餐厨虻虫砂基质在果蔬育苗中的应用效果研究.pdf

餐厨虻虫砂基质在果蔬育苗中的应用效果研究 林嘉茵1 胡益波2 杜建军1 张伟丽3 郭丽华3 陈海斌1 张婧1 喻国辉4 黄燕华5 李义勇1 1仲恺农业工程学院资源与环境学院 广东广州 510225 2德庆县农业技术推广中心 广东德庆 526600 3德庆仲恺农业产业科技创新研究有限公司 广东德庆 526600 4仲恺农业工程学院植物健康创新研究院 广东广州 510225 5仲恺农业工程学院健康养殖创新研究院 广东广州 510225 摘要 为研究餐厨虻虫砂替代泥炭作为穴盘育苗基质的可行性 本文选取黄瓜 圣女果作为研究对象 将餐 厨虻虫砂 泥炭 珍珠岩和蛭石按体积比例配制成不同处理的基质 开展大棚穴盘育苗试验 并测定了不同处理 基质的理化性质和果蔬幼苗生长指标 结果表明 在 适当替代比例下 栽培基质的容重 相对含水量 总孔隙度 通气孔隙度等指标均有改善 针对黄瓜和圣女果育苗 上述4种材料的最佳配比均为10 50 20 20 其对出苗率 无影响 且对株高 根长 茎粗 鲜重和干重都有积极作用 可见 采用餐厨虻虫砂基质替代10 的泥炭用于果 蔬育苗是可行的 可避免餐厨虻虫砂盐分对果蔬生长的影响 关键词 餐厨虻虫砂 果 蔬 育苗基质 理化性状 育苗效果 中图分类号 S604 3 文献标识码 A 文章编号 1007 5739 2024 01 0137 03 DOI 10 3969 j issn 1007 5739 2024 01 032 开放科学 资源服务 标识码 OSID 餐厨垃圾是指企业和公共机构在食品加工 饮食 服务 单位供餐等活动中产生的食物残渣 食品加工 肥料和废弃食用油脂等 1 其具有 四高一臭 的 特 点 即高含水率 高盐分 高有机质含量 高油脂含量 有臭气 若处置不当会对环境造成严重影响 餐厨垃 圾的有机成分十分丰富 经 过 处 理后可用作有机肥料 和生物能源 不同国家对餐厨垃圾处理有不同的政 策指导 但总体而言都是使餐厨垃圾处理朝着减量 化 资源化和无害化方向发展 即提倡从直接堆肥 混 合焚烧向无害化堆肥 资源化产沼和用作动物饲料的 方向发展 近几年 将餐厨垃圾作为黑水虻的饲料受到广泛 关注 黑水虻抗应激能力强 对油 盐等不敏感 存活 率高 还具有生长速率适宜 幼虫进食能力强 生物安 全性高等优点 其 食物谱广 食物量大 生 物 学 表 现 优 良 2 4 黑水虻是一种非常有价值的昆虫蛋白原料 5 不仅能够作为高价值饲料原料 还可以供人类食用 可以作为小型家畜 随着黑水虻养殖业的迅猛发展 产生了大量黑水虻虫砂 其中包含虫粪 虫体分泌物 和难降解物 6 7 当前对虻虫砂的研究十分欠缺 限制 了其利用 少量研究表明 虻虫砂具有作为有机肥料 的潜力 其 肥 效较高 可促进大白菜和苏丹草等植物 的生长发育 8 10 但值得注意的是 餐厨虻虫砂中可 能残留一定的盐分 导致植物生长环境中盐分积累 电导率升高 对植物生长产生抑制作用 因此 许多 地方餐厨虻虫砂堆积成山 无人问津 泥炭是指山间 谷地 河湖等地积攒沉淀下来的 土壤 主要取自沼泽泥炭地和水藓泥炭地 被广泛应 用于果蔬 花卉 药材 林木等农业生产的基质育苗 中 使用量较大 但泥炭属于不可再生资源 过度开 采会导致环境受损 破坏生态平衡 而其逐年攀升的 价格又在不断增加育苗成本 因此 亟须寻找环保 型 低 成 本 可 再 生的泥炭替代材料 本研究尝试利用餐厨虻虫砂基质替代泥炭作为 基金项目 德庆县农业农村局2020年其他涉农项目 肇庆 市德庆县创建国家农业绿色发展先行区专项 广东省鸽产 业发展关键技术研究与集成示范项目 2020B0202080002 第一作者 林嘉茵 2000 女 本科在读 研究方向 养殖 废弃物资源化利用 E mail 363843766 通信作者 E mail 350527256 收稿日期 2023 03 26 现代农业科技 2024年第1期 生态环境 农业气象 137 