李繼蕊 史慶華 王秀峰等

作者簡(jiǎn)介：李繼蕊（1986-），男 ，在讀碩士研究生，主要從事蔬菜栽培生理研究。

摘要：采用盆栽方法比較了蚯蚓堆肥及其原料牛糞對(duì)黃瓜產(chǎn)量品質(zhì)和根際環(huán)境的影響。結(jié)果表明，在土壤中添加蚯蚓糞和牛糞可以明顯改善土壤的理化性質(zhì)，增加土壤養(yǎng)分、有機(jī)質(zhì)及土壤酶的活性；提高了黃瓜產(chǎn)量及果實(shí)中游離氨基酸、可溶性蛋白、可溶性糖、維生素C的含量；在相同添加量條件下，蚯蚓糞堆肥的效果更好，添加25%的蚯蚓糞效果最佳。

關(guān)鍵詞：蚯蚓糞；牛糞；根際環(huán)境；品質(zhì)；產(chǎn)量

中圖分類(lèi)號(hào)：S642.206 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2013）06-0066-05

近年來(lái)的研究表明，蔬菜作物的無(wú)機(jī)肥料增產(chǎn)效果趨于降低，而且過(guò)多施肥使溫室內(nèi)的土壤鹽漬化日益加重，造成土壤污染。隨著近年來(lái)蚯蚓養(yǎng)殖業(yè)的迅速興起，蚯蚓堆肥的產(chǎn)量已達(dá)到相當(dāng)大的規(guī)模，其價(jià)格隨著養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大會(huì)逐漸降低。蚯蚓堆肥過(guò)程避免了普通堆肥發(fā)酵過(guò)程中的高溫階段[1，2]，節(jié)省了時(shí)間同時(shí)降低了營(yíng)養(yǎng)成分的損失。蚯蚓堆肥具有疏松多孔、保肥供肥性及保水性良好，表面積大，吸附能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[3，4]，在國(guó)外已經(jīng)被廣泛用于園藝作物生產(chǎn)的各個(gè)方面，尤其是在蔬菜育苗、抗病[5～7]等方面表現(xiàn)出良好效果。有研究表明蚯蚓堆肥作為一種新型生物有機(jī)肥在西瓜、番茄、草莓[8～10]等作物上表現(xiàn)出良好效果。盡管蚯蚓堆肥在蔬菜作物生產(chǎn)中的應(yīng)用已有較多報(bào)道，但與相同原料來(lái)源的普通堆肥施用效果比較報(bào)道較少。本試驗(yàn)以牛糞為原料，制備普通牛糞堆肥和蚯蚓堆肥，比較其對(duì)黃瓜根際微環(huán)境、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，可為蚯蚓堆肥在黃瓜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培中的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

11 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2012年3～7月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝試驗(yàn)站溫室內(nèi)進(jìn)行，蚯蚓糞在園藝試驗(yàn)站自行制備，原料為山東農(nóng)業(yè)大學(xué)奶牛場(chǎng)的牛糞。所用蚯蚓為大平2號(hào)（赤子愛(ài)勝蚓）。供試黃瓜品種津優(yōu)1號(hào)。供試土壤采自泰安市房村鎮(zhèn)房村的耕作層土（0～20cm）。

12 試驗(yàn)處理

試驗(yàn)以土壤栽培作為對(duì)照，以蚯蚓糞與土壤不同配比及牛糞與土壤不同配比的混合栽培基質(zhì)為處理進(jìn)行黃瓜盆栽試驗(yàn)。共設(shè)計(jì)1個(gè)對(duì)照和6個(gè)處理，編號(hào)為CK、A1、A2、A3、B1、B2、B3，處理配比情況見(jiàn)表1，每個(gè)處理種32棵。將基質(zhì)按比例混好后裝入高30 cm、上口內(nèi)徑32 cm下口內(nèi)徑30 cm的瓦盆中，行距66 cm，株距35 cm，每盆施氮磷鉀復(fù)合肥10 g作為基肥。黃瓜苗長(zhǎng)至2葉至3葉1心時(shí)選出長(zhǎng)勢(shì)一致的幼苗定植，每盆1株，定植時(shí)澆足水，定植后至坐瓜前適量澆水、不追肥。根瓜采收后結(jié)合澆水進(jìn)行追肥，盛瓜期每2天澆1次水，保持土壤濕潤(rùn)；每7～10天追肥1次，每盆追施氮磷鉀復(fù)合肥5 g。結(jié)瓜后期根據(jù)結(jié)瓜情況適量追肥。試驗(yàn)分初果期（4月中旬）、盛果期（5月中下旬）、衰老期（7月上旬）3次采樣，測(cè)量不同生育期黃瓜的生理指標(biāo)及生長(zhǎng)期一致果實(shí)的品質(zhì)指標(biāo)。黃瓜拉秧后采集末期土樣測(cè)量其土壤呼吸及初始狀態(tài)土壤的基本理化性質(zhì)和土壤酶的活性。

