減肥配施蚯蚓裂解液對馬鈴薯產量及品質的影響

馬夢雪，商美新，梁斌，房增國，李俊良

（青島農業大學資源與環境學院，山東 青島 266109）

馬鈴薯是高產喜肥作物，生產中農民往往過量施肥。這不僅會導致土壤污染，還會降低馬鈴薯的品質［1］。

蚯蚓裂解液是將蚯蚓粉碎、酶解，把動物蛋白分解成小分子有機活性物質，而后提取蚯蚓中的多種有機活性成分，與其他肥料復配形成一種有機活性液體肥料，一般稱為蚯蚓有機液肥［2］。它不僅含有活性腐植酸、多種生物活性酶等對作物生長發育有利的成分［3］，還含有作物所必需的大量營養元素，可以直接給作物提供營養，同時也能為作物提供小分子氨基酸等有機營養，提高作物的抗逆抗病性，有助于改善農產品品質［4-6］。有研究表明［7，8］，在作物栽培中噴施蚯蚓裂解液，可以改善和提高芹菜、番茄和黃瓜等蔬菜的品質和產量，在一定程度上還可減少肥料的投入量。但大多數研究主要集中在蚯蚓裂解液的直接噴施上，而通過水肥一體化技術直接施入作物根部的研究較少。因此，本研究特在膠州溫室大棚中進行蚯蚓裂解液在馬鈴薯上應用效果的對比試驗，采用不同添加量處理，探究其對于馬鈴薯產量及品質的影響，以期為蚯蚓裂解液代替部分化肥，實現減肥增效提供理論依據和數據支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2020年2—6月在青島農業大學現代農業科技示范園（膠州市）溫室大棚內進行。該地年平均氣溫12.6℃，年均降水量584 mm。試驗地為砂姜黑土，耕層土壤基礎理化性狀為pH值6.78，有機質含量14.23 g／kg、堿解氮85.26 g／kg、速效磷78.37 mg／kg、速效鉀136.28 mg／kg。前茬作物為大白菜。

1.2 試驗設計及方法

試驗共設4個追肥處理：T1，不施肥；T2，馬鈴薯專用水溶肥；T3，馬鈴薯專用水溶肥減量25%；T4，馬鈴薯專用水溶肥減量25% +蚯蚓裂解液。隨機區組排列，重復3次。

馬鈴薯采用單壟雙行種植模式，壟距80 cm，行距60 cm，株距30 cm，壟間距20 cm。小區面積12.2 m×10 m＝122 m2。各小區之間設置2 m保護行。

供試馬鈴薯品種為荷蘭15號，2020年2月27日種植。所有處理底施氮磷鉀復合肥（NP2O5-K2O＝15-15-15）450 kg／hm2。T2處理追肥如下；苗期（3月25日左右）施高磷水溶肥（18-30-7）150 kg／hm2，發棵期（4月10日左右）施高氮水溶肥（24-16-15）150 kg／hm2，塊莖增長期（4月25日左右）、塊莖膨大期（5月10日左右）、淀粉積累期（5月25日左右）各施一次高鉀水溶肥（14-6-35），每次追施135 kg／hm2；其它處理按設計進行。

蚯蚓裂解液，用粉碎的冷凍蚯蚓軀體與尿素按5∶1的比例配置而成，放置裂解4天后使用。使用時過濾除去殘渣，防止堵塞，采用膜下滴灌方式施用，每次追施7.5 L／hm2。根據馬鈴薯生長需水需肥特點，全生育期共灌水施肥5次（表1）。

表1 試驗處理

1.3 測定項目與方法

1.3.1 馬鈴薯品質 收獲后的馬鈴薯塊莖殺青烘干后磨粉。蒽酮比色法測定淀粉和可溶性糖含量［9］；考馬斯亮藍法測定蛋白質含量［10］；2，6-二氯靛酚法測定維生素C含量［9］。

1.3.2 馬鈴薯產量 各處理隨機選取2.0 m×2.0 m的小區進行稱重，重復3次。根據小區產量換算每個處理的馬鈴薯總重。

商品薯率計算：商品薯率（%）＝（M大薯+M中薯）／M總×100。大薯：M＞400 g；中薯：150 g≤M≤400 g；小薯：M＜150 g。

1.4 數據統計

使用Microsoft Excel軟件對數據進行處理并作圖，采用SPSS 20.0軟件對數據進行方差分析，處理間差異顯著性分析采用LSD法。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對馬鈴薯產量的影響

由圖1可知，T4處理馬鈴薯產量最高，為37 912.05 kg／hm2，較T1、T2、T3處理分別增產32.65%、5.92%、32.19%。T3較T2處理減產19.87%，說明專用水溶肥減量25%處理會顯著降低產量。T4與T2處理產量差異未達顯著水平，而較T3處理增產顯著（P＜0.05），說明專用水溶肥減量25%配施蚯蚓裂解液能夠較好地促進馬鈴薯生長，進而提高產量。

