉樹皮中的鮮重顯著高于泥炭土(P<0.05),但經(jīng)過對其植株烘干處理后,植株干重差異不顯著(P>0.05),且明顯低于泥炭土(P<0.05),說明生長于腐熟60 d桉樹皮處理中的植株含水率普遍比其在泥炭土中高。此外,供試植物在泥炭土中的株高和冠幅生長在后期減緩,而在腐熟60 d桉樹皮中的生長普遍表現(xiàn)良好,且并沒有出現(xiàn)徒長與缺養(yǎng)分現(xiàn)象。說明泥炭土的保水性能不及腐熟60 d桉樹皮,肥效較之腐熟60 d桉樹皮持續(xù)性不足。(3)對青花與辣木而言,腐熟40 d桉樹皮中的高抑制物含量抑制了其株高與冠幅的生長,營養(yǎng)運輸本著就近原則,使其地徑增長更明顯,尤其在屬于木本植物的辣木中尤為明顯。(4)腐熟40 d桉樹皮對絕大多數(shù)試驗植物的發(fā)芽以及苗期生長都具有嚴重的抑制作用,表現(xiàn)在種子以及發(fā)芽幼苗根部發(fā)生腐爛,以及幼苗根際變態(tài)發(fā)育,推測與抑制物大量釋放但未分解有關(guān),這與其他人的研究結(jié)果一致[21-22]。(5)與泥炭土相比,腐熟60 d桉樹皮對番茄、青花、生菜3種蔬菜以及辣木種子的發(fā)芽并沒有抑制作用,相反對辣木以及青花種子發(fā)芽具有明顯的促進作用,這與李思遠等[14]的研究結(jié)果相似。而腐熟60 d桉樹皮內(nèi)抑制物仍未完全降解,煙草與生石花種子的發(fā)芽明顯受到其內(nèi)源抑制物的抑制,且對辣木與煙草幼苗生長也產(chǎn)生了明顯抑制作用,但隨著煙草幼苗的生長,植株對抑制物的耐受性增加,抑制效果減弱。
有機基質(zhì)常通過復(fù)配無機材料和組分來達到優(yōu)化基質(zhì)理化性質(zhì)的目的[23-26],本研究桉樹皮基質(zhì)通過復(fù)配不同比例珍珠巖發(fā)現(xiàn):生料復(fù)配不同比例珍珠巖對耐受性較好的3種蔬菜(番茄、青花、生菜)種子的發(fā)芽無顯著差異,而對抑制物耐受性較差的其他3種植物(辣木、煙草、生石花)有所不同,大多隨著珍珠巖比例的增加,生料比例的減少而發(fā)芽率增加,這可能與無機材料的加入稀釋了抑制物的相對含量有關(guān)。腐熟40 d桉樹皮內(nèi)由于抑制物含量相對更高,隨著加入珍珠巖比例的增加,抑制物含量的相對減少,供試植物的發(fā)芽率也有所增加。腐熟60 d桉樹皮內(nèi)加入30%珍珠巖對大多試驗植物種子的發(fā)芽率最佳?;|(zhì)復(fù)配不同比例珍珠巖對試驗植物苗期生長的影響與對發(fā)芽率的影響大致相同,不同在于腐熟40 d桉樹皮加入20%珍珠巖對耐受性較好的3種蔬菜的苗期生長顯著優(yōu)于加入10%與30%珍珠巖的基質(zhì),這可能是該種處理基質(zhì)內(nèi)養(yǎng)分和抑制物對幼苗共同作用相互平衡的結(jié)果。
綜上所述,腐熟60 d桉樹皮可以替代泥炭土應(yīng)用于番茄、青花、生菜的栽培育苗,其中又以復(fù)配30%珍珠巖的效果更佳,而對于辣木與煙草而言,腐熟60 d桉樹皮還達不到泥炭土的效果,推測其主要原因在于基質(zhì)內(nèi)的抑制物,如果將該基質(zhì)應(yīng)用于這兩種植物,還應(yīng)通過優(yōu)化發(fā)酵腐熟工藝進一步降低其內(nèi)源抑制物含量至適合這一類低耐受性植物。對生石花而言,腐熟60 d桉樹皮的效果略低于泥炭土,可通過與泥炭土的成本比較來決定是否采用該基質(zhì)。本研究初步確定了腐熟桉樹皮可作為基質(zhì)主料應(yīng)用于一些高耐受性植物育苗,至于各類經(jīng)濟植物對桉樹內(nèi)源抑制物耐受程度的臨界值,以及將腐熟桉樹皮基質(zhì)應(yīng)用于大部分經(jīng)濟植物育苗,還值得進一步深入研究。
參考文獻
劉子剛, 王 ?銘, 馬學(xué)慧. 世界泥炭地有機碳儲量和有機碳密度[J]. 濕地科學(xué), 2014, 12(3): 279-285.
Weiss R, Alm J, Laiho R, et al. Modeling moisture retention in peat soils[J]. Soil Sicence Society of America Journal, 1998, 62(2): 305-313.