13 測(cè)試項(xiàng)目和方法

土壤全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)的含量、電導(dǎo)率、pH值、土壤容重以及植株地上部元素的測(cè)定參照鮑士旦等[12]的方法；游離氨基酸含量、VC含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量和葉綠素含量的測(cè)定參照李合生等[13]的方法；硝酸鹽含量的測(cè)定參照趙世杰等[14]的方法；土壤酶的測(cè)定參照關(guān)松蔭等[15]的方法；土壤呼吸的測(cè)定參照Alef[16]的方法。2 結(jié)果與分析

21 不同配比蚯蚓堆肥和牛糞堆肥對(duì)土壤微環(huán)境的影響

211 對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響 由表2可知，添加不同比例蚯蚓堆肥和牛糞堆肥后，土壤大量元素含量得到不同程度的提高，且隨著添加量的增大呈現(xiàn)出不斷升高的趨勢(shì)。相同添加量的牛糞堆肥和蚯蚓堆肥的處理A1和B1，A2和B2，A3和B3之間相比，添加牛糞堆肥的處理A1、A2、A3在全氮、全磷、全鉀及速效鉀方面高于蚯蚓堆肥處理B1、B2、B3，在速效鉀方面表現(xiàn)更為突出，但堿解氮和速效磷含量低于蚯蚓堆肥處理。

212 對(duì)土壤理化性狀的影響 由表3可知，隨著牛糞堆肥和蚯蚓堆肥添加量的增大，土壤的總孔隙度、有機(jī)質(zhì)含量、EC值及pH值不斷增大，土壤容重和比重則不斷下降。相同添加量的牛糞堆肥和蚯蚓堆肥處理A1和B1，A2和B2，A3和B3之間相比，蚯蚓堆肥處理在總孔隙度、有機(jī)質(zhì)含量、土壤容重方面基本略高于牛糞堆肥處理，在EC值方面低于牛糞堆肥處理。

213 對(duì)土壤酶活性的影響 由表4 可知，土壤中多種酶的活性隨著土壤中牛糞堆肥和蚯蚓堆肥添加量的增加而升高，相同添加量的牛糞堆肥和蚯蚓堆肥處理A1和B1，A2和B2，A3和B3之間相比，蚯蚓堆肥處理的蔗糖酶、堿性磷酸酶和多酚氧化酶活性高于牛糞堆肥處理，而過(guò)氧化氫酶、淀粉酶和脲酶活性低于牛糞堆肥處理。

214 對(duì)土壤呼吸強(qiáng)度的影響 由圖1可知，土壤呼吸強(qiáng)度隨牛糞堆肥和蚯蚓堆肥添加量的增加而增加，且在50%～75%添加量之間出現(xiàn)明顯增大趨勢(shì)。相同添加量的牛糞堆肥和蚯蚓堆肥處理A1和B1，A2和B2，A3和B3之間相比，土壤呼吸強(qiáng)度并無(wú)顯著差異。

22 不同配比牛糞堆肥和蚯蚓堆肥對(duì)黃瓜植株生長(zhǎng)的影響

由表5可知，土壤添加不同配比牛糞堆肥和蚯蚓堆肥后，黃瓜株高、莖粗均有不同程度的提高，其中在定植后35 d表現(xiàn)最為明顯。不同處理之間以25%蚯蚓堆肥添加量B1表現(xiàn)最好，與對(duì)照（CK）相比，定植后21 d株高、莖粗分別提高137%、77%；定植后35 d株高、莖粗分別提高313%、140%。牛糞堆肥和蚯蚓堆肥等量添加量處理之間相比，蚯蚓堆肥處理明顯好于牛糞堆肥處理。

