蚯蚓套養對早春茬設施番茄生長的影響

摘 要： 為了探究早春茬設施番茄栽培時套養蚯蚓的效果，在寧夏平吉堡農場日光溫室中，研究了壟溝套養蚯蚓（T1）和壟上暗溝套養蚯蚓（T2）對土壤理化性質以及番茄生長、產量和品質的影響。結果表明：蚯蚓套養有改善土壤理化性質、促進番茄生長、提高果實產量和品質等作用，其中蚯蚓壟上暗溝套養（T2）在改善土壤理化性質和提高番茄產量方面表現較優，試驗后其土壤有機質含量較試驗前升高186.67%，較CK（番茄常規栽培）試驗后土壤升高32.72%；Ec值較試驗前土壤降低21.79%，較CK試驗后土壤降低16.94%；pH值較試驗前土壤降低3.02%，較CK試驗后土壤降低1.47%；產量最高為171.05 t/hm2，較CK提高18.9%；果實的可溶性固形物、維生素C、可溶性糖和番茄紅素含量分別為4.70%、58.20 mg/kg、1.88%和55.50 mg/kg，分別比CK高15.20%、45.50%、42.42%和32.14%。

關鍵詞： 番茄；蚯蚓；套養；土壤理化性質；產量；品質

中圖分類號：S641.2；S626 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2023）02-0034-04

Abstract：During March 2021-August 2021， we conducted a cultivation experiment in the solar greenhouse of Pingjibao Farm （Ningxia） to explore the effects of earthworm interbreeding on soil physicochemical properties and the growth， yield and quality of early spring tomato. Three treatments， earthworm interbreeding in a furrow between two ridges （T1）， earthworm interbreeding in a blind furrow on a ridge （T2） and tomato conventional planting （CK）， were set with Fenyin 103 tomato as the test crop. The results showed that earthworm interbreeding was beneficial to improving soil physicochemical properties， promoting tomato growth， and increasing fruit yield and quality. Especially， T2 performed better in improving soil physicochemical properties and increasing tomato yield： the content of soil organic matter was 186.67% higher than that before the experiment and 32.72% higher than that of CK; the Ec value was 21.79% lower than that of the soil before the experiment and 16.94% lower than that of the soil of CK; the soil pH value was 3.02% lower than that before the experiment and 1.47% lower than that of CK; the maximum fruit yield was 171.05 t/hm2， 18.9% higher than CK; the contents of soluble solids， vitamin C， soluble sugars and lycopene in fruits were 4.70%， 58.20 mg/kg， 1.88% and 55.50 mg/kg， respectively， 15.20%， 45.50%， 42.42% and 32.14% higher than CK.

Key words： tomato; earthworm; interbreeding; soil physicochemical properties; yield; quality

近年來，我國設施蔬菜種植面積不斷擴大，2018年種植面積達400.0萬hm2，總產量近3億t，產值9 800億元，占農業總產值的17.9%，就業人員7 000萬人，每年人均增收993元，其中番茄的種植面積最大，達77.8萬hm2，占設施蔬菜總面積的19.45%[1-2]。設施蔬菜的經濟效益高，單位面積產值遠超過大田糧食作物和露地蔬菜作物，已經成為農民增收致富的一條重要途徑[3]。但隨著設施蔬菜規模的不斷擴大，重茬種植、化肥農藥過量施用等現象比較嚴重，逐漸出現了土壤次生鹽漬化，有害微生物、自毒物質累計逐年加重等連作障礙現象，直接影響了設施蔬菜的正常生長發育，導致病蟲害不斷加重、產量逐年下降和品質變劣，這是制約設施蔬菜發展的瓶頸[4]。另一方面，隨著我國農業的快速發展，作物秸稈、蔬菜尾菜、畜禽糞便等農業廢棄物大量產生；我國每年產生畜禽糞污總量將近40億t，農作物秸稈達到10億t，未利用的農作物秸稈將近2億t[5-6]，這對農村生態環境已造成嚴重破壞，因此，農業廢棄物資源化利用已成為當前農業生產亟需解決的難題。蚯蚓可以消化分解土壤中的有機廢棄物，經過蚯蚓體內微生物發酵處理產生的蚯蚓糞，富含無機、有機營養及腐植酸、生長素、吲哚酸等天然植物激素，具有大量有益微生物菌群，不僅能夠改善土壤結構、修復污染土壤，而且對作物的生長具有一定的促進作用[7-13]。因此，養殖蚯蚓不僅有望通過改良土壤解決設施大棚的連作障礙問題，而且可以提高作物秸稈、蔬菜尾菜、畜禽糞便等農業廢棄物的資源化利用率。于是，筆者在寧夏平吉堡農場日光溫室中，研究了壟溝套養蚯蚓和壟上暗溝套養蚯蚓對土壤理化性質，番茄生長、產量和品質的影響，以期為設施番茄優質高產栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試蚯蚓品種為大平二號；供試番茄品種為粉印103；蚯蚓養殖基質選擇牛糞、羊糞等畜禽糞便和玉米、稻草等作物秸稈或蔬菜尾菜。

