园林废弃物堆肥在设施蔬菜土壤改良中的应用研究

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园林废弃物是指园林植物自然凋敝或园丁修剪产生的落叶和枝条等植物残体,已经成为我国第二大城市固体废弃物,常常因对其进行焚烧处置而引起环境污染。另一方面,园艺作物设施栽培在我国的发展非常迅猛,但是在长年连续设施栽培下,偏施化肥等不合理的施肥方式常常会导致土壤有机质不足、物理结构变劣及土壤酸化等诸多问题。能否将园林废弃物堆置发酵后用于改善设施土壤理化性状,这方面研究还较为缺乏。本研究以榉树和梧桐的树枝和树叶,以及栾树枝叶为供试的园林废弃物,通过发酵腐熟后形成不同类型的堆肥,以大棚内长期连作西瓜的土壤以及草莓和西瓜轮作的土壤为研究对象,进行了不同园林废弃物堆肥和不同施加量对土壤性状影响的盆栽试验。旨在为解决园林废弃物的环境压力,同时提升设施土壤的质量提供一定的科学依据。本文主要结果和结论如下:(1)随着园林废弃物堆肥施入量从10%增加到40%,土壤容重随之从1.22g/cm~3降低至1.03 g/cm~3;总孔隙度从52.70%增加到59.60%,田间持水量随之从35.75%增加到47.34%,物理性状得到改善。施加不同类型堆肥的土壤孔隙度也存在差异,其中榉树枝处理的总孔隙度为80.07%,显著高于栾树枝叶、榉树叶、梧桐枝和梧桐叶。同一园林废弃物堆肥对不同土壤物理性状的影响也不同,施入轮作土壤的容重为小于连作土壤,而总孔隙度大于连作土壤。(2)随着园林废弃物堆肥施加量从10%增加至40%,土壤EC值随之从335.42μs/cm增加至528.40μs/cm;有机碳含量从14.15 g/kg增加至25.41 g/kg;氯离子含量从228.47 mg/kg降低至157.30 mg/kg。不同类型堆肥之间,施入梧桐枝和叶混合堆肥的土壤全氮含量高于榉树枝和叶混合堆肥,而碱解氮和全钾含量则低于后者。施入堆肥后还使连作土壤的pH平均值从5.18提高到5.70,有效缓解和抑制了土壤酸化的趋势。(3)随着堆肥施入量的增加,土壤酶活性和蔬菜地上部分生物量也随之增加。堆肥施加量从10%到40%,4个梯度处理的脲酶和碱性磷酸酶活性也随之提高,分别高于未施堆肥的对照处理76.99%~202.36%和15.17%~52.95%。施入梧桐枝叶堆肥土壤脲酶活性低于榉树枝叶堆肥23.24%,高于栾树枝叶堆肥15.94%。从蔬菜地上部分生物量指标来看,4个施加量梯度处理高于对照38.87%~204.69%,以堆肥施入量为30%时生物量最高为284.04 g/m~2。榉树和梧桐树枝和叶4种不同类型的堆肥中,以施入梧桐叶堆肥的生物量最大。(4)对园林废弃物堆肥栽培蔬菜作物过程中,影响作物地上部分生物量的主要物理和化学指标分析表明:总孔隙度、田间持水量、养分含量和NO3-含量与生物量呈极显著正相关(P<0.01);EC值与生物量呈显著正相关(P<0.05);容重与生物量呈极显著负相关(P<0.01);Na+、Cl-和SO42-含量与生物量呈显著负相关(P<0.05)。
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