摘要
Schinus terebinthifoliaRaddi是一个有几个潜在用途的物种;在苗圃环境中,选择合适的基质和施肥量对苗木生产至关重要。本研究旨在评价两种基质,即:(i)来自伊尔哈污水处理厂的污水污泥(SS);(ii)由有机材料(主要是泥炭泥炭)制成的商业基板。增加控释肥料- CRF(0、3、6、12 kg m−3)。实验完全随机化,采用阶乘2 × 4方案(底物×率)。对幼苗的生长、生物量和品质进行了评价。采用Tukey检验和回归分析对各处理进行比较,其中考虑线性、二次和三次模型。主成分分析(PCA)和聚类分析。在SS衬底中,CRF率对大多数研究变量的影响不显著。在CS中,一个7.8公斤的米−3CRF的生长性能最好。形态参数的多变量分析可作为评价幼苗质量的补充方法。在不施用化肥的100% SS基质下,幼苗的高度、直径和质量均达到推荐值;因此,Schinus terebinthifolia建议在伊尔哈的SS中生产。除了生长优势外,SS还可以与商业基质和化肥一起节约苗圃成本。
简介
Schinus terebinthifoliaRaddi(玫瑰胡椒)是一种树生灌木,自然生长在南美洲热带和亚热带大西洋森林中1.该物种有几个用途,刺激其繁殖;质朴、生长迅速、果实被鸟类分散是生态系统恢复中种植的理想属性2.与此同时,它美丽的叶子和果实使它在世界各地被用于城市绿化和种植在街道、公园和花园1.此外,它的果实被用作烹饪的调味品(粉红胡椒子或“poivre玫瑰”),它的花是蜂蜜,植物的不同部分有药用价值1,3..这些特征证明了国际上对物种培育的兴趣。
苗木商业化生产需要优质基质,以确保更好的植物生长条件。合适的基质可以在物理上支持幼苗的生长,允许气体交换,并保证植物的水和营养供应4.基质的选择必须考虑化学因素(没有有毒物质、营养成分等)、物理因素(孔隙度、密度等)、生物因素(没有病原体)和经济因素(当地的可用性和成本)4,5.市场上有许多树种幼苗的商业基质(CS),但苗圃不能总是以可承受的价格在当地获得这些产品6.这一现实使生产者使用当地可用的材料来制备基材,通常是城市或农用工业固体废物。
污水处理产生的固体废物被称为污水污泥(SS),已被测试和批准作为森林物种育苗的基质7,8.这种材料正在里约热内卢里约热内卢州水和污水公司(CEDAE)的苗圃中使用,该苗圃在2015年至2019年期间生产了100多万棵幼苗9.SS富含有机质和营养物质;经过稳定、干燥和堆肥后,可以认为适合作为基质、有机堆肥或土壤改良剂10.此外,SS在世界各地的城市中心广泛使用;它可以作为基质,在不同地区或国家用于不同目的(行道树、森林恢复、造林和其他)种植容器幼苗。使用SS作为基质可以被认为比在垃圾填埋场处理更可持续,这是巴西最常见的做法11,12.
正确施用肥料是影响森林育苗生产效率和质量的主要因素之一13,14.控释肥料(CRF)是森林苗圃最常用的肥料。它们被涂上一层透水性有机树脂5,14,控制养分的释放,使幼苗的营养需求与养分的可用性同步,并减少因淋滤而造成的损失5.