现代农业科技 2024年第1期生态环境 农业气象 黄瓜 圣女果的育苗基质 这样既能在一定程度上避 免由餐厨虻虫砂长期使用造成的环境盐分积累问题 并利用其中的有效营养成分促进幼苗生长 又能代替 部分泥炭 从而减少环境压力 变废为宝 解决餐厨垃 圾处置的问题 本试验将餐厨虻虫砂 泥炭 珍珠岩 和蛭石按一定体积比混合制成育苗基质 通过穴盘育 苗试验观察并测试各项指标 筛选出适宜黄瓜和圣女 果育苗的基质配方 确定餐厨虻虫砂基质替代泥炭用 于果蔬育苗的可行性 1 材料与方法 1 1 试验地概况 试验地位于仲恺农业工程学院白云校区大棚 地 处北回归线以南 阳光充足 气 候 温 和 属 于 亚热带 海洋性气候区 年 平 均 气温为21 8 null 年 均降雨量为 1694mm 1 2 试验材料 虻虫砂由广州安芮洁环保科技有限公司提供 为 黑 水 虻 处 理 餐厨垃圾后产生的副产物 其 营 养 成 分可 满足 有机肥料 NY T525 2021 要求 理化性质为 pH 值 7 4 EC 值 7 582mS cm 总养分 N P2O5 K2O 含量10 2 有机质含量35 39 泥炭购自抚顺市清 原满族自治县工业园区 珍珠岩 蛭石购自江苏炫彩 园艺有限公司 盆栽容器采用黑塑50孔穴盘 规 格 为 54cmnull28cmnull9cm 市 购 1 3 试验设计 试验共设6个处理 CK 为常规的果蔬育苗基质 配比 每个处理2次重复 每次重复为50孔穴盘 将不同处理的基质按体积比例配制和混匀 具体处理 见表1 种子按照常规的催芽方法进行催芽后播种 穴盘 的每一个格子播种一粒种子 播种后用基质遮住种 子 避免种子露出基质表面而影响生长 播种后 按 照种子的生长习性进行管理 每日浇水 每次浇水以 刚好渗透但不渗出为宜 温 度 较 高 时 盆栽置于通风 透气处 如有杂草 定期清除 1 4 测定项目与方法 1 4 1 不同处理基质理化性质测定 每个处理用洁净的环刀取样 分别测定基质的容 重 总孔隙度 通气孔隙度和持水孔隙度 用 干 燥 洁 净 的 铝盒取样 测定含水率 采用pH计测定pH值 采用电导率仪测定EC值 1 4 2 果蔬幼苗生长指标测定 育苗期为20d 其中黄瓜于2021年7月18日播 种 7月28日测定种子的出苗率 圣女果于8月15日 播种 8月25 日测定种子的出苗率 在育苗期的第 20天 每个处理随机选取6株幼苗 分别测定幼苗的 株高 茎粗 根长 鲜重和干重 结果取平均值 1 5 数据分析 采用 Excel2016 进行数据处理 利用SPSS25 0 统计分析软件进行方差分析及多重比较 2 结果与分析 2 1 不同处理基质的理化性质 育苗基质的理化性状直接影响水 肥 气 热等诸 多因子 进而影响种子的萌发和幼苗的生长发育 一 般可以通过测定育苗基质的容重 相对含水量 总孔 隙度 通气孔隙度和持水孔隙度来判断育苗基质的通 气透水性和保水保肥能力 总孔隙度越大 说明基质 越轻 越疏松 容纳的空气和水量越大 越有利于根系 生长 pH值接近中性 适合作物生长 由表2可知 因为于餐厨虻虫砂的含盐量大 所以基质的EC值逐 渐上升 根据 蔬菜育苗基质 NY T2118 2012 容 重指标需在 0 20 0 60g cm3之间 6个处理均符合标 准 相对含水量需60 6 个处理基本符合标准 持水孔隙 度需 45 6个处理均符合标准 pH值需在 5 5 7 5 之间 处理T2 T5符合标准 陈晓惠 11 研究表明 EC值 需在0 6 2 0mS cm之间 且 3 5mS cm则太高 处理 T1 T2与其研究结果相符 综上所述 除了处理T3 T5 的EC值太高以外 其 他 处 理的各项指标均大致满足 果蔬的生长需求 2 2 不同处理基质对黄瓜育苗的影响 由表 3可知 从出苗率来看 处理T1 T2虽低于 CK 但差异不显著 从株高来看 处理T1 T2显著高于 CK和处理T3 从根长来看 处理T1高于CK 处理 T2 低于CK 