西瓜皮堆肥在瓢兒白培植的應(yīng)用研究

古小露，賈桂香，朱敏楠，唐 茜，楊清清，蘇小飛，蔣蓓芝，王 強

(1.重慶第二師范學(xué)院 生物與化學(xué)工程學(xué)院，重慶 400067；2.重慶第二師范學(xué)院 脂質(zhì)資源與兒童日化協(xié)同創(chuàng)新中心，重慶 400067)

1 引言

近年來，我國餐廚垃圾產(chǎn)生量呈現(xiàn)出逐年快速增長態(tài)勢，年均增速達10%以上，其中廚余垃圾占比達到較高比例59.3%[1]。廚余垃圾含有較高的可降解的粗纖維有機物，目前處理的主要技術(shù)包括無害化處理技術(shù)、肥料化處理技術(shù)、飼料化處理技術(shù)以及能源化處理技術(shù)4 大類處理方法[2,3]。

高愛舫等[4]將西瓜皮進行自然堆肥和發(fā)酵罐堆肥，在堆肥過程中總氮和總磷含量持續(xù)上升，白菜種子發(fā)芽率在30d后分別可達56.2%和63.8%。周麗亭等[5]通過蔬菜不可食用部分進行波卡西堆肥得到的肥料有機成分較高，在進行小白菜培植中，有利于種子發(fā)芽和植株葉寬、葉長、植株高度生長。實驗選取西瓜皮為堆肥原料，應(yīng)用波卡西堆肥法進行固體肥和液體肥制作，用于瓢兒白培植試驗研究，測定瓢兒白在培植過程中的發(fā)芽率和生長高度，分析堆肥對瓢兒白培植的影響，為后續(xù)研究廚余垃圾堆肥在培植中的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。

2 材料與方法

2.1 材料與試劑

西瓜皮選用成熟水果當(dāng)天果皮；波卡西堆肥專用發(fā)酵桶市售；EM菌購于廣隆農(nóng)業(yè)科技有限公司；發(fā)酵菌糠購于廣隆農(nóng)業(yè)科技有限公司；瓢兒白種子購于北京禾興旺科技有限公司；腐殖土實驗室用土。

2.2 實驗設(shè)計

2.2.1 堆肥制作流程

實驗選用波卡西堆肥法。將西瓜皮切碎厚度為5～8 cm備用；堆肥桶底部第一層為厚度為0.1 cm的EM菌粉，第二層為分別切碎的果皮，將菌粉層和果皮層交替鋪滿堆肥桶，放置在25 ℃條件下堆肥；堆肥時間3～7 d后，開始取液體肥，間隔2 d收集液體肥1次；堆肥時間2～3周后，堆肥桶內(nèi)果皮長出白色或偏紅色的菌絲；堆肥時間4～6周，菌絲逐漸消失，固體肥成熟；在60 ℃溫度下干燥至水分含量為25%，得到果皮固體肥。

2.2.2 西瓜皮堆肥對植株生長影響的研究

選取堆肥的西瓜皮固體肥和腐殖土按照不同混合比例進行6組處理，處理1為1∶3，處理2為1∶6，處理3為1∶9，處理4為1∶10，處理5為1∶25，處理5為1∶50，設(shè)置一個空白組1∶0。將處理組裝入50孔穴盤澆透水，選取優(yōu)質(zhì)瓢兒白種子，種入穴盤1.5 cm，每個孔洞均勻種入1粒瓢兒白種子，每個處理 10個平行組，放入25 ℃、濕度75%恒溫恒濕培育室，培育發(fā)芽。實驗設(shè)置一組空白組，腐殖土添加量為100%，以植株發(fā)芽率和植株高度為測定指標(biāo)。

2.2.3 西瓜皮堆肥成分分析

測定固體肥和液體肥pH值、磷含量、氮含量、有機質(zhì)含量、鉀離子、鈣離子和鎂離子。

2.3 指標(biāo)測定

(1)植株發(fā)芽率測定：種植瓢兒白5 d后，每隔2 d觀察記錄各組發(fā)芽率情況，對應(yīng)穴盤進行記錄。

(2)植株高度測定：種植瓢兒白5 d后，每間隔2 d記錄一次數(shù)據(jù)，用專業(yè)的卡尺在對應(yīng)穴盤對每顆發(fā)芽植株進行測定其高度[6]。