基质是苗圃的投入,它与幼苗的营养可用性和施肥的需要更相关14.在使用聚丙烯管作为容器的森林苗圃中,基质往往含有较低水平的营养物质,例如含有泥炭泥炭或松树皮的商业配方6.主要的问题是基质具有理想的物理特性,因为化肥可以纠正或预防营养缺乏15.根据Ribeiro et al. (2009)16,当使用SS作为基质时,施肥量可减少50%。考虑到化肥危机和世界正在经历的价格上涨,应该研究植物营养的替代材料。因此,结合这两个因素(基质和施肥量)的研究,可以根据每种基质的特性评估和推荐不同的施肥量。
利用SS在基材上进行生产Schinus terebinthifolia根据Nóbrega等人(2007)的评估,这些幼苗可以被认为是可行的,甚至是有益的。17, Trigueiro and Guerrini (2014)18, Abreu等人(2018)19,以及其他作者。此外,其他研究评估了与CSs相比含有SS的底物20.,21,22或者化学肥料的影响7,16,23在森林苗木生产中。然而,大西洋森林物种对不同基质结合CRF率的评估研究很少,特别是考虑到含有100% SS的基质时,如本研究所评估的那样。
因此,该研究的假设是:Schinus terebinthifolia在含有100%稳定的SS的基质中可以生产出幼苗,而SS的物理和化学特性对幼苗没有不利影响;用SS培养的幼苗生长和质量与用CS培养的幼苗相似;考虑到SS的营养成分,不施肥也可以生产出幼苗。
类似的研究通常只评估一个因素(基质或施肥),较少的施肥量(这影响回归分析的调整),以及以可变比例使用SS作为基质成分。本研究评估了一个析因实验(2基质× 4 CRF率),100%由SS组成的基质,以及是否有可能只使用SS作为基质生产幼苗,这可以影响幼苗的生产成本,避免使用CS和CRF的成本。
因此,这项工作的目的是评估两种基质(100%来自Ilha污水填埋场的SS和由有机材料(主要是泥炭泥炭)制成的CS)在四种不同CRF速率(0、3、6和12 kg m)下的影响−3)的生长和质量Schinus terebinthifoliaRaddi(玫瑰辣椒)苗。
材料与方法
实验描述
该实验于2019年8月至12月在位于巴西里约热内卢de Janeiro州Nova Iguaçu市Guandu水处理厂的“Companhia Estadual de Águas e Esgotos do里约热内卢de Janeiro”(CEDAE)的森林苗圃进行,共计110天。根据Köppen-Geiger分类,当地气候是Aw,这意味着热带,冬季干燥,夏季多雨。实验设计采用阶乘2 × 4方案(基质×速率)完全随机化,包括两种基质(来自Ilha污水处理厂的SS和主要由泥炭泥炭制成的CS)和四种CRF速率(0、3、6和12 kg m)−3).
SS由CEDAE提供,来自巴西RJ州里约热内卢de Janeiro Ilha do Governador的污水处理厂(WWTP)。Ilha污水处理厂使用活性污泥系统进行二级污泥处理。从滗水器中除去的二次污泥在离心机中浓缩,并送到厌氧消化器中稳定。然后,材料被送到阳光充足的干燥床上,在那里保持至少90天,使湿度低于30%。根据CEDAE,该SS批次显示的病原微生物和重金属值低于CONAMA决议nº498/2020所允许的值大肠杆菌11.39 MPN g- 1ts(每克总固体的最可能数量)沙门氏菌和重金属(毫克公斤−1): As < 0.011;英航223.6;Cd 1.5;Pb 95.8;铜247.2;60.2 Cr;Ni 33.6 Se < 0.011;1008.7锌。CS是从当地一个广泛使用的森林苗圃品牌购买的。该基质的主要成分为泥炭泥炭(70%)、蛭石(30%)和少量基底施肥,电导率为0.70 dS m−1.在施肥量前,对基质进行化学、物理-化学和物理分析(表1)1).
