蚯蚓糞對葡萄扦插苗生長及根系的影響研究

黃建全 李 博 郭艷芳 程有普 王 坤

摘? ? 要：本試驗以蚯蚓糞與草炭、園土混配作為葡萄扦插苗的生長基質，研究其對葡萄生長和根系的影響。結果表明，試驗處理60 d后，葡萄株高、莖粗、節間長度、葉面積、葉綠素含量、根長、根表面積、根陰影面積、根體積、根尖數，添加蚯蚓糞的處理均高于不添加蚯蚓糞的處理（CK）。隨著蚯蚓糞占比的增加，葡萄植株生長的各指標隨之增高，蚯蚓糞占比達到一定的比例（T3），各生長指標又隨著蚯蚓糞占比的繼續增加而降低。蚯蚓糞可以促進植株的生長和根系發育，其中以蚯蚓糞∶草炭∶園土=2∶3∶1（T3）的處理效果最佳。

關鍵詞：蚯蚓糞;葡萄扦插苗;生長指標;根系

中圖分類號：S663.1? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.01.014

Effects of Vermicompost on the Growth and Root System of Grape Own-rooted Seedlings

HUANG Jiangquan1， LI Bo2， GUO Yanfang1，4，CHENG Youpu2， WANG Kun3

（1.Tianjin Facility Agriculture Research Institute， Tianjin 300192， China; 2.Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China;3.Tianjin Innovation Base of Modern Agricultural Science and Technology Management Center， Tianjin 300173， China; 4. College of Life Sciences， Tianjin Normal University，Tianjin 300387， China）

Abstract： In this experiment， earthworm manure mixed with peat and garden soil was used as the growth medium of grape cuttings to study its effect on grape growth and root system.The results showed that after 60 days of treatment， the plant height， stem diameter， internode length， leaf area， chlorophyll content， root length， root surface area， root shadow area， root volume and root tip number of grape were all higher than the soil without earthworm manure treatment（CK）. With the increase of the proportion of earthworm manure， the growth indexes of grape plants increased， when the proportion of earthworm manure reached a certain proportion （T3）， and the growth indexes decreased with the increase of the proportion of earthworm manure. Earthworm manure can promote plant growth and root development， and the best treatment was earthworm manure∶peat∶garden soil=2∶3∶1 （T3） .

Key words： vermicompost;grape own-rooted seedlings;growth index;root system

2019年，我國葡萄種植面積排世界第二，產量穩居世界第一，但是在我國葡萄產業發展過程中，由于化肥的不合理施用，造成了很多土壤和環境問題。有機肥在促進植物吸收養分、改善土壤理化性質、提高土壤基質生物活性等方面具有重要意義。目前，生產上使用的有機肥料種類多、質量良莠不齊，對葡萄生長產生了一些負面影響，如施用未腐熟糞肥，棚室內葡萄發生氨害，出現“生糞咬苗”等現象。相比之下，蚯蚓糞這種生態有機肥顯示出獨一無二的綜合肥力優勢。蚯蚓糞是蚯蚓轉化廢棄物后的二次產物，具有良好的團粒結構，有很好的通氣性和排水性，具有很大的表面積，使得許多有益微生物得以生存并具有良好的吸收和保持營養物質的能力。因此，對作物生長發育有較好的促進作用[1]。蚯蚓糞不僅含有氮、磷、鋅等各類元素，還含有鐵、錳、鋅、銅、鎂等多種微量元素，和18種植物所需的氨基酸，有機質含量和腐植質含量可達30%。‘紅寶石無核葡萄，歐亞種，無核晚熟，穗形美觀，品質優良，花芽分化好，耐儲運，商品性好，口感好深受消費者喜愛，近年來發展較快。

目前，關于蚯蚓糞對‘紅寶石無核葡萄生長發育影響的研究還未有報道。本研究以‘紅寶石無核葡萄扦插苗為試驗對象，以蚯蚓吞食牛糞后產生的蚯蚓糞為供試原料，采用盆栽試驗，復配出葡萄的栽培基質，用于研究其對葡萄生長和根系的影響，促進苗木茁壯健康成長，以期為土壤改良措施提供科學依據和技術支撐，從而達到減少化肥施用、改善農田養分狀況和保護農業生態環境的目的。

1 材料和方法

1.1 試驗園概況

試驗地點選擇在天津市農業科學院設施研究所（位于天津市武清區豆張莊鎮現代農業科技創新基地）天津葡萄綜合試驗站葡萄核心技術示范園內進行。該示范園位于天津市西北部，四季分明，屬于溫帶半濕潤季風性氣候。年平均氣溫為11.6 ℃，7月平均氣溫為26.1 ℃，極端高溫為38.2 ℃，極端低溫為-14.7 ℃。年平均降水量為606 mm，無霜期212 d，平均日照總時數2 705 h。