但处理T1 T2均与CK差异不显著 从茎粗 鲜重和干重来看 处理T1 T2均高于CK 但从黄瓜育 表1 不同处理的基质配比 处理 CK T1 T2 T3 T4 T5 不同基质的体积比 泥炭60 珍珠岩20 蛭石20 餐厨虻虫砂5 泥炭55 珍珠岩20 蛭石20 餐厨虻虫砂10 泥炭50 珍珠岩20 蛭石20 餐厨虻虫砂20 泥炭40 珍珠岩20 蛭石20 餐厨虻虫砂30 泥炭30 珍珠岩20 蛭石20 餐厨虻虫砂40 泥炭20 珍珠岩20 蛭石20 138 苗效果和泥炭替代量两方面综合考虑 处理T2更适 宜 即餐厨虻虫砂基质可以替代10 的泥炭 2 3 不同处理基质对圣女果育苗的影响 由表4可知 从出苗率来看 CK最高 处理T1 T3 快速降低 处理T4 T5不出苗 说明餐厨虻虫砂比例 增加会抑制圣女果种子萌发 可能是受到餐厨虻虫 砂盐分的不利影响 因为处理T4 T5的EC值远超出 3 5mS cm的标准限值 处理T1虽低于CK 但差异并 不显著 从株高 茎粗 鲜重和干重来看 处理T1和T2 均显著高于CK 从根长来看 处理T1 T2均高于CK 但差异不显著 可见 适当添加餐厨虻虫砂 餐厨虻虫 砂中的养分可促进圣女果生长 在本试验条件下 对 表2 不同处理基质的理化指标 注 1 表中所示数值为平均值null标准误差 下同 2 同列数据后不同小写字母表示差异显著 P 0 05 下同 处理 CK T1 T2 T3 T4 T5 容重 gnullcm 3 0 22null0 01a 0 24null0 01a 0 25null0 01a 0 29null0 00b 0 30null0 02b 0 31null0 02b 相对含水量 7 29null0 11e 10 66null0 04d 12 35null0 15c 14 10null0 21b 15 21null0 04a 15 39null0 42a 总孔隙度 59 31null2 86a 60 61null1 25a 61 56null0 66a 60 70null1 14a 59 11null0 42a 58 85null0 99a 通气孔隙度 4 81null2 40a 3 64null1 29a 2 70null1 77a 6 85null3 13a 4 55null0 44a 3 54null0 86a 持水孔隙度 54 50null5 26a 56 96null2 63a 58 86null2 43a 53 85null1 98a 54 57null0 86a 55 31null0 13a pH值 4 80null0 05f 5 39null0 04e 5 51null0 01d 6 48null0 03c 6 62null0 01b 6 85null0 01a EC值 mSnullcm 1 0 141null0 007d 1 476null0 202c 1 789null0 025c 3 558null0 052b 5 352null0 637a 6 001null0 108a 表3 不同处理基质对黄瓜育苗的影响 注 表示果蔬苗死亡 无结果 下同 处理 CK T1 T2 T3 T4 T5 出苗率 84 00null14 14a 77 00null7 07a 59 00null15 56a 13 00null12 73b 株高 cm 3 51null1 11b 12 60null2 13a 10 64null4 23a 2 90null0 52b 根长 cm 12 91null1 43ab 13 93null4 53a 10 06null2 29b 2 90null0 52c 茎粗 mm 3 88null0 53b 5 27null0 30a 5 27null0 45a 2 50null0 61c 鲜重 g 2 75null0 39b 9 41null2 98a 7 01null3 37a 0 77null0 00b 干重 g 0 