4种控释肥料(CRF) NPK(15-09-12)的施用量分别为0、3、6和12 kg m−3衬底)。该肥料还含有1% Mg, 2.3% S, 0.05% Cu, 0.45% Fe, 0.06% Mn, 0.02% Mo。由于CRF逐渐向植物释放养分,因此不进行追肥,而terebinthifolia是一个快速生长的物种。因此,考虑到测试CRF率之间的振幅,可以假设在某些测试速率下,幼苗的营养需求将得到满足。
每个衬底放置在280厘米的聚丙烯管中3..在试管中手工填充每种处理的基质。每个容器播种三粒种子。在整个生产期间,幼苗都是在阳光充足的苗圃中生长的。播种后20天进行间伐,留下更大、更集中的幼苗。幼苗在早上开始和(最终)结束以及下午晚些时候每天灌溉两到三次,每次灌溉10分钟,以保持基质田间容量的60%到70%。播种后50天交替进行育苗,培养盘中细胞密度为50%,一直保持到实验结束。
实验评价
根据Souza Junior和Brancalion, 2016年,在播种后110天,考虑到大多数处理的植物达到了适合森林恢复种植的大小(高度为20-40厘米,直径大于3毫米),对幼苗进行测量24).用刻度尺测量茎高,用数字卡尺测量茎径。每个样品随机抽取6株幼苗进行茎干质量(SDM)和根干质量(RDM)评价。在此过程中,将幼苗的茎部和根系分离,在65ºC的强制空气循环烘箱中烘干72 h。根据这些数据,通过下式计算出幼苗的高径比(h /D)、茎部/根比(S/R)和迪克森质量指数(DQI)。
其中:tdm -总干质量;H-height;D-diameter;sdm -梢干质量;和rdm根干块。
统计分析
使用R统计软件进行统计分析并生成图表25.最初,数据被提交给描述性统计数据,由包为“ggpubr”的箱线图说明(Kassambara, 2020年26).在序列中,由于夏皮罗-威尔克检验的结果表明,部分变量不呈正态分布,故采用Spearman系数对变量进行线性相关分析。使用R碱基函数进行相关分析,并使用包“corrplot”对结果进行说明(Wei and Simko, 202127).说明这些分析的图在补充信息中给出(参见补充图S1, S2, S3, S4和S5)。
考虑形态变量H、D、H/D、SDM、RDM、S/R和IQD,采用多变量分析方法评价幼苗质量。这些处理被用作参考,以评估观察结果在PCA双标图中的分组。使用包“psych”的函数,通过KMO指数和巴特利特球形测试来测试多变量分析的数据充分性(Revelle, 2021年28).由于KMO指数为0.60,因此决定采用主成分分析(PCA)来评估观测值和变量的分组。还进行了k-均值聚类分析来评估观察结果的分组。聚类分析结果在PCA双标图中绘制。使用基本R函数(包“stats”)和包“factoextra”进行多变量分析(Kassambara和Mundt, 2020年)29)用于绘制结果图。在补充信息(图S6, S7, S8, S9,和S11)中显示了一些支持确定理想主成分、聚类数量和/或帮助我们解释结果的附加图。
实验数据统计采用“ExpDes.pt”软件包30..提交数据进行方差分析,然后进行f检验,评估各变量因素之间的相互作用。Tukey 's检验用于比较基质因子在CRF速率因子内的平均值。对每种底物中的CRF率进行回归分析。残差正态性采用Shapiro-Wilk检验,方差齐性采用Bartlett检验。数据在需要时进行转换。转换完成后,再次验证假设是否满足。回归曲线的图形是使用“ggplot2”包准备的31.
结果
通过f检验,两个因素(底物和CRF率)之间的相互作用具有统计学意义(p< 0.05)2).因此,结果是通过简单效应测试来评估的,这意味着一个因素的水平(处理)是在另一个因素的水平内测试的。
底物内部控释肥料率
结果为衬底因子内CRF率(表3.)表明,除DQI外,在零速率下,SS对所有变量都呈现最高值,处理之间没有差异。施肥3 kg m−3根系生物量、茎部生物量、直径与基质间的值基本相等,SS处理的高、H/D较高,CS处理的DQI较好。基材间的差值为6kg m−3RDM的SS值最高,S/R的CS值最高。高、H/D和S/R的CS值最高,而根系生物量和DQI的SS值较高,直径和茎部生物量的SS值相近。
除3 kg m外,SS在所有速率的RDM方面均表现出最高的均值−3,其中底物无差异(表3.).在低速率(0和3 kg m)下,SS的S/R结果较高−3)和较高的CS(6和12 kg m−3).DQI在处理之间呈现相对接近的值(即使观察到显著差异)。