1.2 試驗材料

選擇長勢一致、植株健壯的一年生‘紅寶石無核葡萄扦插苗。供試肥料蚯蚓糞生產廠家為天津市嘉沃科技股份有限公司，是以蚯蚓吞食牛糞后產生的。

1.3 儀器與用具

卷尺、游標卡尺、分析天平、環刀、LA-S200根系掃描儀、葉綠素儀、烘干器、葉面積儀、PH儀、電導率儀、分光光度計。

1.4 試驗設計

選擇一年生‘紅寶石無核葡萄扦插苗為試驗材料，進行盆栽試驗，于2019年4月10日種植，并放置在天津市農業科學院設施研究所武清區葡萄示范園的冷棚中。采用隨機區組設計，按照蚯蚓糞、草炭、土壤質量百分比（w/w），共設置7個處理，如表1所示，試驗用營養缽上口徑26 cm、高21 cm 。每個試驗小區挑選長勢一致、植株健壯的一年生葡萄扦插苗5株，每個處理重復3次，共21個小區。

1.5 不同基質配比處理的理化性質

各處理進行基本理化性質測定（農業行業標準2002）：pH值采用pH酸度計測量;電導率采用電導儀法測定;有機質含量采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定;硝態氮采用氯化鈣浸提-紫外分光光度法測定;有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬藍比色法測定;速效鉀采用火焰光度法測定;全氮采用凱式定氮法測定，測定結果如表2所示。

1.6 測定指標

根據試驗設計的不同基質處理，于 ‘紅寶石無核 葡萄扦插苗定植7 d后（2019年4月22日）開始跟蹤植株的株高，觀察每個處理的生長速度，使用卷尺每7 d進行1次測量，并使用土壤溫濕度儀測定、記錄土壤的溫濕度。

于定植60 d后（2019年6月14日）使用游標卡尺測量莖粗、第五節間長度。在每個處理中挑選長勢相對一致的植株3棵，每棵選取上、中、下三個葉片，使用葉綠素儀測定SPAD值。擦拭干凈后，使用葉面積儀測量葉面積。去除枝葉并仔細剝離根系周邊土壤，蒸餾水沖洗3次，并擦拭干凈，使用根系掃描儀掃描出根長、根表面積、陰影面積、體積、根尖數等。

1.7 統計方法

采用Excel 2010和SPSS 17.0進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 蚯蚓糞對‘紅寶石無核葡萄扦插苗生長指標的影響分析

由圖1可知，添加蚯蚓糞個各處理的葡萄株高均高于CK。處理7 d時，各處理之間無顯著差異（P>0.05）;自處理14 d起，T3處理的株高均高于其他處理，CK處理的株高均為最低;試驗處理56 d后，T3和T4處理的株高顯著高于T2、T1和CK處理（P<0.05），各處理的株高由高到低的順序為：T3>T4>T6>T5>T2>T1> CK，即添加蚯蚓糞的處理，株高均比不添加蚯蚓糞（CK）的高;隨著蚯蚓糞占比的增加，株高隨之增加，T3處理株高達到最高，然后隨著蚯蚓糞占比的繼續增加，株高又隨之降低。試驗處理56 d后，T3（蚯蚓糞∶草炭∶園土=2∶3∶1）處理的株高為40.77 cm，比CK（蚯蚓糞∶草炭∶園土=0∶3∶1）處理（33.77 cm）增加了20.73%。

由圖2和圖3可以看出，定植60 d后，葡萄莖粗各處理之間無顯著差異（P<0.05），T3、T4處理的節間長度顯著高于T2、T1和CK（P<0.05），添加蚯蚓糞個各處理的莖粗和節間長度均高于CK;T3處理的莖粗和節間長度均為最高，均高于其他處理，CK處理的莖粗和節間長度均為最低;各處理的莖粗和節間長度由高到低的順序均為：T3>T4>T6>T5>T2>T1> CK，即添加蚯蚓糞的處理，莖粗和節間長度均比不添加蚯蚓糞（CK）的高;隨著蚯蚓糞占比的增加，莖粗和節間長度隨之增加，T3處理達到最高，然后隨著蚯蚓糞占比的繼續增加，莖粗和節間長度又隨之降低。T3（蚯蚓糞∶草炭∶園土=2∶3∶1）處理的莖粗（7.86 mm）和節間長度（26.27 cm）比CK（蚯蚓糞∶草炭∶園土=0∶3∶1）處理（莖粗7.13 mm、節間長度21.1 cm）分別增加了10.24%和24.5%。