1.2 試驗方法

試驗于2021年3月—2021年8月在平吉堡農場日光溫室早春茬番茄種植園區進行。番茄采用東西向大行距種植方式，常規壟距240 cm、壟面寬80 cm、壟溝寬160 cm、壟高30 cm。設2個處理。T1（壟溝套養蚯蚓）：在常規栽培的壟溝中套養蚯蚓，壟面種植番茄；T2（壟上暗溝套養蚯蚓）：在常規栽培壟距240 cm的基礎上將壟面加寬至120 cm，壟面中間開50 cm寬的暗溝，壟溝寬為120 cm，壟高為20～30 cm，壟面種植番茄并在壟上的暗溝中套養蚯蚓。在壟溝或壟上暗溝中用牛糞等畜禽糞便與作物秸稈或蔬菜尾菜等農業廢棄物養殖蚯蚓。試驗以番茄常規栽培為對照（CK），各處理間用棚膜隔開并設置隔離帶。每個處理為1壟，面積60 m2，采用隨機區組排列，設3次重復。番茄于2021年3月22日采用雙行定植，其肥水管理、植株調控等田間管理技術按常規方法進行。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 番茄生長狀況 每小區確定10株健康且生長狀態相似的番茄植株掛牌標記，在番茄定植時、始花期、第三穗花開放50％時，用卷尺測量株高，用游標卡尺測量接近地面1～2 cm處莖粗，用葉綠素儀測量葉片的SPAD值。

1.3.2 番茄產量 測量每小區的單株產量（定株測產10株取平均值）和小區產量，并根據小區產量折算成t/hm2。

1.3.3 番茄果實品質 測定每小區番茄果實的果色、果型指數、硬度，可溶性固形物、維生素C、可溶性糖、有機酸和番茄紅素含量。可溶性固形物、維生素C、可溶性糖、有機酸和番茄紅素含量均由寧夏菲杰特檢測有限公司測定；果型指數用游標卡尺測量；硬度用手持 GY-1型果實硬度計測定。

1.3.4 蚯蚓糞和土壤理化性質 采用常規方法進行分析測定。

2 結果與分析

2.1 不同蚯蚓套養方式對蚯蚓糞和土壤理化性質的影響

2.1.1 蚯蚓糞理化性質分析結果 由表1可知，在T1和T2蚯蚓糞中，T1蚯蚓糞的有機質、全氮、全磷、全鉀、速效磷、速效鉀含量均較高，其中，有機質含量32.9%，較蚯蚓養殖基質升高66.16%；全氮含量1.33%，較蚯蚓養殖基質降低17.90%；全磷含量0.76%，較蚯蚓養殖基質升高80.95%；全鉀含量0.42%，較蚯蚓養殖基質降低70.83%；速效磷含量

1 446.3 mg/kg，較蚯蚓養殖基質降低37.07%；速效鉀含量1 748.8 mg/kg，較蚯蚓養殖基質降低51.92%。同時，T1蚯蚓糞的pH值、重金屬砷、汞、鎘、鉛、鎳含量卻較低，其中，pH值7.56，較蚯蚓養殖基質降低14.77%；砷含量3.71 mg/kg，較蚯蚓養殖基質降低37.12%；汞含量0.016 mg/kg，較蚯蚓養殖基質降低60.00%；鎘含量0.028 mg/kg，較蚯蚓養殖基質降低39.13%；鉛含量6.5 mg/kg，較蚯蚓養殖基質降低20.73%；鎳含量11.1 mg/kg，較蚯蚓養殖基質降低18.38%。T2蚯蚓糞的速效氮含量較高，為851.2 mg/kg，較蚯蚓養殖基質降低47.73%；Ec值和鉻含量較低，分別為 4.55 ms/cm和33.5 mg/kg，分別較蚯蚓養殖基質降低9.54%和14.97%。以上結果說明，通過番茄種植與蚯蚓套養后，蚯蚓糞的理化性質較原來的蚯蚓養殖基質好，且T1蚯蚓糞明顯優于T2蚯蚓糞。

2.1.2 土壤理化性質分析結果 由表1可知，在各處理土壤中，T2試驗后土壤中有機質、全磷、全鉀、速效氮、速效磷、速效鉀含量均最高，其中，有機質含量21.5%，較試驗前土壤升高186.67%，較CK試驗后土壤升高32.72%；全磷含量0.37%，較試驗前土壤升高37.04%，較CK試驗后土壤升高85.0%；全鉀含量0.37%，較試驗前土壤降低19.57%，較CK試驗后土壤升高32.14%；速效氮含量246.4 mg/kg，

