园林废弃物在土壤改良和植物培育中的用途的制作方法

本发明涉及园林废弃物在土壤改良和植物培育中的用途。

背景技术：

园林废弃物(garden waste)是指城市植物自然凋落或人工修剪过程中产生的绿化修剪物、枯枝落叶、草屑花败及其他固体废弃物。随着我国生态文明建设和城市化建设的大力推进，园林绿化在维持城市环境、维护城市生态平衡等方面的作用受到人们越来越多的重视，丰富的园林绿化资源每年会产生大量的园林废弃物，而目前我国的城市垃圾分类中还没有园林废弃物这一类，这使得环卫工人在收集园林废弃物的过程中难度很大。现在的一些科学举措取代了以前的填埋、焚烧等处理方法，因为枝叶不好压缩，同等质量的园林废弃物是生活垃圾体积的5-7倍，这样会占用大量的土地资源；而焚烧则会造成大气污染，加剧环境恶化。因此，科学合理处置园林废弃物在城市化发展的进程中是非常必要的。

然而，目前园林废弃物合理利用方面的研究仍有待加强。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种合理利用园林废弃物，有效促进园林废弃物养分归还大自然的手段。

需要说明的是，本发明是基于发明人的以下发明构思和工作完成的：

从资源学角度来看，不存在真正的垃圾，园林废弃物是一种放错地方的资源，含有木质素、纤维素、半纤维素及其他有机质，而这些本应该参与到生态系统的物质循环之中。发明人发现，将收集的园林废弃物进行粉碎处理后得到园林粉碎物，园林粉碎物可以覆盖裸露的土壤表层，改善土壤环境，提高土壤质量；而将园林粉碎物经过堆肥化处理得到的园林腐熟物(园林废弃物堆肥处理，是指将废弃物经过粉碎处理至一定粒径，在一定水分、C/N比、通风条件下，通过微生物的有氧发酵，最终形成性质稳定、含有大量营养元素和腐殖质的有机产品)，可作为土壤改良剂、有机肥和植物栽培基质等使用。

因而，发明人预测园林废弃物可以用作土壤改良剂或植物栽培基质。然而，利用园林废弃物是否能够真正改良土壤结构、增加土壤养分含量，从而促进植物健康生长，以及采用怎样的组成和配比得到的土壤改良剂或植物栽培基质能够起到促进作用，需要进一步的实验设计和探索。

进而，发明人以园林废弃物为研究对象，经粉碎(F)、腐熟(S)并分别添加羊粪(Y)和菌剂(J)形成9个试验处理(CK、F、FY、FJ、FYJ、S、SY、SJ、SYJ，其中，CK为空白对照；F为园林粉碎物；FY为园林粉碎物+羊粪；FJ为园林粉碎物+菌剂；FYJ为园林粉碎物+羊粪+菌剂；S为园林腐熟物；SY为园林腐熟物+羊粪；SJ为园林腐熟物+菌剂；SYJ为园林腐熟物+羊粪+菌剂)促进其分解，并应用到大田试验中。结果发现：

(1)不同处理土壤pH值随时间逐渐降低，CK的土壤pH值基本没有变化，而下降最高的处理是SY(8.31)，下降了0.51。

(2)不同处理土壤氮、磷、钾含量差异显著(P<0.05)，全氮、全钾含量随时间呈逐渐上升的趋势，而全磷含量呈下降趋势。添加园林腐熟物的处理要优于添加园林粉碎物的处理，其中最优处理SYJ土壤氮、磷、钾含量分别比CK显著高104.55％、33.33％、60.95％。

(3)土壤有机质含量最低的为CK(7.48g·kg^-1)，最高的处理SJ、SYJ分别是CK的两倍，各处理间差异显著(P<0.05)；C/N比最低的处理是S(17.69)，其次为处理SYJ(18.49)。

(4)土壤过氧化氢酶含量随时间呈先上升后下降的趋势，含量最高的处理SYJ、SJ分别比CK显著提高88.23％、85.04％。

(5)处理SYJ的新枝长度增长量、直径增长量约是CK的2倍，其次是添加园林腐熟物的处理SJ、SY。

(6)各处理叶绿素含量差异显著(P<0.05)，含量最高的处理SYJ、SJ约是含量最低CK的两倍。

(7)处理SYJ的叶片全氮、全磷、全钾含量最高，分别比含量最低的CK显著提高39.55％、57.69％、97.14％。

(8)对各个因子进行综合评价，得分最高的处理分别是SYJ、SJ、FYJ，得分分别为16.583、15.333、13.467。

而发明人综合分析实验结果发现，添加园林废弃物对于提高土壤质量、加快树木生长具有促进作用。添加园林腐熟物的处理要优于添加园林粉碎物的处理，且发现羊粪和菌剂具有协同促进作用。其中最优的处理是SYJ、SJ、FYJ。由此，可以将园林废弃物预先经过粉碎处理或堆肥腐熟处理后，再添加菌剂(包括腐殖酸)和/或羊粪，获得的混合物可以有效用作植物肥料，或进一步将其与壤土混合后即可用作植物栽培基质。