Larsfranzén, 朱志輝. 濕地是解開冰期循環(huán)之謎的關(guān)鍵嗎?[J]. AMBIO-人類環(huán)境雜志, 1994, 23(Z1): 300-308.
Xu J M, Bai J Y, Lu Z H. Some sustainable strategies of improvement and breeding for Eucalyptus tree species in southern China[J]. Forest Research, 2001, 14(6): 587-594.
Huang H Y, Zhao C J, Jiang X J, et al. Study on insect diversity in Eucalypt plantations[J]. Guangxi Forestry Science, 2011, 40(4): 292-295.
龍 ?波. 桉樹-山毛豆復(fù)合經(jīng)營種間生長影響及根系空間競爭研究[D]. 長沙: 中南林業(yè)科技大學(xué), 2017.
Batish D R, Singh H P, Setia N, et al. Chemical composition and phytotoxicity of volatile essential oil from intact and fallen leaves of Eucalyptus citriodora[J]. Zeitschrift fur Naturforschung C, A Journal of Biosciences, 2006, 61(7-8): 465-471.
Dhakad A K, Pandey V V, Beg S, et al. Biological, medicinal and toxicological significance of Eucalyptus leaf essential oil: a review[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2018, 98(3): 833-848.
Ens E J, Bremner J B, French K, et al. Identification of volatile compounds released by roots of an invasive plant, bitou bush (Chrysanthemoides monilifera spp. Rotundata), and their inhibition of native seedling growth[J]. Biological Invasions, 2009, 11(2): 275-287.
Benchaa S, Hazzitb M, Abdelkrima H. Allelopathic effect of Eucalyptus citriodora essential oil and its potential use as bioherbicide[J]. Chemistry & Biodiversity, 2018, 15(8): 522-531.
Barbosa L C A, Filomeno C A, Teixeira R R. Chemical variability and biological activities of Eucalyptus spp. essential oils[J]. Molecules, 2016, 21: 1671.
劉曼紅. 林業(yè)“三剩物”的開發(fā)利用現(xiàn)狀和前景概述[J]. 林業(yè)調(diào)查規(guī)劃, 2010, 35(3): 62-63, 67.
尚秀華, 謝耀堅, 彭 ?彥, 等. 腐熟桉樹皮基質(zhì)對桉樹育苗效果的影響[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報, 2011, 31(6): 33-38, 43.
李思遠, 余雪標(biāo), 陳候鑫, 等. 桉樹皮對小白菜種子發(fā)芽的影響[J]. 熱帶生物學(xué)報, 2018, 9(2): 219-224.
劉紀(jì)霜, 亢希然, 李雪枝, 等. 桉樹皮栽培秀珍菇配方篩選試驗[J]. 中國食用菌, 2016, 35(6): 73-75.
陳麗新, 黃卓忠, 陳振妮, 等. 桉樹皮、桉樹屑栽培平菇營養(yǎng)成分和重金屬分析[J]. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2015, 46(10): 1883-1886.
亢希然, 劉紀(jì)霜, 謝日祿, 等. 桉樹皮栽培姬菇試驗[J]. 食用菌, 2013, 35(6): 31-32.
黃卓烈, 林韶湘, 譚紹滿. 桉樹體內(nèi)的生根抑制物質(zhì)研究綜述[J]. 林業(yè)科學(xué)研究, 1994(3): 319-324.
巫光宏, 詹福建, 黃卓烈, 等. 桉樹LH21無性系生根抑制物初步研究[J]. 亞熱帶植物科學(xué), 2002(3): 1-5.
王華宇, 陳麗文, 楊利平, 等. 辣木的種子特性及發(fā)芽試驗[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué), 2018, 291(9): 68-72.
李華君, 周 ?料, 唐恒孟. 廣西東門林場尾巨桉育苗基質(zhì)的研究[J]. 科技展望, 2014, 301(8): 43.
張沛健. 桉樹皮廢棄物腐熟技術(shù)及其在育苗中應(yīng)用的研究[D]. 北京: 中國林業(yè)科學(xué)研究院, 2011.
陳 ?陽, 林永勝, 周先治, 等. 不同育苗基質(zhì)對番茄幼苗生長的影響[J]. 熱帶作物學(xué)報, 2015, 36(12): 2149- 2154.
王秀雪, 惠成章, 張 ?維. 草炭替代物及其復(fù)配基質(zhì)的理化性質(zhì)研究[J]. 園藝與種苗, 2017, 77(11): 25-27, 34.
蘇 ?飛. 椰糠復(fù)合基質(zhì)在番茄無土栽培上應(yīng)用與推廣[D]. 福州: 福建農(nóng)林大學(xué), 2014.
楊敬華, 武占會, 劉明池, 等. 無機基質(zhì)配比及沼渣施肥水平對無土栽培苗用型大白菜生長的影響[J]. 中國蔬菜, 2013, 280(6): 44-49.
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