園林廢棄物堆肥用作栽培基質(zhì)的研究進展

余映云，賈叢榕，吳春來，陳 月，楊麗軍

（1.璧山區(qū)園林綠化管理所，重慶璧山 402760；2.重慶市風景園林科學研究院，重慶 401329）

隨著城市園林綠化建設(shè)的快速發(fā)展，園林綠化和養(yǎng)護面積不斷擴大。園林綠化栽植、修剪等過程中會產(chǎn)生大量的園林廢棄物，我國在處理這些園林廢棄物時往往采用簡單的垃圾填埋和焚燒等傳統(tǒng)方式，占用土地的同時，降低了資源化利用率，還容易造成環(huán)境污染，不符合建設(shè)節(jié)約型生態(tài)園林的建設(shè)目標。因此，將園林廢棄物進行資源化利用的研究和運用越來越受到社會各界關(guān)注。

園林廢棄物的主要成分是木質(zhì)素、纖維素和多糖等一些可降解物質(zhì)，其降解后可以為土壤提供必要的有機質(zhì)和其他營養(yǎng)元素。因此，將園林廢棄物變?yōu)橹参锷L的基質(zhì)土壤，是實現(xiàn)園林廢棄物資源化利用的有效途徑，促進園林綠化事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展［1］。

1 園林廢棄物堆肥概述

園林廢棄物主要是指人工修剪園林植物或自然凋落所產(chǎn)生的枯枝落葉，也被稱為綠色垃圾，其種類和性質(zhì)受季節(jié)和地域影響較大。隨著城市綠化面積也的不斷擴大，城市的公園、綠地、道路、社區(qū)等每年都將產(chǎn)生數(shù)量龐大的園林廢棄物。當前，我國產(chǎn)生的園林廢棄物占到生活垃圾總量的20%以上，但是相應(yīng)的園林綠化廢棄物資源化處理的企業(yè)卻少之又少。填埋、焚燒等傳統(tǒng)的處置方式不僅污染大氣、水體和土壤環(huán)境，還是對資源的一種浪費。如果這些園林廢棄物能夠得到合理的資源化利用，將會帶來巨大的生態(tài)和經(jīng)濟效益。因此，園林廢棄物的無害化和資源化處理是一種必然趨勢。

與其他有機廢棄物相比，園林廢棄物最大的特點是含有大量的木質(zhì)素，從而造成了園林廢棄物較高的碳氮比和較低的含水率。除了木質(zhì)素之外，園林廢棄物中還含有大量的纖維素和半纖維素，其在微生物的作用下可以較快分解。堆肥法是利用微生物的活動將園林廢棄物中的有機大分子物質(zhì)分解、轉(zhuǎn)化成腐植酸及其他可溶性營養(yǎng)元素進而形成堆肥產(chǎn)品，這些堆肥化處置后的產(chǎn)品可以用作栽培基質(zhì)、土壤改良劑和有機肥等［2］。堆肥法具有投資成本較低、簡單易行等優(yōu)勢，同時還具備適宜性強、處理體量大、易于推廣等特點。同時，堆肥產(chǎn)品保留了園林廢棄物中大量的有機質(zhì)和營養(yǎng)成分，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的無機肥料和栽培基質(zhì)材料。將園林綠化廢棄物進行堆肥化處理，不但可以降低填埋式處置場的壓力，還可以減少焚燒化處置帶來的粉塵飛揚、煙氣污染。將有機大分子返回到土壤中，可以改善土壤物理性質(zhì)，提高土壤養(yǎng)分含量，在經(jīng)濟、生態(tài)等方面具有明顯的優(yōu)勢。因此，在眾多園林廢棄物的處置方式中，堆肥化處理是將園林廢棄物進行資源化處置利用最具前景的技術(shù)之一［3］。

2 栽培基質(zhì)研究現(xiàn)狀

植物栽培的方式主要分為土壤栽培和無土栽培，其中無土栽培技術(shù)是近幾十年逐漸發(fā)展起來的，尤其是在荷蘭、日本等發(fā)達國家，無土栽培技術(shù)在花木生產(chǎn)中占有十分重要的地位。無土栽培技術(shù)不利用天然的土壤，而是使用固體或液體營養(yǎng)物質(zhì)直接栽培作物，具有病蟲害少、節(jié)水節(jié)肥、栽種靈活和可控性較高等特點［4］，面對日益嚴重的土壤污染、肥力低下等問題，無土栽培作為安全、健康的“可代用土壤”在我國的運用也迅速擴大。

栽培基質(zhì)可以代替土壤為植物生長提供營養(yǎng)物質(zhì)，同時維系著植物根系的生長環(huán)境，如酸堿環(huán)境、水分通氣環(huán)境等，其質(zhì)量直接影響到植物的生長和發(fā)育。栽培基質(zhì)具有容重較輕、性能穩(wěn)定等特點，且易操作、適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)、生活需要，被越來越多地市場化運用，有逐漸取代土壤基質(zhì)的趨勢。目前，栽培基質(zhì)已經(jīng)在花卉苗木栽培、經(jīng)濟林育苗、草坪培育、土壤改良及有機肥制造等領(lǐng)域被成熟且廣泛利用，市場對栽培基質(zhì)的需求與日俱增［5］。