基质内部控释肥料量
考虑到CRF率因子对底物因子的影响,两种底物的高度均有显著性差异(p < 0.05)。相比之下,对于直径,仅在CS中显著。1).不同CRF率在SS中直径和高度的平均值相对接近(即使有差异),表明幼苗对施肥的响应较低。
可以观察到,CS幼苗对CRF速率的响应,SDM为二次型,RDM为三次型(图2)。2).由于只测试了四种CRF速率(水平),在考虑立方模型时出现过拟合,如RDM的情况(图2)。2B)和DQI(图;4).生物量SS (SDM和RDM)的CRF速率不变。
H/D为二次效应,S/R为线性效应(图2)。3.)和DQI的立方(图;4)在CRF率增加的情况下,观察到CS的变化。SS的CRF速率对DQI无影响,H/D呈二次型,S/R呈线性,随速率的增加而减小。
推荐施肥量
据观察,平均添加7.8 kg m−3为了使幼苗在CS中最大程度地生长,CRF的增加是必要的4).SS的速率仅对高度显著,需要施用5.8 kg m−3以达到最大的增长。值得一提的是,涉及幼苗质量的变量没有包括在本次评估中,因为这些变量中的较高值并不总是表明较高的质量。在这个计算中也没有考虑RDM,因为速率对SS不显著,并且适合CS的立方模型。
多变量分析
在图中所示的两个维度上,PCA代表了数据方差的88.3%。5,证明了该方法解释数据的能力。样本和变量被分为三组。变量方面,高度、直径、H/D和SDM被分组在左下象限和左上象限之间,与PC1呈高度负相关,与PC2呈弱相关(直径和SDM呈正相关;身高和H/D均为负)。Dickson质量指数(DQI)和RDM分组在左上象限,与PC2呈高度正相关。最后一组仅由S/R组成,与PC1、PC2均呈中度至强负相关。这些变量分组的结果通过分层聚类得到确认(补充图S11)。
第一组样品位于图的中心到左下象限,由来自两种基底的相似数量的样品形成。从S/R、H/D、高度和直径较高的样本开始,到在这些变量和其他变量中具有平均值的样本(图2)。5而且6).第二组位于左上象限,主要由SS样本组成,DQI和RDM较高。第三组在中间和右边;它是由四个没有施肥的CS样品形成的,这些样品的生长和质量变量值都很低。
聚类分析将样本分为三个聚类,如图所示。6,其中聚类被绘制在PCA的双线图内。可以观察到,主成分分析和聚类分析都导致了类似的样本分组。第1组幼苗质量较好,与主要形态生长和质量参数相关。第2组包括与较高根质量和DQI更相关的样本。第3组为未施肥的CS幼苗,生长质量较差。每个聚类中观察到的形态参数的平均值证实了这些结果(补充表S10).
讨论
底物内部控释肥料率
每种底物的化学性质解释了不施加CRF (0 kg m−3),因为幼苗在CS中不能生长,而在SS中生长得令人满意(表1).尽管在配方中施用了基础施肥,但CS的总养分含量较低,且在每日灌溉的前几周后,有效值往往会被滤出。相比之下,SS的总营养含量相当高,有效值较少,说明该基质中的营养物质逐渐释放到植物体内,与CRF应用类似32.因此,当使用CS育苗时,需要追肥、基础施用CRF率或类似的投入来提供适当的幼苗生长所需的营养物质6,13.
随着CRF速率的增加,CS的幼苗生长与SS相同,甚至超过SS。Trigueiro和Guerrini(2014)也观察到类似的结果Schinus terebinthifolia18.在使用基础施肥和施肥时,作者观察到,以松树皮为基础的CS比含有80% SS和20%碳化稻壳的基质生长和质量更好18.这些结果归因于CS优越的物理特性18.
在聚丙烯管中育苗基质的理想物理特性是低密度(0.25至0.40克厘米)−3)、高孔隙度(75 ~ 85%)和大孔隙度(35 ~ 45%)6,33.因此,考虑到物理性能,CS可以被认为优于SS(表2)1).因此,可以肯定,CRF的应用弥补了CS化学性质的缺陷,促进了增强幼苗生长的条件。在基材中添加SS通常会增加密度、微孔隙率和保水能力。另一方面,它降低了大孔隙度、曝气和排水能力15,16.因此,考虑到SS的物理和化学性质,施用CRF对该基质中幼苗的生长没有实质性的影响。
在质量方面,养分利用率高的植物往往有较高的S/R,并优先考虑茎叶的生长,特别是叶片的生长,以提高其光合作用能力34,35,与CRF发生率高的CS相同。然而,较高的速率促进了更显著的根系生长和更低的S/R,这可以归因于该物种的特性。一些研究显示更高Schinus terebinthifoliaRDM与较高比例的SS衬底17,18,而其他人则证实了相反的情况19,36,37.