由此，在本发明的一个方面，发明人提供了园林废弃物在土壤改良和植物培育中的用途。根据本发明的实施例，所述园林废弃物预先经过粉碎处理或堆肥腐熟处理。发明人发现，将园林废弃物经过粉碎处理或堆肥腐熟处理后，可作为土壤改良剂、有机肥和植物栽培基质等使用，并且，添加菌剂和腐殖酸后，土壤改良效果突出。

在本发明的另一方面，发明人提供了一种土壤改良剂。根据本发明的实施例，该土壤改良剂包括：园林废弃物；菌剂；以及腐殖酸，其中，所述园林废弃物预先经过粉碎处理或堆肥腐熟处理。利用本发明的土壤改良剂进行土壤改良，一方面能够有效改良土壤结构、增加土壤养分含量，从而能够提高地力、促进植物健康生长，且能够有效降低土壤改良和植物培育的成本；另一方面能够有效促进加快园林废弃物养分归还，使园林废弃物尽快参与生态系统的物质循环中，以达到科学合理地利用园林废弃物的目的。

根据本发明的实施例，所述园林废弃物、菌剂和腐殖酸的体积比为73600：1：1。由此，园林废弃物养分归还快，土壤改良剂改良土壤结构、增加土壤养分含量、促进植物健康生长的效果突出。

根据本发明的实施例，进一步包括：羊粪。由此，土壤改良剂营养元素丰富，改良土壤结构、增加土壤养分含量的效果更好。

根据本发明的实施例，所述羊粪与所述园林废弃物的体积比为1：4。由此，园林废弃物发酵效果好，养分归还快，土壤改良剂营养元素丰富、性质稳定，改良土壤结构、增加土壤养分含量的效果突出。

在本发明的又一方面，发明人提供了一种改良土壤的方法。根据本发明的实施例，该方法是利用前面所述的土壤改良剂进行土壤改良。由此，成本低且改良土壤结构、增加土壤养分含量的效果好。

在本发明的另一方面，发明人提供了一种植物栽培基质。根据本发明的实施例，该植物栽培基质包括：前面所述的土壤改良剂；以及土壤。根据本发明的实施例，本发明的植物栽培基质营养元素丰富、性质稳定，利用该植物栽培基质培育植物，一方面能够有效促进植物健康生长；另一方面实现了科学合理地利用园林废弃物的目的，且能够有效降低植物培育的成本。

根据本发明的实施例，所述土壤改良剂与所述土壤的体积比为1：5。由此，植物生长状况好，培育成本控制最佳。

在本发明的再一方面，发明人还提供了一种培育植物的方法。根据本发明的实施例，该方法是利用前面所述的植物栽培基质培育所述植物。由此，植物生长状况好，且培育成本低，生态资源循环利用效果好。

需要说明的是，将园林废弃物经过粉碎处理或堆腐处理后，制备成土壤改良剂或植物栽培基质，应用到土壤改良和植物培育中，不仅能够解决大量的园林废弃物的利用问题，而且能够改良林地土壤结构，增加土壤养分含量，从而促进林木健康生长，最终实现生态资源的循环可持续利用。因而，本发明提供的园林废弃物在土壤改良和植物培育方面的一系列应用，对于实际农林业生产以及未来更深层次的研究均意义重大。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本发明一个实施例的不同处理对土壤全氮含量的影响的实验结果；

图2显示了根据本发明一个实施例的不同处理对土壤全磷含量的影响的实验结果；

图3显示了根据本发明一个实施例的不同处理对土壤全钾含量的影响的实验结果；以及

图4显示了根据本发明一个实施例的不同处理对土壤过氧化氢酶含量的影响的实验结果。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1

发明人以园林废弃物为研究对象，经粉碎(F)、腐熟(S)并分别添加羊粪(Y)和菌剂(J)形成9个试验处理，并应用到大田试验中，以便确定园林废弃物应用到植物培育中，对土壤结构、土壤养分含量和林木生长的影响。具体如下：

一、试验材料与方法

1、试验地概况

大田试验地位于北京市大兴区北臧村镇西大营村，地理坐标为39°41'N，116°14'E。属暖温带大陆性季风气候。冬季寒冷干燥，夏季高温多雨。年均降水量556mm，且主要集中在6-9月份；年均日照数2672h，年平均无霜期为215天；年均温度为11.6℃，极端最高温度40.2℃，极端最低温度-17.0℃。

试验林地在永定河东部大堤内侧，地势平坦，土壤为沙土，土壤容重1.56g·cm^-3，pH值为8.67，有机质7.45g·kg^-1，全氮0.25g·kg^-1，全磷0.54g·kg^-1，全钾2.07g·kg^-1。土壤养分含量整体处于较低水平，立地质量较差。