2.2 蚯蚓糞對‘紅寶石無核葡萄扦插苗葉面積的影響分析

由圖4可知，定植60 d后，葡萄葉片上中下三部分葉面積之和，T3、T4處理顯著高于其他處理（P<0.05），T3處理最高，為288.78 cm2，CK處理最低，為224.07 cm2;添加蚯蚓糞各處理的葉片上中下3部分葉面積之和均高于CK。

2.3 蚯蚓糞對‘紅寶石無核葡萄扦插苗葉綠素含量的影響分析

由圖4可知，T3處理葉綠素含量最高，為35.41 mg·g-1，比CK處理（葉綠素含量最低，為30.23 mg·g-1）高5.18 mg·g-1;T3、T4、T5、T6處理間的葉綠素含量顯著高于CK、T1和T2處理（P<0.05），說明基質中的蚯蚓糞占比較高，會增加葉片的葉綠素含量。

2.4 蚯蚓糞對‘紅寶石無核葡萄扦插苗根系指標的影響分析

在定植60 d后，取出植株根系，并進行掃描。由表3可知，6個添加蚯蚓糞基質的處理均不同程度的增加了植株的根長、根表面積、根陰影面積、根體積、根尖數。隨著蚯蚓糞占比的增加，各指標的值也隨之增加，到T3、T4各指標的值達到最高，之后隨著蚯蚓糞占比的增加，各指標的值又隨之下降。除根體積為T4處理最高外，其他指標均為T3處理為最高;T3處理的根長顯著高于T1、T2、T5和CK（P<0.05）;根表面積T3、T4處理顯著高于T1、T2和CK（P<0.05）;根陰影面積T3處理顯著高于CK（P<0.05），根體積T3、T4、T6處理顯著高于T1和CK（P<0.05），根尖數T3處理顯著高于T1、T2和CK（P<0.05）;蚯蚓糞占比高的基質比蚯蚓糞占比低的基質更適合根系的生長。

3 結論與討論

本研究通過蚯蚓糞與草炭、園土混配作為葡萄幼苗的生長基質，研究其對葡萄生長和根系的影響。結果顯示，試驗處理60 d后，葡萄株高、莖粗、節間長度、葉面積、葉綠素含量、根長、根表面積、根陰影面積、根體積、根尖數，添加蚯蚓糞的處理均大于不添加蚯蚓糞的處理（CK）。不同蚯蚓糞占比的基質對葡萄生長和根系的影響效果不同，但都優于不添加蚯蚓糞的處理，表明蚯蚓糞可以促進植株的生長和根系發育，與蔡樹美等[2]研究發現增施蚯蚓糞能明顯改善水稻根系與地上部生長及提高根系活力，馮騰騰等[3]研究表明施用蚯蚓糞黃瓜的 株高、莖粗、葉片數均與產量呈正相關等研究結果相一致，蚯蚓糞的營養價值相當高，被腐熟后能夠平衡土壤中的酸堿值，促進根莖的生長發育，進而為葡萄藤提供大量養分;使用過程中能夠使土壤松軟、透氣、減少土壤板結，經常使用蚯蚓糞能使土壤質地越來越好[4]。

蚯蚓糞加入土壤后增加了微生物多樣性和基質養分含量，提升了養分的有效性，進而促進植株的生長[5]，隨著蚯蚓糞占比的增加，葡萄植株生長的各指標隨之增高，蚯蚓糞占比達到一定的比例（T3處理），各生長指標又隨著蚯蚓糞占比的繼續增加而降低，說明蚯蚓糞占比居中的處理能顯著提高葡萄的各生長指標，蚯蚓糞占比較高的處理則對葡萄的生長促進作用降低，這可能由于蚯蚓糞中含大量腐殖質，其超過一定水平會對作物產生毒害作用，不利于營養物質的積累[6-10]。

綜上所述， 蚯蚓糞可以促進植株的生長和根系發育，其中以蚯蚓糞∶草炭∶園土=2∶3∶1的處理效果最佳。

參考文獻：

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[8]吳玨，李建勇，劉娜.蚯蚓糞有機肥對番茄產量、品質和土壤化學性質的影響[J].上海農業學報，2018，34（4）：16-19.

[9]王鵬程.新型園藝栽培基質研究進展探索[J].現代園藝，2018（8）：120.

[10]羅愛玲.新型園藝栽培基質研究進展[J].農業開發與裝備，2017（8）：39.

收稿日期：2019-09-03

基金項目：現代農業產業技術體系專項資金資助項目（CARS-30）;天津市農業科技成果轉化與推廣項目（201811020）

作者簡介：黃建全（1978—），男，河南南陽人，副研究員，主要從事葡萄栽培、葡萄園土壤管理及葡萄病蟲害防治等方面研究。