摘要
無(wú)土栽培是提高作物產(chǎn)量的有效途徑。封閉式無(wú)土栽培可以節(jié)約水和肥料的消耗,減少農(nóng)業(yè)污染。最常用的生長(zhǎng)介質(zhì)(GM)之一是泥炭,但泥炭開(kāi)采在生態(tài)上是不可持續(xù)的,且僅使用泥炭作為生長(zhǎng)介質(zhì)不能確保作物的良好生長(zhǎng),因?yàn)樗荒芴峁┳銐虻酿B(yǎng)分。因此,用黑水虻幼蟲(chóng)處理殘?jiān)聪x(chóng)糞,BSPR)部分替代商業(yè)泥炭是一種可以提高農(nóng)業(yè)可持續(xù)性的方法。 本研究表明,黑水虻蟲(chóng)糞(BSPR)適合應(yīng)用于無(wú)土栽培。在栽培養(yǎng)殖盆栽小葉萵苣、羅勒和番茄中,以最高高達(dá)20%的比例施用黑水虻蟲(chóng)糞(BSPR)是一種有效的無(wú)土栽培方法。 材料和方法 原料 飼料:50%麥麩 + 30%苜蓿草粉 + 20%玉米粉,保持在60%的濕度。 植物:小葉萵苣、羅勒、番茄。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1)最初每個(gè)容器加 0.02 克卵,鋪入4cm厚的飼料,每周添加三次飼料,維持有氧飼養(yǎng)條件。喂食率是170mg飼料/幼蟲(chóng)/天。一旦所有的幼蟲(chóng)都化蛹了,把每個(gè)盒子里的黑水虻蟲(chóng)糞(BSPR)收集至塑料袋里并放在冰箱里( 0-4℃ )10天。之后從每個(gè)袋子里收集10個(gè)不同點(diǎn)的樣品,在分析前混合。 2)溫度:23~19℃,相對(duì)濕度:50%~60%,光周期為16h / 8 h。每盆小葉萵苣、羅勒、番茄分別播種20粒、2粒和1粒種子,每?jī)商煊涗浺淮蚊總€(gè)花盆中的出苗情況。 計(jì)算與統(tǒng)計(jì)分析 化學(xué)分析、抑菌分析、毒性分析、微生物穩(wěn)定性分析、植株情況分析。 結(jié)果 1.化學(xué)分析 黑水虻蟲(chóng)糞(BSPR)具有較高的pH和EC,可用泥炭基混合物稀釋。黑水虻蟲(chóng)糞(BSPR)的總氮是泥炭的7倍多。碳氮比是8.0,這是Golueke (1981)報(bào)道的一個(gè)很好的育苗值。 2.抑菌分析 黑水虻蟲(chóng)糞(BSPR)可以顯著抑制立枯絲核菌,但對(duì)小核菌無(wú)作用。從AWCD、FDA以及真菌、細(xì)菌等菌落情況看,黑水虻蟲(chóng)糞(BSPR)具有良好的微生物穩(wěn)定性。 3.毒性分析 發(fā)芽試驗(yàn)表明,黑水虻蟲(chóng)糞(BSPR)沒(méi)有植物毒性問(wèn)題,且從葉、莖、總干重、葉面積(LA)、比表面積(SLA)、葉面積比率(LAR)等參數(shù)可以看到生長(zhǎng)介質(zhì)(GM)2的結(jié)果相比生長(zhǎng)介質(zhì)(GM)1都會(huì)較好。 4.植株情況分析 1)各生長(zhǎng)介質(zhì)(GM)的pH為6.1~7.7;EC值為1.3~3.3,都低于閾值3.5;總氮為每盆0.6-1.1克,而礦物質(zhì)氮為每盆0.0-0.6克;水容量84.3%~87.0%。其中,生長(zhǎng)介質(zhì)(GM)3和生長(zhǎng)介質(zhì)(GM)1顯示了相似的總氮和水容量值,證實(shí)了黑水虻蟲(chóng)糞(BSPR)作為替代泥炭的生長(zhǎng)介質(zhì)(GM)成分的適用性。 2)GM1、4、5、6中小葉萵苣的MAC低于對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)介質(zhì)(GM)。這些結(jié)果可能是由于黑水虻蟲(chóng)糞(BSPR)和典型的農(nóng)工副產(chǎn)品一樣,會(huì)影響微生物在植株樣品中的轉(zhuǎn)移。 3)所有生長(zhǎng)介質(zhì)(GM)中小葉萵苣的EB都低于對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)介質(zhì)(GM),生長(zhǎng)介質(zhì)(GM)4和生長(zhǎng)介質(zhì)(GM)6的生長(zhǎng)介質(zhì)(GM)中沒(méi)有檢測(cè)出EB。這可能與生長(zhǎng)介質(zhì)(GM)4和生長(zhǎng)介質(zhì)(GM)6中黑水虻蟲(chóng)糞(BSPR)濃度較高有關(guān)。 5)根據(jù)歐盟相關(guān)規(guī)定,可食性蔬菜的硝酸鹽含量不能超過(guò) 2500mg/kg,而本次實(shí)驗(yàn)所測(cè)的硝酸鹽含量都沒(méi)有超過(guò)這個(gè)值。 6)加了10%、20%的黑水虻蟲(chóng)糞(BSPR)的處理的作物的高度、莖直徑、莖直徑比、葉片數(shù)量等數(shù)值,與施肥和未施肥的對(duì)照盆相似,甚至更好。 7)將黑水虻蟲(chóng)糞(BSPR)作為泥炭基生長(zhǎng)介質(zhì)(GM)的成分,以任何比例(最高20%)使用,都可以促進(jìn)三種實(shí)驗(yàn)植物的生長(zhǎng);但當(dāng)黑水虻蟲(chóng)糞(BSPR)的使用比例大于20% 時(shí),效果就不是那么好,甚至?xí)霈F(xiàn)負(fù)作用。 結(jié)論 黑水虻蟲(chóng)糞(BSPR)使用的比例高達(dá)20%時(shí),仍適用于種植盆栽小葉萵苣、羅勒和番茄。 需要進(jìn)一步和更深入的研究來(lái)表征黑水虻蟲(chóng)糞(BSPR)微生物群落,評(píng)估其植物病害生物防治能力并提高其穩(wěn)定性。 目前的結(jié)果表明,黑水虻蟲(chóng)糞(BSPR)的使用可能為新的生長(zhǎng)介質(zhì)(GM)提供一種新的成分,減少泥炭和合成肥料在無(wú)土栽培中的使用。 但需強(qiáng)調(diào)的是,在這項(xiàng)研究中使用的蟲(chóng)糞是使用人工飼料獲得的,而不是使用真正的廢棄物。 感謝原文作者的研究與分享: Setti L , Francia E , Pulvirenti A , et al. Use of black soldier fly (Hermetia illucens (L.), Diptera: Stratiomyidae) larvae processing residue in peat-based growing media[J]. Waste Management, 2019, 95:278-288.