本试验林地是2012年推进的北京平原百万亩造林工程的造林地。试验树种是刺槐(Robinia pseudoacacia)，于2013年春天栽植的截干苗，树高7-8m，胸径8-9cm，树木生长状态良好。林地面积约1公顷。为刺槐纯林，林下有少量草本，无灌木，林地管护人员定期进行除草、浇水和防治病虫害。

2、试验材料

园林粉碎物：将收集起来的园林废弃物进行粉碎处理，由朝阳园林废弃物消纳基地提供。有机质含量为233g·kg^-1，全氮4.47g·kg^-1，全磷0.91g·kg^-1，全钾3.71g·kg^-1。

园林腐熟物：园林废弃物粉碎处理后，经过堆肥腐熟处理，呈黑色粗粉末状，由朝阳园林废弃物消纳基地提供。有机质含量为254g·kg^-1，全氮5.49g·kg^-1，全磷1.08g·kg^-1，全钾7.87g·kg^-1。

羊粪：作为氮源，调节园林废弃物C/N比，促进废弃物分解，同时能够提高土壤养分，由河北省香河县亚杰有机肥销售中心提供。有机质含量为293g·kg^-1，全氮5.70g·kg^-1，全磷1.29g·kg^-1，全钾8.33g·kg^-1。

菌剂：能够提高微生物数量和活性，促进园林废弃物的进一步分解，有效活菌数≥1亿个/g，由京圃园生物工程有限公司提供(有机废弃物发酵菌曲)。

腐殖酸：研究发现，腐殖酸能够促进微生物的活性，且腐殖酸和菌剂混合使用具有良好的协同作用，所以在本研究中凡是添加菌剂的处理，都添加了一定量的腐殖酸。黑色结晶状颗粒，腐殖酸含量大于60％，有机质含量大于80％，由河北保定万国生化集团提供。

壤土：取自北京市当地，各种性质如下表1。

花盆：直径约为20cm，高度约为20cm，聚乙烯塑料花盆。

白玉兰苗：试验的苗木为1年生白玉兰苗，苗高15.7cm，地径3.3mm，是2014年5月从湖北五峰带回来的当年生实生苗，经过温室内一年的盆栽培育。

表1试验材料各化学性质

3、试验设计

本试验是以园林粉碎物和园林腐熟物作为研究主体，然后分别加入羊粪和菌剂(包含腐殖酸)组合，形成9个试验处理(可视为实验分别采用9种植物肥料)。其中，各处理中，园林废弃物(以园林粉碎物或园林腐熟物的形式提供)、菌剂和腐殖酸的体积比均为73600：1：1(实验研究确定，此处不赘述)。如表2，每个处理3个重复，每个重复10株树，试验地共占面积0.58hm²。

其中，树穴直径为1.0m，先将树穴内的表土挖出约7cm深度并整平，覆上约3cm厚的园林废弃物混合形成的植物肥料，再覆上挖出来的土，整平压实(植物肥料与土的体积比约1：5)。羊粪与园林废弃物的混拌体积比例为1：4，在添加菌剂的处理中同时添加了腐殖酸，每个树穴菌剂施20g，腐殖酸施20g(可视作菌剂和腐殖酸的体积比为1：1)。

表2试验处理情况

4、指标测定

4.1土壤化学性质的测定

大田试验于2014年7月进行布设。分别于2015年5月、7月、9月进行土壤取样，每次取样每个处理随机取5株树进行，离树约50cm处向下挖土，深度大约25cm，采集时取1kg土样装入自封袋中带回实验室风干、过筛保存。土壤pH值采用电位法测定，土壤有机质采用重铬酸钾氧化-外加热法测定，土壤的全氮、全磷含量采用德国SEAL的AA3连续流动分析仪测定，土壤全钾采用火焰光度计法测定。

4.2土壤酶的测定

土壤过氧化氢酶采用高锰酸钾滴定法进行测定，以20分钟后1g土壤的0.1N高锰酸钾的毫升数表示。

4.3林木(苗木)生长指标的测定

大田试验中，分别在2015年5月初和9月初对林木的新枝进行标定测量，用电子卡尺测定新枝直径，用钢卷尺测定新枝长度。

4.4林木(苗木)生理指标的测定

大田试验中，于9月采集叶片，带回实验室杀青并烘干，粉碎后测定氮、磷、钾含量。于7月采集叶子放在自封袋里然后装入冰盒，带回实验室后立即进行清洗并擦干，并剪成2mm左右碎叶，称取碎叶0.200g放入具塞试管中，加入25ml80％的丙酮摇动，避光放置至叶片完全变白，取浸提液于波长663nm、645nm下用分光光度计测量吸光值，分别测定叶绿素a、叶绿素b、叶绿素含量。

叶绿素a含量Ca(mg·L^-1)＝12.7A663-2.69A645 (1)

叶绿素b含量Cb(mg·L^-1)＝22.9A645-4.68A663 (2)

叶绿素总含量CT(mg·L^-1)＝Ca+Cb (3)