較試驗前土壤升高91.90%，較CK試驗后土壤升高49.61%；速效磷含量466.7 mg/kg，較試驗前土壤升高31.13%，較CK試驗后土壤升高56.14%；速效鉀含量923.8 mg/kg，較試驗前土壤降低34.20%，較CK試驗后土壤升高45.69%。同時，T2試驗后土壤中的Ec值、pH值、重金屬汞、鎘、鉛、鉻、鎳含量均最低，其中，Ec值2.01 ms/cm，較試驗前土壤降低21.79%，較CK試驗后土壤降低16.94%；pH值8.03，較試驗前土壤降低3.02%，較CK試驗后土壤降低1.47%；汞含量0.033 mg/kg，較試驗前土壤降低52.86%，較CK試驗后土壤降低26.67%；鎘含量0.062 mg/kg，較試驗前土壤降低36.08%，較CK試驗后土壤降低32.61%；鉛含量4.9 mg/kg，較試驗前土壤降低37.97%，較CK試驗后土壤降低26.87%；鉻含量15.3 mg/kg，較試驗前土壤降低46.50%，較CK試驗后土壤降低28.84%；鎳含量19.1 mg/kg，較試驗前土壤降低32.03%，較CK試驗后土壤降低26.82%。T1試驗后土壤中全氮含量最高，為0.35%，較試驗前土壤升高2.94%，較CK試驗后土壤升高29.63%；砷含量最低，為2.2 mg/kg，較試驗前土壤降低42.11%，較CK試驗后土壤降低38.55%。以上結果說明，通過番茄種植與蚯蚓套養后，種植壟上土壤的理化性質較試驗前土壤和CK試驗后土壤好，且T2試驗后土壤的理化性質明顯優于T1試驗后土壤。

2.2 不同蚯蚓套養方式對番茄植株生長的影響

番茄的株高，在定植時、始花期和第三穗花開放50%時T1、T2處理和CK間均無顯著性差異（見圖1）；番茄的莖粗，在始花期T1和T2處理分別為6.45和6.67 mm，分別較CK高22.86%和27.05%，且顯著高于CK，但T1和T2處理間沒有顯著性差異（見圖2）；番茄植株葉片的葉綠素含量，在始花期以T2處理最高，為44.53 SPAD，較CK高7.12%，差異達顯著性水平，其次是T1處理，為42.00 SPAD，但與T1處理無顯著性差異（見圖3）。

2.3 不同蚯蚓套養方式對番茄產量的影響

由表2可知，T1和T2處理的番茄單株產量、小區產量和單位面積產量均顯著高于CK，其中，單位面積產量以T2處理最高，為171.05 t/hm2，較CK提高18.9%；T1處理次之，為170.93 t/hm2，較CK提高18.8%，但T1和T2處理間無顯著性差異。

2.4 不同蚯蚓套養方式對番茄品質的影響

由表3可知，T1和T2處理的番茄果形指數比CK明顯增加，其中T2處理的番茄果形指數為0.78，較CK增加9.86%；T1處理的番茄果形指數為0.74，較CK增加4.23%。T1和T2處理的可溶性固形物、維生素C、可溶性糖、有機酸、糖酸比和番茄紅素等均明顯高于CK，其中T2處理的分別為4.70%、58.20 mg/kg、1.88%、0.42%、11.2和55.50 mg/kg，分別較CK高15.20%、45.50%、42.42%、10.53%、4.67%和32.14%；T1處理的分別為4.55%、63.90 mg/kg、

1.72%、0.42%、10.8和61.40 mg/kg，分別較CK高11.52%、59.75%、30.30%、10.53%、0.93%和46.19%。

3 討 論

試驗結果表明，栽培番茄時采用蚯蚓套養對改善土壤理化性質、促進番茄生長、提高果實產量和品質等均有有益的作用，其中蚯蚓壟上暗溝套養（T2處理）在改善土壤理化性質和提高番茄產量方面表現較優，其試驗后土壤有機質含量較試驗前土壤升高186.67%，較CK試驗后土壤升高32.72%；Ec值較試驗前土壤降低21.79%，較CK試驗后土壤降低16.94%；pH值較試驗前土壤降低3.02%，較CK試驗后土壤降低1.47%；產量最高為171.05 t/hm2，較CK提高18.9%；果實可溶性固形物、維生素C、可溶性糖和番茄紅素含量分別為4.70%、58.20 mg/kg、

1.88%和55.50 mg/kg，分別較CK高15.20%、45.50%、

42.42%和32.14%。這說明在番茄壟上開暗溝套養蚯蚓可以有效培肥地力與改善土壤生態環境，從而促進作物生長、提高產品與產量，這與楊波等[14]、董青君等[15]和常青等[16]的研究結果一致。分析蚯蚓壟上暗溝套養優于蚯蚓壟溝套養的主要原因，可能是前者蚯蚓的活動區域更接近番茄植株，蚯蚓取食養殖基質后轉化的蚯蚓糞離番茄根系更近，更有利于番茄吸收蚯蚓糞中的養分。

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（責任編輯：肖光輝）