高H/D值表明幼苗又高又瘦,也称为黄化,质量较差,因为它们对处理、风、霜和干旱的抵抗能力较差38.值低于10的先驱和快速生长的物种,如Schinus terebinthifolia可以被认为是足够的19,38.因此,可以肯定所有处理都为该参数提供了可接受的值。
对于DQI,物种的参考值变化很大33,38.Abreu等人(2018)观察到Schinus terebinthifoliaDQI在0.41 ~ 1.49之间的幼苗在外植12个月后存活率为100%19.当使用这些值作为参考时,可以得出结论,本研究中评估的所有处理都产生了高质量的幼苗,这表明仅使用一个参数来评估幼苗质量是多么低效33,39.在没有CRF的CS中生长的幼苗,尽管DQI较高,表明生长平衡,但其高度和直径远低于被认为是优质树种的幼苗24.
基质内部控释肥料量
在SS和CS中,高度呈二次响应,而对于直径,只有CS的速率显著,表现为二次模式(图2)。1).高度和直径可以被认为是评价森林幼苗的主要形态参数,因为它们易于测量,成本低,并且是非破坏性的33,38,39.除CS处理速率为0 kg m外−3,所有其他生产Schinus terebinthifolia适合种植的苗木。根据Gonçalves等人(2000),大西洋森林物种的推荐高度为20至35厘米,直径为5至10毫米40.当考虑Souza Junior和Brancalion(2016)的建议时24,具体针对Schinus terebinthifolia,苗高20-40厘米,直径大于3毫米,生产时间3 -4个月(90 - 120天),适宜种植。
因此,考虑到平均高度在30厘米以上,直径在3毫米以上,可以观察到本研究中使用SS和CS生产的幼苗的CRF率等于或大于6 kg m−3可以在110天内种植。Cabreira et al.(2017)观察到CRF的应用加速了Schinus terebinthifolia幼苗,使它们在更短的时间内产生,在移植后90天内达到推荐的高度23.由于在苗圃的时间越长,维护、灌溉和占地面积的费用就越高41,减少生产时间可能有利于证明较高的CRF率。
SS对CRF速率的反应对生物量积累的缺乏,强化了在含有100% SS的基质中生长的幼苗施肥没有获得任何好处。由于无论CRF速率如何,SS中的幼苗都表现出足够的茎部和根系生物量,因此它们可以在不施肥的基质中生长。
对于CS中的RDM,调整后的立方模型提出了一个在测量值中没有观察到的条件,其中最高值将在没有CRF应用的情况下达到(图。2B).此外,在高于12 kg m的速率下,可以估计出另一个生长高峰−3,而其他变量则表明价值以这种速度下降。这是因为数据被转换以满足方差齐性的假设。“box cox”变换表明值为负值,导致曲线方向反转。
CS幼苗对RDM和DQI变量的CRF率表现出立方响应模式(图2)。3.B和4).由于只测试了四个CRF率(水平),在考虑本研究的三次模型时,会出现过拟合。因此,R2因为这个模型的值约为1(1),并且曲线总是经过中点,这表明模型有一个完美的调整。建议今后研究苗木生产中施肥量的试验应考虑测试五种或五种以上的施肥量,以避免回归模型过拟合。
考虑到“收益递减规律”,二次模型,如CS中适用于高度、直径和SDM的二次模型,将更适合于RDM和DQI。这一概念是指在施用第一次肥料时,产量得到最显著的增长;然后,随着连续施用等量的相同肥料,增量趋于变小,在较高的用量下达到一个停滞点,甚至下降42.
在本研究中,CRF率的增加促进了CS中更大的S/R(图2)。3.B).如前所述,高肥力环境中的幼苗倾向于生长叶片以增加光合作用35.与此同时,SS呈相反的趋势,速率的增加导致S/R的降低。生根比(S/R)代表生物量分布,与幼苗水分平衡有关39,该参数的可接受值通常在1到3之间38.低S/R值表明叶片发育不足,光合作用势较低43.相比之下,高S/R值可能表明幼苗更容易受到水分胁迫,因为它们的蒸腾面(茎)比它们的吸水潜力(根)更有表现。44.
在本研究中,以SS为底物的幼苗仅对高度的CRF率有反应,这可以被认为是不寻常的。SS批次之间的差异可以解释本研究与其他测试SS作为树苗基质的研究之间的差异8,23,45.SS的物理、化学和生物特性是决定其是否用作底物的决定性因素。有必要观察高密度、低孔隙度、盐度、pH值、致病微生物和潜在有毒物质等因素16,20.,43,46.这些因素和其他因素在来自不同污水处理厂的SS之间有所不同,甚至在同一工厂的不同批次中也有所不同10.