式中：A663、A645分别为相应波长下的吸收度。

5、数据处理与分析

试验数据使用Excel(Office2013)对数据进行初步整理，利用SPSS(版本20.0)软件进行方差分析，在P＝0.05显著性水平下采用LSD法对数据进行多重比较。

二、结果与分析

1、园林废弃物对土壤pH值的影响

由表3不同处理土壤pH值动态变化情况可以看出，各处理的土壤pH值随时间呈现出持续下降的趋势，下降幅度为0.03-0.51，CK下降幅度最低，基本保持不变，而其他添加园林废弃物的8个处理相对于CK，土壤pH值均有显著降低(P<0.05)。其中，降低幅度最大的处理是SY，其次是FYJ(0.37)、FY(0.37)、SYJ(0.36)、FJ(0.36)，而下降幅度第二小的处理S(0.19)减少量仍比CK高很多，说明添加园林废弃物对改善土壤pH值有一定的促进作用。

表3不同处理对土壤pH值的影响

注：方差分析得P(5月)＝0.054，P(5月)>0.05；P(7月)＝0.018，P(7月)<0.05；P(9月)＝0.000，P(9月)<0.05

5月份各处理的土壤pH值差异不显著(P>0.05)，最低的两个处理为SJ(8.65)和SYJ(8.74)。7月份各处理pH值均有降低，各处理间差异显著(P<0.05)，pH值最低的两个处理同样为SYJ(8.63)、SJ(8.65)，分别比CK显著降低了2.60％、2.37％，处理SYJ与SJ差异不显著。9月份各处理的pH值进一步降低且降低幅度较7月份大，这是因为园林废弃物在分解过程中能够改变土壤性质，中和土壤中过多的碱；各处理间差异显著(P<0.05)，其中pH值最低的处理是SY(8.31)，并比pH值最高CK(8.83)降低了5.89％，多重比较发现SY与CK、S存在显著差异，SY与SYJ、FYJ之间存在差异。总体上添加园林腐熟物的处理最佳，特别是又添加了羊粪和菌剂的处理。

2、园林废弃物对土壤营养元素的影响

2.1园林废弃物对土壤全氮的影响

由图1不同处理土壤全氮含量5-9月动态变化可以看出，土壤全氮含量呈现出逐渐上升的趋势，其中增加幅度最小的是CK(仅增加0.01g·kg^-1)，增加幅度最大的是处理FYJ、FJ(都增加了0.10g·kg^-1)，且9月份的增幅较7月份的增幅大。各处理的土壤全氮含量差异显著(P<0.05)，添加园林废弃物的处理均比CK高，最优处理为SYJ，添加羊粪和菌剂都能促进土壤全氮含量增加，且园林腐熟物的效果要好于园林粉碎物的效果。

5月份各处理土壤全氮含量差异显著(P<0.05)，土壤全氮含量最低的是CK，仅为0.21g·kg^-1，全氮含量最高的处理是SYJ，达0.41g·kg^-1，其次为处理SJ(0.37g·kg^-1)、SY(0.36g·kg^-1)，都显著高于CK近一倍。进一步多重比较，处理SYJ、SJ、SY之间差异不显著，处理FYJ、FY、S、F、FJ、F、CK之间差异不显著。7月份各处理间差异显著(P<0.05)，且各处理全氮含量均有增加，增加幅度为2.17％(CK)-21.83％(S)，含量最高的处理仍是SYJ(0.43g·kg^-1)，其次为处理SJ(0.38g·kg^-1)、SY(0.38g·kg^-1)，分别比含量最低的CK(0.22g·kg^-1)显著提高了95.94％、76.96％、74.38％。9月份，各处理土壤全氮含量达到最大，这是因为园林废弃物经过1年的分解，产生了大量的养分元素进入土壤之中，导致土壤中养分含量增加，进而增加根系吸收量。9月份各处理的土壤全氮含量差异显著(P<0.05)，含量最高的处理是SYJ(0.45g·kg^-1)，其次为处理SJ(0.41g·kg^-1)、SY(0.40g·kg^-1)，分别比含量最低的CK(0.22g·kg^-1)显著提高了99.73％、85.41％、78.33％。多重比较发现SJ、SY之间差异不显著，而处理SYJ分别与SJ、SY之间存在差异。添加园林腐熟物的处理提高土壤全氮的能力要高于添加园林粉碎物的处理。

2.2园林废弃物对土壤全磷的影响

由图2不同处理土壤全磷含量动态变化可以看出，各处理土壤全磷含量呈现出逐渐下降的趋势，下降幅度为0.05g·kg^-1(FYJ)-0.10g·kg^-1(SY)。在每个月份中，土壤全磷含量最低的处理是CK，而最高的处理一直是SYJ，其次处理SY、SJ、S的含量也很高。各处理间存在显著差异(P<0.05)，添加羊粪和菌剂都能促进土壤全磷含量增加，且园林腐熟物的效果要好于园林粉碎物的效果。