23 不同配比牛糞堆肥和蚯蚓堆肥對(duì)黃瓜果實(shí)品質(zhì)的影響

由表6可以看出，添加不同比例蚯蚓堆肥和牛糞堆肥處理可以明顯提高盛果期黃瓜果實(shí)中的可溶性糖、可溶性蛋白、維生素C的含量，降低硝酸鹽的含量。與對(duì)照相比，游離氨基酸、可溶性糖、可溶性蛋白、VC含量在B1處理中分別提高176%、218%、306%、887%，硝酸鹽含量降低472%；在A1處理中分別提高182%、136%、246%、38%，硝酸鹽含量降低222%。隨著牛糞堆肥和蚯蚓堆肥添加量的增大，黃瓜盛果期果實(shí)品質(zhì)出現(xiàn)下降趨勢(shì)，同等添加量之間蚯蚓堆肥

處理優(yōu)于牛糞堆肥處理。不同配比牛糞堆肥和蚯蚓堆肥對(duì)黃瓜初果期及衰老期果實(shí)品質(zhì)影響結(jié)果與盛果期基本一致。

24 不同配比牛糞堆肥和蚯蚓堆肥對(duì)黃瓜單株產(chǎn)量的影響

由圖2可以看出，添加蚯蚓堆肥和牛糞堆肥后可以提高黃瓜單株產(chǎn)量，與對(duì)照相比，蚯蚓堆肥添加處理B1、B2、B3分別增產(chǎn)367%、334%、313%；添加牛糞堆肥處理A1、A2、A3分別增產(chǎn)213%、279%、239%。由此看出，以添加25%蚯蚓堆肥的B1處理增產(chǎn)效果最好。

25 不同配比牛糞堆肥和蚯蚓堆肥對(duì)黃瓜植株地上部氮磷鉀含量的影響

由表7可知，隨著牛糞堆肥和蚯蚓堆肥添加量的增大，黃瓜植株地上部全氮含量呈現(xiàn)出降低趨勢(shì)，除B3外均高于對(duì)照；全磷和全鉀含量均呈現(xiàn)出先增高后降低趨勢(shì)。相同添加量的處理A1和B1，A2和B2之間相比，蚯蚓堆肥處理在全磷、全鉀均高于牛糞堆肥處理，75%添加量的A3則高于B3；在全氮方面蚯蚓堆肥處理均低于牛糞堆肥處理。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，添加牛糞堆肥和蚯蚓堆肥可以顯著提高土壤中氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)含量及土壤酶的活性，且隨著添加量的增大呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；土壤容重、比重降低，總孔隙度增加，改良了根際周?chē)寥赖耐笟庑?、微生物活性及供肥性能。與牛糞堆肥相比，蚯蚓堆肥具有良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，加入后土壤中<10 μm粒級(jí)微團(tuán)聚體含量明顯提高，總孔隙度、容重、比重等物理結(jié)構(gòu)特性明顯得到改善[17，18]；另外較高含量的銨態(tài)氮、速效磷兩者的配合施用能顯著增加根系密度和干重[19]。

土壤中添加適量的有機(jī)堆肥可以增加蔬菜作物產(chǎn)量，改善其品質(zhì)[20，21]。本試驗(yàn)得到相同結(jié)果：添加牛糞堆肥和蚯蚓堆肥可以顯著提高黃瓜單株產(chǎn)量及果實(shí)中維生素C、可溶性蛋白、游離氨基酸、可溶性糖含量，同時(shí)降低硝酸鹽含量，相同添加量的蚯蚓堆肥效果更好，并且以25%添加量蚯蚓堆肥最佳。與普通牛糞堆肥相比，蚯蚓堆肥首先對(duì)黃瓜根際環(huán)境的改良效果更好，增加根系密度和長(zhǎng)度；其次蚯蚓堆肥含有更多的腐殖質(zhì)等有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì)和刺激植物生長(zhǎng)的激素[22，23]，這些物質(zhì)對(duì)植株合成氨基酸、維生素C、可溶性糖等物質(zhì)具有重要作用；再次，蚯蚓糞中含有能抑制多種病原菌的菌株[24]，添加蚯蚓堆肥后能夠?qū)ν羵髡婢『τ幸欢ǖ目刂谱饔肹6]，減緩黃瓜植株的衰老，延長(zhǎng)黃瓜的結(jié)果期；同時(shí)提高磷酸酶、脲酶、蔗糖酶等土壤酶的活性，這些酶對(duì)土壤肥力的調(diào)控起重要作用，起到緩控釋肥的作用[25]。參 考 文 獻(xiàn)：