评估生产Schinus terebinthifoliaBonnet et al.(2002)观察到,由于热干燥的SS的pH值高,可以在高达基质15%的比例下施用46.对于堆肥污泥,作者发现在含有100% SS的基质中可以产生幼苗,尽管建议比例在30 - 60%之间46.Kratz等人(2013)发现,即使在10%的基底中,SS也会造成损害含羞草scabrella幼苗。另一方面,作者观察到桉树benthamii在含有高达50%相同SS的基质上生产是可行的20..这些结果加强了在具体情况下考虑可用SS批次和要生产的物种的特性,以确定该材料在衬底组成中的应用的必要性39.
推荐施肥量
要达到高30 cm以上、直径3 mm以上的参考值,播后110天CS的CRF率估计为3.7和2.5 kg m−3,分别。另一方面,考虑到在速率为3.0 kg m时,两个参数均达到最小值−3(表3.)在本研究中,可推荐此比率。这将需要施用平均4.8公斤米−3因此,CS育苗可以达到不施肥SS育苗的生长水平。
本研究为CS计算的CRF率在技术建议的范围内。Gonçalves等人(2000年)推荐3 ~ 8 kg m−3一般森林物种的CRF(微量营养素含量为15-10-10)40.Navroski等人(2018)提到,建议摄入量可能在2.0 - 12.9 kg m之间−3根据森林物种和CRF配方14.Davide等人(2015)建议在3到5公斤米之间−3,提到数值越高,幼苗生长越快33.然而,CRF的较高支出并不总是能补偿这一增长增长,这取决于生产者进行这种经济分析33.
其他研究Schinus terebinthifolia推荐CRF速率为9.48 kg m−313-06-16加上微量营养素45, 3 kg m−315-09-12加上微量营养素23大于4kg m−315-09-128.从经济角度来看,假设一个速率为3.0 kg m−3含有微量营养素的crf09-15 -12就足以产生Schinus terebinthifolia在播种后110天达到推荐的高度和直径。
生产是可能的Schinus terebinthifolia使用100%的Ilha do Governador污水处理厂SS基质的幼苗,不施肥,考虑高度大于30厘米,直径大于3毫米。这个和其他已经提到的研究的结果7,19,23,39来自Ilha污水处理厂的这种特殊SS具有用作植物基质的固体特性。因此,用活性污泥处理生活污水,然后通过厌氧消化使二次污泥稳定,并在充分阳光下的深层水泥床(至少50厘米)中干燥至少90天,产生一种适合用作种植树种幼苗的基质的材料。建议未来的研究考虑评估来自不同污水处理厂、不同污泥和/或污水处理的SS产生幼苗的潜力,以及其他用途。同样重要的是,评估哪些特性和处理方法可以使材料比其他材料更适合特定用途。
根据Ribeiro等人(2009)的证实,使用SS作为基质还意味着使用CS和化肥的费用减少。16, Uesugi等人(2019)47Cabreira et al. (2021)7,以及目前的研究。此外,CRF和泥炭还被进口到巴西等欠发达国家。这些投入会受到美元价值波动或供应危机的影响,例如2021年和2022年的全球形势,因此考虑具有促进植物营养潜力的替代材料(如SS)至关重要。此外,使用SS作为农业投入物对环境的影响小于将其丢弃在卫生填埋场;从环境、经济和社会的角度来看,它可以被认为是更可持续的10,48.从循环经济的角度来看,废物转化为投入物,促进了粮食生产中所用营养物质的循环利用,并将从农村输出到城市的碳和营养物质返回到土壤11,21.未来的研究应提供知识,以支持用SS生产基材21还有其他产品,比如有机肥料。另一方面,提取泥炭泥炭作为基质是一个改变和退化自然环境的过程4,12;为生产肥料而进行的矿物开采也是如此。
多变量分析
在多变量分析中,PCA表现出了很强的数据汇总能力,因为PC1和PC2代表了88.3%的方差。形态参数的分组显示了DQI和RDM之间的亲和性,这可以用DQI的公式来解释,其中总干质量(茎和根干质量之和)是分子。高度、直径、H/D、SDM构成另一组参数。H/D比与高度呈相关性;因为高度是H/D的分子。此外,幼苗在高度和直径上的生长通常会导致茎部生物量的积累39,解释了这些变量之间的关系。
树苗质量评价具有主观性,甚至是非决定性的,作为一个参数不能单独作为指标,而应与其他参数共同解释整体质量33.考虑到主成分分析很好地适应了目前的数据,将七个变量恢复为两个分量,因此,围绕双标图中的变量对样本进行分组可以解释为讨论幼苗质量的一种补充方法。重要的是要考虑到多元分析的这种解释通常与实验分析中观察到的结果是一致的。如上所述,这种解释不应被认为与前面讨论的统计分析分开。
聚类分析使幼苗样本的分组更加清晰,确定了三个独立的组(图2)。6).在考虑幼苗质量的聚类解释中,可以声明第3组样品的质量最低。这些样品的PC1值较高,与大多数形态参数呈负相关;因此,这些样品中含有生长和质量变量值较低的幼苗。第1组和第2组提供了质量相似的幼苗样本。但可以认为2组质量较好,RDM较高的样品属于该组,且根系较多的幼苗外植后成活率较高44.