5月份含量最高的SYJ比CK显著提高25.44％，进一步多重比较，处理FJ、FY、F、CK之间差异不显著，SJ、SY、S之间差异不显著，而SYJ与S之间存在差异，可以看出在5月份的时候添加粉碎物的处理相对于CK差别还不是很明显，而腐熟物的效果已经表现出比粉碎物的效果好。7月份各处理土壤全磷含量有所下降，降低幅度为2.27％(FY)-6.48％(S)，含量最高的SYJ比CK高29.68％，SYJ比S高8.54％。多重比较得处理SJ、S之间差异不显著，而处理SYJ与S之间存在差异，添加粉碎物的4各处理分别与CK存在差异，说明添加粉碎物的处理与CK开始出现差异。9月份，各处理土壤全磷含量降到最低，其中最高的处理仍为SYJ(0.64g·kg^-1)，其次为处理S(0.60g·kg^-1)、SJ(0.58g·kg^-1)，分别比含量最低CK高33.35％、24.48％、21.69％。添加腐熟物的4个处理以及FYJ分别与CK达到差异显著，处理SYJ与S之间存在差异，处理SYJ比S高7.12％，处理S的效果并不比SYJ差很多，所以在实际应用中也可以采用只添加腐熟物的处理S。

2.3园林废弃物对土壤全钾的影响

由图3不同处理土壤全钾含量动态变化可以看出，不同处理土壤全钾含量在5-9月份呈逐渐上升的趋势，其中增加幅度最小的是FJ(增幅仅为0.20g·kg^-1)，增加幅度最大的是处理SYJ(增幅为0.85g·kg^-1)，且9月份的增幅较7月份的增幅大。在每个月份中，含量最低的是CK，而含量最高的处理是添加园林腐熟物、羊粪、菌剂的处理(FY、FJ、FYJ)，且各处理间存在显著差异(P<0.05)。

5月份土壤全钾含量最高的处理SY比CK显著提高46.22％，处理SY分别比S、FY提高17.42％、20.11％。多重比较得处理SY分别与SYJ、SJ、S、FY之间存在差异，处理SY、SYJ、SJ分别与CK差异显著。7月份各处理土壤全钾含量均有上升，增加幅度为1.47％(SY)-14.90％(SJ)，含量最高的处理是SJ(2.83g·kg^-1)，其次为处理SYJ(2.67g·kg^-1)、SY(2.66g·kg^-1)，分别比含量最低的CK(1.96g·kg^-1)显著提高了44.16g·kg^-1、36.12g·kg^-1、35.84g·kg^-1。9月份，各处理的土壤全钾含量达到最大，其中最高的是处理SYJ(3.38g·kg^-1)，其次为处理SJ(2.97g·kg^-1)、SY(2.90g·kg^-1)，分别比含量最低的CK(2.10g·kg^-1)提高61.09％、41.47％、38.16％。多重比较发现处理SYJ分别与SY、SJ之间存在差异。添加羊粪和菌剂能够提高土壤的全钾含量，羊粪会调节废弃物的C/N比，菌剂会增加微生物含量从而加快废弃物分解，增加土壤养分元素含量；添加园林腐熟物的处理提高土壤全钾的能力要高于添加园林粉碎物的处理，一方面园林腐熟物本身含有可直接利用的养分较多，另一方面园林废腐熟物在土壤中较园林粉碎物更容易被分解，会产生大量的养分。

3、园林废弃物对土壤有机质、C/N比的影响

由表4不同处理土壤有机质含量的差异可以看出，各处理的土壤有机质含量均高于CK(7.48g·kg^-1)，以SJ(16.63g·kg^-1)处理最好，由P<0.05可得，不同处理间土壤有机质含量差异显著。多重比较发现，处理SJ、SYJ、SY、FY、F分别与CK之间存在显著差异，而处理SYJ、SY、FY、F之间差异不显著。处理SJ是CK的2倍多，处理SYJ、SY、FY、F分别比CK显著提高89.30％、85.56％、74.06％、71.66％，而处理SJ比F高29.48％，从节约成本角度考虑处理F较好，但其增加土壤有机质效果却比最优处理SJ差一些。

表4不同处理对土壤有机质含量、C/N比的影响

注：方差分析得P＝0.018，P<0.05

适宜的土壤C/N比能够保证微生物的活性，从而加快园林废弃物的分解，提高土壤肥力。不同处理的土壤C/N比范围为17.69-26.66，在添加园林粉碎物的处理中，C/N比最高的处理为F，达26.66，而加入羊粪和菌剂的处理其土壤C/N比则出现了明显的降低。在添加园林腐熟物的处理中，C/N比普遍很低，而处理SJ达到23.45可能是因为其有机质含量较高的缘故，添加园林腐熟物的处理也普遍比添加园林粉碎物的处理C/N比要低。