(3)理化指標(biāo)測定：pH值、TN量、TP量、有機碳含量進行測定。

3 結(jié)果與分析

3.1 西瓜皮堆肥對瓢兒白生長的影響

由圖1可知，6組處理組發(fā)芽率明顯高于空白組(P<0.05)，西瓜皮堆肥可以促進瓢兒白種子發(fā)芽。在6組處理組中，總體來說固體肥較液體肥促進種子發(fā)芽率更顯著(P<0.05)，其中處理2和處理3在栽培11 d后植株發(fā)芽率分別可以達到90%和80%，發(fā)芽率效果明顯；處理1發(fā)芽率為70%，其余處理組發(fā)芽率為60%，在處理6中明顯看出在栽培第7 d時，發(fā)芽率達到飽和，表明處理6能在最短時間內(nèi)增加種子發(fā)芽但發(fā)芽率較低。由此可知，當(dāng)西瓜皮固體有機肥和土壤按照1∶6比例混合作用促進瓢兒白種子發(fā)芽。

圖1 西瓜皮堆肥對瓢兒白植株發(fā)芽率影響

圖2為添加西瓜皮有機肥瓢兒白種子平均生長高度，由圖2可知，在瓢兒白生長期高度逐漸增大，其中6組處理組植株高度均高于空白組高度，西瓜皮有機肥促進瓢兒白植株生長。西瓜皮固體肥和液體肥處理組比較，固體肥組植株高度均高于液體肥組高度，固體肥對促進瓢兒白植株生長顯著(P<0.05)，其中處理2植株高度上升趨勢較快，在栽培第11 d時植株高度達到4.82 cm，處理1植株高度達到4.17 cm，其余處理組均為超過4cm。當(dāng)西瓜皮固體肥和土壤按照1∶6比例混合有利于瓢兒白植株生產(chǎn)。

圖2 西瓜皮堆肥對瓢兒白植株株高影響

3.2 果皮堆肥成分及理化指標(biāo)分析

N、P、K、Ca、Mg是植物生長中重要的營養(yǎng)元素，特別是N、P、K三種元素，是植物發(fā)育的關(guān)鍵，這三種元素也是土壤中相對缺乏的，營養(yǎng)元素的有效成分反映了其能被植物吸收的難易程度。本實驗采用測量全N、全P、全K(以下分別用TN、TP、TK代表)，便于直觀的反應(yīng)土壤及其堆肥營養(yǎng)情況。測定曬干后果皮固體肥和稀釋后液體肥(液體肥稀釋10倍)有效成分含量和理化指標(biāo)，對不同果皮堆肥進行差異性分析。

由表1可知，西瓜皮堆制得到的固體肥和液體肥整體有效成分優(yōu)于腐殖土，果皮中含有豐富的并且未被利用的營養(yǎng)素；堆肥由果皮發(fā)酵，經(jīng)過EM菌群發(fā)酵分解完全，產(chǎn)生更多有效營養(yǎng)素供植物吸收。西瓜固體肥可提供豐富的TP和有機質(zhì)含量分別可達8.69 g/kg和486.28 g/kg，固體肥和腐殖土一定比例混合能夠有效提供植株生長所需物質(zhì)。

表1 西瓜皮堆肥成分分析

4 結(jié)語

西瓜皮堆肥利于瓢兒白種子發(fā)芽率和瓢兒白植株生長，當(dāng)西瓜皮固體肥和腐殖土比例1∶6混合栽培瓢兒白，在第11 d可得到發(fā)芽率90%和植株高度4.82 cm；采用西瓜皮垃圾堆制而成有機肥，可以用于室內(nèi)的栽培需要，回收利用生活廚余垃圾，減少果皮浪費，堆制過程產(chǎn)生氣味小等優(yōu)點。