底物是对样品进行最佳分组的因素,因为SS的观察结果分布在第1组和第2组之间(图2)。5而且6),第二层主要由该衬底的样品形成。此外,CS的观察分布在三组中,组1的集中程度更高。CRF率不是分组中的一个重要因素,因为它不允许对样本和变量的分组进行明确的解释。唯一的例外是第3组,由来自CS的未受精的幼苗组成。
结论
控释施肥量对SS的大多数变量不显著。不施肥,该基质中的幼苗达到了高度、直径和质量参数的推荐值。因此,Schinus terebinthifolia在不施肥的情况下,可以用来自Ilha do Governador污水处理厂或其他具有类似特征的工厂的污泥作为基质生产Raddi幼苗。
对于由泥炭泥炭(70%)和蛭石(30%)组成的商业基质,建议施用7.8 kg m的控释肥料(含微量元素的NPK 15-09-12)−3的最大增长Schinus terebinthifoliaradi幼苗,或3.0 kg m−3在播种后110天达到该品种的推荐生长值。
主成分和聚类的多变量分析与现有数据相吻合,是评价苗木质量的一种充分的补充方法。与实验分析中观察到的结果相似,除了在不施肥的商业基质中生长的幼苗(3组)外,在不同处理中生长的幼苗总体上具有足够的种植质量(1组和2组)Schinus terebinthifolia推荐使用Raddi苗。它可以减少CS和化肥的苗圃费用,将残留物转化为资源,回收农业生产中使用的营养物质,比SS垃圾填埋场处理更具可持续性。
数据可用性
在当前研究期间生成和/或分析的数据集和R脚本可根据合理要求从JMA获得。实验材料无法从作者处获得。所有作者均已阅读并同意所提交的手稿版本。
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确认
作者要感谢“里约热内卢Águas Esgotos do里约热内卢Estadual de Águas e Esgotos do里约热内卢de Janeiro”(CEDAE)提供了所有的材料、苗圃和劳动力来生产幼苗、收集信息和所有的研究支持。第一作者要感谢“universversidade Federal Rural do里约热内卢de Janeiro”(UFRRJ)的“Instituto de Ciências Exatas”的“Departamento de Matemática”,在应用统计学专业期间支持开展这项研究。
资金
作者所提交的工作没有得到任何组织的支持。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
a.h.m.a.、e.l.s.a.和J.M.A.构想了这项研究;a.h.m.a.、e.l.s.a.和M.O.实施了实验,收集并处理数据;j.m.a.、r.n.p.和G.L.S.对数据进行了分析和解释;rn.p.监督统计分析和写作;JMA撰写了手稿的初稿;rn.p.和G.L.S.对手稿进行了审阅和编辑;所有作者都阅读并批准了最终的手稿。
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相互竞争的利益
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阿隆索,j。m。佩雷拉,r。n。et al。污水中的污泥作为基质Schinus terebinthifolia辣地苗商业化生产。Sci代表12, 17245(2022)。https://doi.org/10.1038/s41598-022-21314-0
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