4、园林废弃物对土壤过氧化氢酶的影响

生物体和土壤中都含有过氧化氢酶用以分解生物呼吸和有机质生化反应产生的过氧化氢，从而减少其毒害作用，因此过氧化氢酶含量也是衡量土壤质量的一个重要指标。由图4不同处理土壤过氧化氢酶的动态变化可以看出，包括CK在内的9个处理，土壤过氧化氢酶含量在5-9月份呈现出先上升后下降的趋势，这是因为在整个生长季，土壤温度、土壤根系生长以及微生物活动的都呈现出先上升后下降的趋势，这直接影响土壤过氧化氢酶的动态变化情况。各处理间存在显著差异(P<0.05)，添加了园林腐熟物的两个处理SYJ和SJ过氧化氢酶含量一直最高，CK含量一直最低，其中处理SJ在不同月份分别比CK显著提高80.69％、85.93％、85.04％。

5月份各处理间过氧化氢酶含量差异显著(P<0.05)，含量最高的处理是SJ(1.36ml·g^-1)，其次是SYJ(1.23ml·g^-1)、FJ(1.13ml·g^-1)，多重比较得处理SYJ与FJ差异不显著，SJ、SYJ、FJ与CK差异显著。7月份，各处理的过氧化氢酶含量均有所上升并达到最大，各处理间差异显著(P<0.05)。各处理酶含量大小依次为：CK(0.93ml·g^-1)<S(1.13ml·g^-1)<FY(1.18ml·g^-1)<F(1.20ml·g^-1)<FJ(1.22ml·g^-1)<FYJ(1.26ml·g^-1)<SY(1.32ml·g^-1)<SJ(1.72ml·g^-1)<SYJ(1.78ml·g^-1)，能够发现最优的处理仍是添加园林腐熟物的处理，其次是添加园林粉碎物的处理。多重比较发现，处理SYJ与SJ之间差异不显著，处理SJ分别与SY、S、FJ之间存在显著差异，这说添加菌剂对于促进废弃物分解、提高土壤酶含量具有一定的促进作用。9月份各处理过氧化氢酶含量均有所下降，各处理间差异显著(P<0.05)，含量最低的仍为CK，而含量最高的为SYJ(1.27ml·g^-1)、SJ(1.25ml·g^-1)，且两者差异不显著。

5、园林废弃物对新枝生长情况的影响

刺槐的新枝生长需要大量的营养元素，而这些养分最终由土壤根系吸收提供，测定刺槐的新枝生长量能够反映园林废弃物的分解情况以及根系的吸收情况。由表5可以看出，2015年5月至9月各处理新枝长度平均增长4.91cm，对新枝长度增长最好的两个处理是SYJ(6.38cm)、SJ(6.15cm)，由P<0.05可得，不同处理间新枝长度增长量差异显著。处理SYJ与SJ差异不显著，与S之间存在显著差异；处理S与F之间存在差异。各处理新枝长度增长量均高于CK，处理SJ分别比S、FYJ显著提高29.50％、20.96％，添加菌剂和羊粪都能够提高新枝增长量，菌剂的效果更明显，是因为菌剂能够增加土壤微生物，促进废弃物分解与吸收；由处理S>F、SY>FY、SJ>FJ、SYJ>FYJ可得，添加腐熟物的处理新枝长度增长量明显高于添加粉碎物的处理。

表5不同处理对刺槐新枝长度、直径增长量的影响

注：方差分析得P(H)＝0，P(H)<0.05；P(D)＝0.006，P(D)<0.05

各处理新枝直径增长量平均为2.12mm，添加园林废弃物的处理均高于CK(1.36mm)，最高的处理为SYJ(2.86mm)，其次为FYJ(2.45mm)、SJ(2.39mm)、SY(2.36mm)，不同处理间新枝直径增长量差异显著(P<0.05)。处理SYJ、FYJ、SJ、SY与CK存在显著差异，FYJ、SJ、SY之间差异不显著，处理F、FY、FJ、S之间差异不显著。处理SYJ的新枝直径增长量是CK的2倍多，并分别比S、SY、SJ提高49.48％、21.23％、19.58％，说明添加羊粪和菌剂的效果较明显。

6、园林废弃物对叶绿素含量的影响

由表6可以看出，各处理的叶绿素a含量均高于CK(9.42mg·L^-1)，以SYJ(18.31mg·L^-1)、SJ(17.02mg·L^-1)处理最好，由P<0.05可得，不同处理间叶绿素a含量差异显著。多重比较发现，处理SYJ、SJ、S(15.22mg·L^-1)、FYJ(14.95mg·L^-1)与CK之间存在显著差异，其他处理与CK之间存在差异，而处理SYJ与SJ之间差异不显著，处理S与FYJ之间差异不显著。其中，叶绿素a含量最高的两个处理SYJ、SJ分别比CK提高94.45％、80.79％，处理SYJ比S、FYJ分别提高20.29％、22.44％。由处理SYJ>FYJ、SJ>FJ、SY>FY、S>F，说明添加园林腐熟物对于提高叶绿素a含量的效果更明显。