38null0 05bc 0 91null0 35a 0 55null0 36b 0 06null0 00c 表4 不同处理基质对圣女果育苗的影响 处理 CK T1 T2 T3 T4 T5 出苗率 93 00null1 41a 87 00null4 24ab 78 00null2 83b 10 00null5 66c 株高 cm 5 40null1 37b 18 12null1 46a 16 77null3 31a 1 95null0 35c 根长 cm 9 46null6 42a 13 54null4 36a 11 74null3 49a 0 75null0 07b 茎粗 mm 1 84null0 41b 3 60null0 36a 3 68null0 44a 0 75null0 35c 鲜重 g 0 65null0 01b 4 51null1 29a 4 62null1 39a 0 06null0 00b 干重 g 0 08null0 00b 0 41null0 20a 0 45null0 18a 0 01null0 00b 于圣女果育苗较好的处理为处理T2 即餐厨虻虫砂基 质替代10 的泥炭 3 结论 以适当比例的餐厨虻虫砂替代泥炭时 栽培基质 的容重 相对含水量 总孔隙度 通气孔隙度等指标均 有改善 对于黄瓜和圣女果育苗 餐厨虻虫砂 泥炭 珍珠岩和蛭石的最佳配比均为10 50 20 20 其 对 出 苗 率 无 明显影响 且对株高 根长 茎粗 鲜重和干重 都有积极作用 可见 采用餐厨虻虫砂基质替代10 的泥炭用于果蔬育苗是可行的 可避免餐厨虻虫砂盐 分对果蔬生长的影响 本研究结果表明 可将餐厨虻 虫砂作为果蔬育苗基质使用 并可替代部分泥炭 参考文献 1 MAYQ LIUY Turningfoodwastetoenergyandresources towardsagreatenvironmentalandeconomicsustainability aninnovativeintegratedbiologicalapproach J Biotech nologyAdvances 2019 37 7 107414 2 王叶 喻国辉 李义勇 黑水虻处理有机废弃物技术研究 进展 J 现代农业科技 2022 10 129 135 3 NGUYENTTX TOMBERLINJK VANLAERHOVENS Abilityofblacksoldierfly Diptera Stratiomyidae larvaeto recyclefoodwaste J EnvironmentalEntomology 2015 44 2 406 410 4 LIUT AWASTHIMK AWASTHISK etal Effectsof blacksoldierflylarvae Diptera Stratiomyidae onfood wasteandsewagesludgecomposting J JournalofEnviron mentalManagement 2020 256 109967 5 许丰孟 王国霞 黄仙德 等 黑水虻规模化生产及其在水 产动物饲料中的应用进展 J 动物营养学报 2020 32 12 5606 5613 6 熊彩虹 刘清笑 雷鸣 等 黑水虻协同厌氧发酵处理餐厨 下转第142页 林嘉茵等 餐厨虻虫砂基质在果蔬育苗中的应用效果研究 139 现代农业科技 2024年第1期生态环境 农业气象 智能网格误差值为1 36 1 56 null EC2m误差最大 为 1 82 2 52 null 2 2 2 均方根误差 除EC2m外 其 他 两 种 数 值模式市区的最低气 温误差均小于最高气温 美国十天最低气温误差最 小 为 1 45 null 两县的误差大于市区 最低气温误差均 大于最高气温误差 本溪县美国十天除外 EC2m桓 仁县最低气温误差最大 为 2 31 null 2 2 3 系统偏差 EC2m最低 