2.2 不同施肥處理對馬鈴薯產量構成及商品薯率的影響

由表2可知，T4處理馬鈴薯大薯個數顯著高于其他處理，中薯和T2處理差異不顯著，表明減施25%專用水溶肥條件下添加蚯蚓裂解液可以顯著增加大薯數量。T4處理馬鈴薯商品薯率最高，達65.99%，與T2處理差異不顯著而顯著高于其他處理，分別比T1、T2、T3處理高113.35%、3.04%、28.14%。T2較T3處理商品薯率顯著增加24.35%。

表2 不同施肥處理的馬鈴薯產量構成及商品薯率

2.3 不同施肥處理對馬鈴薯塊莖品質的影響

2.3.1 對VC含量的影響 由表3可以看出，T4與T2維生素C含量差異不大，較T2增加0.25 mg／kg，二者均顯著高于T1、T3處理（P＜0.05）。T3比T2處理維生素C含量減少12.91%，說明減量施肥會降低馬鈴薯維生素C含量，而增施蚯蚓裂解液后，其含量顯著提高，T4較T3處理增加15.93%。

2.3.2 對蛋白質含量的影響 由表3可知，T2處理蛋白質含量最高，為1.35%，分別比T1、T3、T4處理高出18.40%、9.80%、5.50%（P ＜0.05）。減量施肥處理的T3比T2顯著降低0.12個百分點，但添加蚯蚓裂解液的T4處理蛋白質含量僅比T2減少0.07個百分點，而比T3處理高4.10%，表明減量施肥條件下添加蚯蚓裂解液可增加馬鈴薯的蛋白質含量。

2.3.3 對淀粉含量的影響 由表3可知，T4處理馬鈴薯淀粉含量最高，顯著高于其他處理（P＜0.05），不施肥處理的T1含量最低，為13.90%。減施25%專用水溶肥的T3與T2處理差異不顯著。T4與T2、T3處理相比，馬鈴薯淀粉含量分別增加13.51%、15.07%。

2.3.4 對可溶性糖含量的影響 由表3可知，T4處理可溶性糖含量顯著高于其他處理（P＜0.05），比T1、T2處理提高44.90%、24.50%。減肥25%的T3處理比T2可溶性糖含量減少6.09%，但差異未達顯著水平；增施蚯蚓裂解液的T4比T3處理可溶性糖含量提高31.48%，表明蚯蚓裂解液對馬鈴薯可溶性糖含量影響較大。

表3 不同施肥處理對馬鈴薯品質的影響

3 討論

蚯蚓裂解液是一種高效有機發酵液，不僅含有大量有益微生物，也含有大量養分［11］。蚯蚓裂解液充當肥料后氮素供應充足，1，5-二磷酸核酮糖羧化酶／加氧酶（rubisco）活性提高，參與新陳代謝的糖量增加，從而促進植物營養吸收［12］。本研究表明，在施肥量和施肥種類相同的條件下，增施蚯蚓裂解液可以進一步提高馬鈴薯產量。馬鈴薯專用水溶肥減量25%增施蚯蚓裂解液較未增施處理馬鈴薯產量提高32.19%。增施蚯蚓裂解液處理比全量專用水溶肥處理產量高出5.92%。范媛媛等［13］研究表明，施用蚯蚓發酵液體肥可以促進作物干物質積累，產量增加7.34%～28.94%；于瑞國等［14］研究表明，在水稻灌漿期噴施蚯蚓液態肥產量增加542.60 kg／hm2，增產10.05%，與本試驗結果相一致。黃曉炯［15］研究表明，噴施坤之緣蚯蚓液肥后，番茄個體長勢明顯，果實偏大；高春雷等［16］研究表明，追施蚯蚓有機液可顯著提高草莓單果重。這與本試驗增施蚯蚓裂解液處理大中薯率顯著高于其他處理相一致。

蚯蚓發酵液中除含有豐富的大量礦質元素和有機質外，還含有激素及生長素類物質，可以改善果實品質，促進果實內維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白含量的提高［17］。本研究表明，專用水溶肥減量25%增施蚯蚓裂解液后馬鈴薯塊莖維生素C含量較減施肥處理增加15.93%。這與李建生等［18］的研究結果即葉面噴施蚯蚓氨基酸500倍液黃瓜果實的維生素C含量顯著增加相似；與賈云等［19］研究的番茄果實中的維生素C含量隨著蚯蚓水解液用量增加而升高相一致。張見等［20］研究表明，在一定濃度范圍內，隨著蚯蚓裂解液用量的增加，番茄果實可溶性糖含量顯著增加，這與本試驗結果相符。在馬鈴薯專用水溶肥減量25%的條件下增施蚯蚓裂解液，馬鈴薯塊莖淀粉含量增加15.07%。這與Li等［21］蚯蚓糞浸出液可提升小麥淀粉含量1.5%的結果相一致。

4 結論

綜上所述，減施肥料添加蚯蚓裂解液顯著提高馬鈴薯產量、商品薯率及品質，即在馬鈴薯專用水溶肥減量25%條件下添加蚯蚓裂解液處理產量為37 912.05 kg／hm2，商品薯率為65.99%，較未添加處理顯著提高馬鈴薯維生素C、淀粉、可溶性糖含量。添加蚯蚓裂解液配合減肥25%處理可實現產值最大化，值得在生產中推薦應用。