表6不同处理对刺槐叶绿素含量的影响

注：方差分析得P(a)＝0.006，P(a)<0.05；P(b)＝0.004，P(b)<0.05；P(总)＝0.003，P(总)<0.05

各处理叶绿素b含量最低的仍为CK(2.38mg·L^-1)，含量最高的为SYJ(4.21mg·L^-1)，其次为SJ(4.13mg·L^-1)、FYJ(3.85mg·L^-1)，由P<0.05可得，不同处理间叶绿素b含量差异显著。多重比较得，处理SYJ、SJ、FYJ、S与CK之间存在显著差异，处理SJ与FYJ之间差异不显著。处理SYJ、SJ、FYJ分别比CK显著提高77.11％、73.92％、62.09％。

各试验处理的叶绿素总含量的变化趋势于叶绿素a、b的变化趋势一致，添加园林废弃物的处理均高于CK(11.79mg·L^-1)，以处理SYJ(22.52mg·L^-1)、SJ(21.15mg·L^-1)含量最高，且各处理之间存在显著差异(P<0.05)。多重比较发现，处理SYJ与SJ差异不显著，处理FYJ、S、SY、FJ之间差异不显著，处理F、FY差异不显著，而SYJ、SJ、FYJ、S、SY、FJ分别与CK存在显著差异。最优处理SYJ、SJ分别比CK显著提高90.95％、79.41％，SJ比FJ提高23.44％。在实际应用中完全可以用添加腐熟物和菌剂的处理SJ替代SYJ处理，而能否用添加粉碎物的FJ替代SJ，还需在实际应用中再从成本、效果角度考虑。

7、园林废弃物对叶片营养元素的影响

叶片的营养元素是树木根部吸收土壤营养元素经树干树枝传输到叶片，其含量的高低也能侧面反映土壤中的养分元素含量。由表7可以看出，不同处理间的刺槐叶片全氮含量差异显著(P<0.05)，各处理均高于CK(10.62g·kg^-1)，其中全氮最高的处理是SYJ(14.82g·kg^-1)。进一步多重比较，处理SYJ、SJ(13.44g·kg^-1)、S(13.23g·kg^-1)、FYJ(13.08g·kg^-1)与CK之间存在显著差异，处理SYJ分别与SJ、S、FYJ存在差异。其中处理SYJ、SJ、S、FYJ分别比CK显著提高39.56％、26.60％、24.62％、23.22％，处理SYJ比S提高11.99％。

表7不同处理对刺槐叶片营养元素含量的影响

注：方差分析得P(氮)＝0.019，P(氮)<0.05；P(磷)＝0.002，P(磷)<0.05；P(钾)＝0，P(钾)<0.05

不同处理间刺槐叶片全磷含量差异显著(P<0.05)。其中全磷含量最高的处理是SYJ(1.23g·kg^-1)、SJ(1.23g·kg^-1)、S(1.21g·kg^-1)，最低的为CK和FY，都为0.78g·kg^-1。多重比较得，处理SYJ、SJ、S之间差异不显著，且都与处理F、FY、FJ、CK之间存在显著差异。处理S比F、CK显著提高48.65％、55.00％，添加腐熟物的处理叶片全磷含量高于添加粉碎物的处理，添加腐熟物的处理S应用价值最高。

不同处理刺槐叶片全钾含量差异显著(P<0.05)。各处理全钾含量均比CK(3.84g·kg^-1)高，含量最高的处理是SYJ(7.57g·kg^-1)，其次为SJ(6.66g·kg^-1)。多重比较发现，各处理(FJ除外)都与CK差异显著，处理SYJ与SJ存在差异，与SY、S差异显著，而添加粉碎物的处理F、FY、FYJ之间差异不显著。处理SYJ、SJ分别比CK显著提高96.93％、73.44％，添加园林腐熟物的效果要好于添加粉碎物的效果；在添加腐熟物的处理中，添加羊粪和菌剂均能促进全钾含量上升。

8、综合因子分析

利用主成分分析法，对单项指标进行分析，筛选出2个公共因子，其方差贡献率分别为80.031％、11.662％，这2个公共因子的累积贡献率达到91.693％，如表8，分析得到每个单项指标的指标系数。

表8综合指标系数

由SPSS分析得出，2个综合指标的权重w分别为12.005、1.749，并进行原数据的标准化处理，由下式计算出每个处理的差异效果，得到表9。

其中，F代表的是每个处理的综合评价情况，Ui表示单项指标系数，Zj表示单项指标标准化后的具体值。

由下列的综合得分公式可得表9。

F＝80.031％×F1+11.662％×F2，

表9综合评价

由表9各处理综合因子分析可得，综合得分最高为16.583，综合得分最低为8.477，各处理的综合因子排名为由大到小依次为处理SYJ、SJ、FYJ、SY、S、FJ、FY、F、CK。可得对大田土壤及植物影响最优的两个处理分别是添加园林腐熟物+羊粪+菌剂的处理(SYJ)和添加园林腐熟物+菌剂的处理(SJ)。

