不同配比蚯蚓堆肥和牛糞堆肥對根際微環境及黃瓜產量、品質的影響

李繼蕊 史慶華 王秀峰等

作者簡介：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黃瓜產量品質和根際環境的影響。結果表明，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，增加土壤養分、有機質及土壤酶的活性；提高了黃瓜產量及果實中游離氨基酸、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。

關鍵詞：蚯蚓糞；牛糞；根際環境；品質；產量

中圖分類號：S642.206 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2013）06-0066-05

近年來的研究表明，蔬菜作物的無機肥料增產效果趨于降低，而且過多施肥使溫室內的土壤鹽漬化日益加重，造成土壤污染。隨著近年來蚯蚓養殖業的迅速興起，蚯蚓堆肥的產量已達到相當大的規模，其價格隨著養殖規模的擴大會逐漸降低。蚯蚓堆肥過程避免了普通堆肥發酵過程中的高溫階段[1，2]，節省了時間同時降低了營養成分的損失。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，吸附能力強等優點[3，4]，在國外已經被廣泛用于園藝作物生產的各個方面，尤其是在蔬菜育苗、抗病[5～7]等方面表現出良好效果。有研究表明蚯蚓堆肥作為一種新型生物有機肥在西瓜、番茄、草莓[8～10]等作物上表現出良好效果。盡管蚯蚓堆肥在蔬菜作物生產中的應用已有較多報道，但與相同原料來源的普通堆肥施用效果比較報道較少。本試驗以牛糞為原料，制備普通牛糞堆肥和蚯蚓堆肥，比較其對黃瓜根際微環境、產量和品質的影響，可為蚯蚓堆肥在黃瓜高產優質栽培中的應用提供一定的理論依據。

1 材料與方法

11 試驗材料

試驗于2012年3～7月在山東農業大學園藝試驗站溫室內進行，蚯蚓糞在園藝試驗站自行制備，原料為山東農業大學奶牛場的牛糞。所用蚯蚓為大平2號（赤子愛勝蚓）。供試黃瓜品種津優1號。供試土壤采自泰安市房村鎮房村的耕作層土（0～20cm）。

12 試驗處理

試驗以土壤栽培作為對照，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為處理進行黃瓜盆栽試驗。共設計1個對照和6個處理，編號為CK、A1、A2、A3、B1、B2、B3，處理配比情況見表1，每個處理種32棵。將基質按比例混好后裝入高30 cm、上口內徑32 cm下口內徑30 cm的瓦盆中，行距66 cm，株距35 cm，每盆施氮磷鉀復合肥10 g作為基肥。黃瓜苗長至2葉至3葉1心時選出長勢一致的幼苗定植，每盆1株，定植時澆足水，定植后至坐瓜前適量澆水、不追肥。根瓜采收后結合澆水進行追肥，盛瓜期每2天澆1次水，保持土壤濕潤；每7～10天追肥1次，每盆追施氮磷鉀復合肥5 g。結瓜后期根據結瓜情況適量追肥。試驗分初果期（4月中旬）、盛果期（5月中下旬）、衰老期（7月上旬）3次采樣，測量不同生育期黃瓜的生理指標及生長期一致果實的品質指標。黃瓜拉秧后采集末期土樣測量其土壤呼吸及初始狀態土壤的基本理化性質和土壤酶的活性。

13 測試項目和方法

土壤全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀、有機質的含量、電導率、pH值、土壤容重以及植株地上部元素的測定參照鮑士旦等[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定參照李合生等[13]的方法；硝酸鹽含量的測定參照趙世杰等[14]的方法；土壤酶的測定參照關松蔭等[15]的方法；土壤呼吸的測定參照Alef[16]的方法。2 結果與分析

21 不同配比蚯蚓堆肥和牛糞堆肥對土壤微環境的影響

211 對土壤養分含量的影響 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出不斷升高的趨勢。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，在速效鉀方面表現更為突出，但堿解氮和速效磷含量低于蚯蚓堆肥處理。

212 對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、有機質含量、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、有機質含量、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，而過氧化氫酶、淀粉酶和脲酶活性低于牛糞堆肥處理。

214 對土壤呼吸強度的影響 由圖1可知，土壤呼吸強度隨牛糞堆肥和蚯蚓堆肥添加量的增加而增加，且在50%～75%添加量之間出現明顯增大趨勢。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，土壤呼吸強度并無顯著差異。

22 不同配比牛糞堆肥和蚯蚓堆肥對黃瓜植株生長的影響

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表現最為明顯。不同處理之間以25%蚯蚓堆肥添加量B1表現最好，與對照（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黃瓜果實品質的影響

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，黃瓜盛果期果實品質出現下降趨勢，同等添加量之間蚯蚓堆肥

處理優于牛糞堆肥處理。不同配比牛糞堆肥和蚯蚓堆肥對黃瓜初果期及衰老期果實品質影響結果與盛果期基本一致。

24 不同配比牛糞堆肥和蚯蚓堆肥對黃瓜單株產量的影響

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量，與對照相比，蚯蚓堆肥添加處理B1、B2、B3分別增產367%、334%、313%；添加牛糞堆肥處理A1、A2、A3分別增產213%、279%、239%。由此看出，以添加25%蚯蚓堆肥的B1處理增產效果最好。

25 不同配比牛糞堆肥和蚯蚓堆肥對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出降低趨勢，除B3外均高于對照；全磷和全鉀含量均呈現出先增高后降低趨勢。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 結論與討論

本試驗結果表明，添加牛糞堆肥和蚯蚓堆肥可以顯著提高土壤中氮、磷、鉀和有機質含量及土壤酶的活性，且隨著添加量的增大呈現上升趨勢；土壤容重、比重降低，總孔隙度增加，改良了根際周圍土壤的透氣性、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粒結構，加入后土壤中<10 μm粒級微團聚體含量明顯提高，總孔隙度、容重、比重等物理結構特性明顯得到改善[17，18]；另外較高含量的銨態氮、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堆肥可以增加蔬菜作物產量，改善其品質[20，21]。本試驗得到相同結果：添加牛糞堆肥和蚯蚓堆肥可以顯著提高黃瓜單株產量及果實中維生素C、可溶性蛋白、游離氨基酸、可溶性糖含量，同時降低硝酸鹽含量，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，蚯蚓堆肥首先對黃瓜根際環境的改良效果更好，增加根系密度和長度；其次蚯蚓堆肥含有更多的腐殖質等有機酸類物質和刺激植物生長的激素[22，23]，這些物質對植株合成氨基酸、維生素C、可溶性糖等物質具有重要作用；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對土傳真菌病害有一定的控制作用[6]，減緩黃瓜植株的衰老，延長黃瓜的結果期；同時提高磷酸酶、脲酶、蔗糖酶等土壤酶的活性，這些酶對土壤肥力的調控起重要作用，起到緩控釋肥的作用[25]。參 考 文 獻：

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