目前，市面存在的栽培基質(zhì)種類繁多，常根據(jù)材料來源的不同，將栽培基質(zhì)分為人工合成基質(zhì)和天然基質(zhì)兩類，人工合成基質(zhì)主要有多孔陶粒、巖棉、硅膠等，天然基質(zhì)主要有鋸末、蘆葦末、草炭等。按照栽培基質(zhì)成分的不同，又可以分為有機和無機兩類基質(zhì)，有機基質(zhì)包括草炭、木屑、尿醛泡沫和礱糠灰等，無機基質(zhì)包括陶粒、珍珠巖、浮石、蛭石和巖棉等。其中，泥炭因具有通氣性良好、持水力強、保肥力高等優(yōu)點，在原料生產(chǎn)的基質(zhì)產(chǎn)品始終占據(jù)主導地位，巿場需求量極大，且還在逐年遞增。但是泥炭是一種不可再生資源，已瀕臨枯竭，且價格高昂。開采泥炭會嚴重破壞濕地生態(tài)環(huán)境，許多國家和地區(qū)已明令禁止對泥炭進行開采［6］。而園林綠化廢棄物不但數(shù)量大、種類多、分布廣，還是微生物良好的營養(yǎng)物質(zhì)和生長載體，綜合生態(tài)環(huán)境、資源處置、經(jīng)濟效益等多方面的因素，園林綠化廢棄物堆肥生產(chǎn)栽培基質(zhì)有逐步替代泥炭的趨勢。

3 園林廢棄物做栽培基質(zhì)的運用效果

園林綠化廢棄物生產(chǎn)的堆肥產(chǎn)品是一種類似于腐殖質(zhì)類的物質(zhì)，質(zhì)地疏松、通氣良好、能保水保肥。作為育苗的栽培基質(zhì)，曹靜等利用園林廢棄物進行刺槐育苗，其培育效果優(yōu)于泥炭［3］。鄒雨竹等研究表明，添加適量的園林廢物堆肥產(chǎn)品可明顯改善花卉的生長和品質(zhì)［7］。田云麗等利用園林廢棄物堆肥產(chǎn)品栽培蝴蝶蘭中發(fā)現(xiàn)，園林廢棄物堆肥產(chǎn)品可以促進土壤的氨化作用和硝化作用，進而改善土壤肥力，隨著堆肥基質(zhì)混合比例的增加，對蝴蝶花生長的促進效果越好［8］。園林廢棄物堆肥產(chǎn)物作為花卉栽培基質(zhì)還能夠提高花卉中花青素的含量，使得花卉的品質(zhì)更好、顏色更優(yōu)。

單一的基質(zhì)往往可能存在一定的理化性質(zhì)缺陷問題，因此基于不同栽培基質(zhì)的理化特性，將多種基質(zhì)按比例混合進行植物栽種已成為常用的基質(zhì)調(diào)配手段。劉聰通過配比試驗得出，園林廢棄物、珍珠巖、椰絲的比例為8 ∶1 ∶3 和8 ∶3 ∶2 是佛甲草高溫高濕條件下生長的最佳基質(zhì)配比［9］。園林綠化廢棄物堆肥的添加比例在30%～50%時，對大花馬齒莧、矮牽牛、彩葉草等的生長和品質(zhì)的影響效果明顯［10］。有研究結(jié)果表明，通過園林廢棄物堆肥產(chǎn)品和其他介質(zhì)的按照不同配比混合栽培盆栽一串紅，20%的土壤和80%的園林廢棄物腐熟產(chǎn)品組成的介質(zhì)是一串紅種植的最佳介質(zhì)［11］。利用園林綠化廢棄物堆肥產(chǎn)物、園土、草炭、及珍珠巖，按照不同配比組成的栽培基質(zhì)進行栽培試驗發(fā)現(xiàn)，當園土、堆肥、珍珠巖的比例為5 ∶4 ∶1 時，對柳穿魚和硫華菊的栽植效果均有改善［12］。

除了對植物育苗、生長和品質(zhì)的提升改善外，園林廢棄堆肥產(chǎn)物作為栽培基質(zhì)能夠有效降低基質(zhì)容量，改善基質(zhì)養(yǎng)分運輸能力，具有較好的通氣性和保水性［6］。還可以幫助調(diào)節(jié)土壤酸堿度，改善土壤理化性質(zhì)，增強土壤養(yǎng)分。

4 結(jié)語

園林廢棄物堆肥制作成的植物栽培基質(zhì)，是一種理想的栽培基質(zhì)，不僅經(jīng)濟環(huán)保，還具備穩(wěn)定性好、保水保肥能力優(yōu)的特點，為植物的生長提供了良好的空間環(huán)境。無論是單獨使用還是和其他傳統(tǒng)基質(zhì)配比組合利用，都能改善植物的生產(chǎn)條件，提升植物的品質(zhì)。隨著國家對濕地生態(tài)環(huán)境保護的日益重視，草炭等不可再生資源基質(zhì)，將逐步被新型環(huán)保的基質(zhì)替代。園林廢棄物數(shù)量巨大、再生周期短、可生物降解、環(huán)境友好，將成為今后基質(zhì)開發(fā)的一個主流和方向。