三、结论

发明人通过对比发现：

(1)各处理土壤pH值呈逐渐下降的趋势，CK仅下降0.03，而下降最多的处理是SY，下降了0.51。土壤pH值最低的处理SY(8.31)比最高的CK(8.83)显著降低了5.89％，添加园林腐熟物的处理改善土壤pH值效果更明显。

(2)不同处理的土壤氮、磷、钾含量差异显著(P<0.05)。土壤全氮、全钾含量随时间呈逐渐上升趋势，而全磷含量呈逐渐下降的趋势，其中以处理SYJ的氮、磷、钾含量最高，并分别比含量最低的CK显著高99.73％、33.35％、61.09％，处理SYJ分别与SY、SJ之间存在差异，添加羊粪和菌剂都能促进土壤营养元素提高。

(3)不同处理土壤有机质含量差异显著(P<0.05)，其中含量最高的处理是SJ(16.63g·kg^-1)，其次是处理SYJ(14.16g·kg^-1)，分别比含量最低的CK显著提高122.26％、89.30％，处理SYJ分别与FYJ、S存在差异。不同处理C/N比的范围为17.69-26.66，添加园林废弃物，特别是园林腐熟物能够显著降低土壤的C/N比，改善土壤性质。

(4)各处理土壤过氧化氢酶含量在5-9月呈先上升后下降的趋势，且各处理间存在显著差异(P<0.05)。添加了园林腐熟物的两个处理SYJ和SJ过氧化氢酶含量一直最高，CK含量一直最低，其中处理SJ在不同月份分别比CK显著提高80.69％、85.93％、85.04％，处理SYJ与SJ差异不显著。添加菌剂的效果要优于羊粪的效果。

(5)对各处理新枝长度和直径进行标记测量，发现在5-9月份新枝长度、直径增长量最高的是处理SYJ，约是CK的2倍，其次为处理SJ、SY。处理SYJ与SY之间存在差异，腐熟物对于促进树木生长效果更好。

(6)不同处理间叶绿素含量差异显著(P<0.05)，含量最高的是处理SYJ，其次为SJ，多重比较发现处理SYJ与SJ差异不显著。处理SJ的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素含量分别比含量最低的CK显著提高80.79％、73.92％、79.41％。

(7)CK的叶片全氮、全磷、全钾含量都最低，含量最高处理为SYJ，分别比CK显著提高39.55％、57.69％、97.14％。各处理氮、磷、钾含量差异显著(P<0.05)，在添加园林粉碎物的四个处理以及添加园林腐熟物的四个处理中，氮、磷、钾含量最高的分别是处理FYJ、SYJ，这说明添加羊粪和菌剂能够提高植物叶片养分含量。

发明人进一步研究发现，园林废弃物对大田土壤及树木的影响主要是通过废弃物分解来实现的，自然条件下森林凋落物的分解时间约为5年，影响凋落物分解的因素包括气候、凋落物性质、生物因子，而园林废弃物经过粉碎后颗粒很小，且填埋在树穴内更容易分解，再添加促进分解的羊粪和菌剂，其分解速度会明显加快。且园林腐熟物本身经过腐熟后养分含量丰富，经过羊粪和菌剂的进一步促进，其对改善土壤质量以及促进树木生长起到显著作用。而本发明的研究结果表明最优的处理是添加园林腐熟物、羊粪、菌剂的处理SYJ，其次是添加腐熟物和菌剂的处理SJ，在实际应用中可以酌情采用不添加羊粪的处理SJ，其表现出来的效果也同样优异。添加园林粉碎物的处理效果不如添加园林腐熟物的处理，这是因为园林粉碎物未经腐熟发酵，可直接利用的养分较少，且由于研究时间相对较短，分解程度并不高，但是待几年后其表现出来的效果应该也会接近园林腐熟物。

园林废弃物分解会产生大量养分和腐殖质，会改善土壤孔隙状况，并形成团粒结构，改良沙地土壤漏水漏肥的性质。土壤中腐殖质的增多会改善土壤的酸碱平衡，园林废弃物分解会增加土壤中有机质及氮磷钾含量，园林废弃物的加入改善了土壤质量，为土壤酶提供了很好的环境。对于地上树木的生长情况很大一部分是取决于地下养分供给，所以其新枝生长情况、叶绿素含量、叶片养分含量的各处理间差异与地下土壤情况相似。在诸多影响因素中，园林废弃物的种类(园林粉碎物、园林腐熟物)占据主要作用，其次为添加的羊粪和菌剂。

综合分析上述实验结果可知，添加园林废弃物对于提高土壤质量、加快树木生长具有促进作用。添加园林腐熟物的处理要优于添加园林粉碎物的处理，且发现羊粪和菌剂具有协同促进作用。其中最优的处理是SYJ、SJ、FYJ。由此，可以将园林废弃物预先经过粉碎处理或堆肥腐熟处理后，再添加菌剂(包括腐殖酸)和/或羊粪，获得的混合物可以有效用作植物肥料，或进一步将其与壤土混合后即可用作植物栽培基质。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。