高 气温预报误差均为负 即预报值 较实况值普遍偏低 尤其最高气温偏低达2 27 null 这 也是其预报准确率较低的原因之一 美国十天的最 高气温和智能网格的最低气温误差接近0 正负均有 美国十天在桓仁县最低气温的预报中系统偏差较大 为0 47 null 与之前预报准确率75 6 相对应 整体来 看 美国十天和智能网格的系统偏差均较小 3 结论与讨论 本文对EC2m 美国十天和智能网格3种数值 模式气温预报产品进行检验发现 市 区 站 点 预 报 准 确率均高于两县预报准确率 其中 美国十天的预报 准确率明显优于其他两种产品 最低气温准确率为 75 6 85 0 最高气温准确率为81 9 86 9 智能 网格准确率2022年较2021年提升明显 EC2m准确 率较低 不能直接应用 逐月检验结果表明 最低气 温6 9月预报能力较好 最高气温 EC2m4 10月 预报准确率较低 其 他 两 种 产 品 各 月 预 报 准确率相差 较小 平均绝对误差3种数值模式最低气温预报误差 均小于2 null 美国十天误差最小 为 1 11 null左右 最高 气温预报误差仍是美国十天模式最小 1 14 1 20 null EC2m误差最大 1 82 2 52 null 误差离散度美国十 天最好 最低气温预报略优于最高气温预报 EC2m 气温预报系统偏差最大 最高气温尤为突出 偏低 2 27 null 左右 美国十天桓仁县最低气温系统偏差 0 47 null 智能网格系统偏差较小 通过检验与误差分析可得 美国十天的温度预报 产品在本溪地区具有更好的参考价值 智能网格预 报能力中规中矩 但2022年的准确率较比2021年有 所提升 可持续关注 EC2m的预报准确率虽然较 低 但是其存在明显的系统偏差 并伴有季节性 可根 据各月偏差特点进行订正 6 7 参考文献 1 赵婷婷 高凌峰 黄荟羽 等 辽阳地区智能网格产品气温 预报检验订正 J 现代农业科技 2023 2 159 163 2 金巍 刘卫华 高凌峰 等 辽宁地区ECMWF模式气温预 报检验及误差订正研究 J 气象与环境学报 2020 36 6 50 57 3 牛嫣静 徐向军 郭欢 等 三种全球预报产品中国区近地 面气温短期预报效果检验 J 气象与环境学报 2020 36 4 18 27 4 王焕毅 谭政华 杨萌 等 三种数值模式气温预报产品的 检验及误差订正方法研究 J 气象与环境学报 2018 34 1 22 29 5 赛瀚 黄艇 大连地区气温的统计特征及数值预报检验 J 中国农学通报 2015 31 25 259 268 6 张宁娜 黄阁 吴曼丽 等 2010年国内外3种数值预报 在东北地区的预报检验 J 气象与环境学报 2012 28 2 28 33 7 李佰平 智协飞 ECMWF模式地面气温预报的四种误差 订正方法的比较研究 J 气象 2012 38 8 897 902 上接第 139页 垃圾的可行性分析 J 广东化工 2020 47 10 98 100 7 许新新 王颖 黑水虻资源化利用的研究进展 J 农业工程 技术 2020 40 26 56 8 CHOIYC CHOIJY KIMJ etal Potentialusageoffood wasteasanaturalfertilizerafterdigestionby Hermetia illucens Diptera Stratiomyidae J InternationalJournalof IndustrialEntomology 2009 19 1 171 174 9 李卫娟 周文君 杨树义 等 黑水虻虫沙对白菜生长性能 的影响 J 安徽农业科学 2016 44 10 111 112 10 阮传清 亮斑扁角水虻虫砂的理化性质及其对铁皮石斛 生长的影响 J 东南园艺 2019 7 2 19 21 11 陈晓惠 餐厨垃圾堆肥作为黑麦草生长基质的研究 J 环 境 2015 增刊1 4 142