[1] GutiIérrez-Miceli F A， Santiago-Borraz J， Montes-Molina J A，et al Vermicompost as a soil supplement to improve growth， yield and fruit quality of tomato （Lycopersicum esculentum ） [J] Bioresource Technology， 2007， 98（15）：2781-2786

[2] Tomati U， Grappelli A， Galli E The hormone- like effect of earthworm casts on plant growth [J] BiolFertilSoils，1988， 5： 288- 294

[3] Zaller J G Vermicompost as a substitute for peat in potting media： Effects on germination， biomass allocation， yields and fruit quality of three tomato varieties[J] Scientia Horticulture， 2007， 112：191-199

[4] Szczech M M Suppressiveness of vermicompost against fusarium wilt of tomato [J] Journal of Phytopathology， 1999， 147：155-161

[5] 尚慶茂， 張志剛 蚯蚓糞在番茄育苗上的效果[J]中國(guó)蔬菜， 2005， 9： 10-12

[6] 胡艷霞，孫振鈞，周法永，等 蚯蚓糞對(duì)黃瓜苗期土傳病害的抑制作用 [J] 生態(tài)學(xué)報(bào)，2002，7：1106-1114

[7] 胡艷霞，孫振鈞，孫永明，等 蚯蚓糞對(duì)黃瓜炭疽病的系統(tǒng)誘導(dǎo)抗性作用[J] 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2004，15（8）：1358-1362

[8] 張 寧，任亞麗，史慶華，等 蚯蚓糞對(duì)西瓜品質(zhì)和產(chǎn)量的影響[J] 中國(guó)蔬菜，2011，6：76-79

[9] Kumar G C， Bhunia C G ， Kumar S C The effect of vermicompost and other fertilizers on cultivation of tomato plants[J] Journal of Horticulture and Forestry，2011，2：42-45

[10] 崔玉珍，牛明芬 蚯蚓糞對(duì)土壤的培肥作用及草莓產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]土壤通報(bào)，1998 ，29（4）：156-157

[11] Warman P R ， AngLopez M J Vermicompost derived from different feedstocks as a plant growth medium[J] Bioresource Technology ，2010 ，101：4479-4483

[12] 鮑士旦主編 土壤農(nóng)化分析[M]北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社，2000

[13] 李合生主編 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M]北京：高等教育出版社，2000

[14] 趙世杰， 史國(guó)安 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M] 北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社， 2002

[15] 關(guān)松蔭 土壤酶及其研究法[M] 北京：農(nóng)業(yè)出版社，1986

[16] Alef KSoil respiration[A] In： Alef K， Nannipieri P，Eds Methods in Applied Soil Microbiology and Biochemistry[M] Academic Press，USA， 1995，214-219

[17] Hala I C， Larry M Z，Tsutomu O. Effects of earthworm casts and compost on soil microbial activity and plant nutrient availability[J] Soil Biology and Biochemistry， 2003， 35（2）：295-302

[18] Norman Q， Clive A Effect of vermicomposts produced from food waste on the growth and yields of greenhouse peppers[J]Bioresource Technology， 2004，93（2）：139-144

[19] 張喜英，韓潤(rùn)鵝，袁小良局部施磷對(duì)小麥根系生長(zhǎng)和分布的影響[J]土壤肥料，1993，5：38

[20] 李吉進(jìn)，宋東濤，鄒國(guó)元，等 不同有機(jī)肥料對(duì)番茄生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響[J] 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2008，24（10）：300-305

[21] 要曉瑋，梁銀麗，曾 睿，等 不同有機(jī)肥對(duì)辣椒品質(zhì)和產(chǎn)量的影響[J] 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，39（10）：157-161

[22] Pioncelot R P Ascientific examination of the principles and practice of composting[J] Compost Science， 1974， 15（2）： 24-31

[23] 王東紅，史慶華，王秀峰， 等 蚯蚓糞對(duì)櫻桃蘿卜生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響[J] 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，9：26-30

[24] 胡艷霞，孫振鈞，王東輝，等 蚯蚓糞中拮抗微生物的分析[J] 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2004，10（1）：99-103

[25] 李典友， 潘根興，向昌國(guó)，等 土壤中蚯蚓資源的開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究及展望[J] 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)， 2005， 10（21）：340-347