不同含水量蚯蚓糞基質(zhì)性質(zhì)及其對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)的影響

中圖分類(lèi)號(hào)：S641.204 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1002-1302（2025）10-0275-05

蚯蚓糞被稱(chēng)為有機(jī)肥之王，是蚯蚓吞食有機(jī)廢棄物經(jīng)過(guò)消化道及微生物的分解作用后排出的糞便。大量研究表明，蚯蚓糞富含細(xì)菌、放線菌和真菌等大量微生物和腐殖酸、氨基酸、多糖、維生素等大量生物活性物質(zhì)，同時(shí)蚯蚓糞還含有過(guò)氧化物酶、蛋白酶、脫氫酶、淀粉酶、纖維素酶、脂肪酶等活性酶和赤霉素、生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素等植物激素[1-3]。隨著研究的深入，更多的生物活性物質(zhì)將被發(fā)現(xiàn)，蚯蚓糞的生物活性是其優(yōu)于一般有機(jī)肥的主要原因，因而近年來(lái)得到廣泛關(guān)注。普遍認(rèn)為，蚯蚓糞在發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)和優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)上最具潛力。但由于蚯蚓糞的性質(zhì)受到多種因素的影響，目前尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，為了能進(jìn)入市場(chǎng)，很多蚯蚓糞企業(yè)都按照有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行加工。其中，水分含量低于 30% 是商品有機(jī)肥產(chǎn)品的一項(xiàng)硬性指標(biāo)（NY525—2021《有機(jī)肥料》）。多年實(shí)踐表明，按有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)加工的蚯蚓糞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用效果并不顯著，多數(shù)情況下僅僅將其作為普通有機(jī)肥施用，大大浪費(fèi)資源。鑒于此，本研究從蚯蚓糞生物特性和有機(jī)肥含水量限量標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，探討不同含水量蚯蚓糞的性質(zhì)及其對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)的影響，為蚯蚓糞的規(guī)范生產(chǎn)、加工及使用提供參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)位于廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)大棚內(nèi)。

1.2 供試材料

供試蚯蚓品種為大平2號(hào)（赤子愛(ài)勝蚓），購(gòu)自廣西尚蚓農(nóng)業(yè)有限公司。用于生產(chǎn)蚯蚓糞的物料主要有牛糞、豬糞和雞糞，均購(gòu)自附近的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)。蔗糖濾泥（碳酸法的制糖濾泥）和木薯淀粉渣（生產(chǎn)乙醇的木薯淀粉渣）從附近的糖廠和淀粉加工廠獲得。栽培用的番茄品種為美國(guó)石頭番茄。

1.3 蚯蚓糞制作

將含水量 35%～40% 的牛糞、豬糞、雞糞、蔗糖濾泥、木薯淀粉渣按質(zhì)量分?jǐn)?shù) 50% ！ 10% ！ 10% 125% （20 5% 配制成混合料，將混合料發(fā)酵 10～15d ，再將發(fā)酵過(guò)的物料放置到密封桶中，添加水分達(dá)到70%～80% ，同時(shí)添加 1% EM菌，混合均勻后密封發(fā)酵 10～15d ，再次將物料攪拌成粥樣狀。

將 1kg 半干的碎牛糞按 2cm 厚度鋪到蚯蚓養(yǎng)殖框中，再投放蚯蚓；1d以后，將粥樣狀物料按斑塊式投放到牛糞堆體上，斑塊間距 5cm ，當(dāng)蚯蚓將粥樣狀物料分解為細(xì)碎的顆粒以后，再次投喂，重復(fù)操作，連續(xù)投喂60d，收集蚯蚓糞待試驗(yàn)。蚯蚓分解物料期間，蚯蚓堆體濕度維持在 65%～75% 。含水量為65% 的蚯蚓糞的理化性質(zhì)：有機(jī)質(zhì)含量 20.65% ，含N 1. 00% ！ P₂0₅ 1. 54% ！ K₂O 0.51% 、堿解氮438.8mg/kg 、有效磷457.5 mg/kg 、有效鉀4169.0mg/kg，pH 值7.62。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將蚯蚓糞攤放在滅菌的托盤(pán)內(nèi)，置于遮光大棚內(nèi)陰干，通過(guò)稱(chēng)重法檢測(cè)蚯蚓糞的含水量。蚯蚓糞設(shè)置4個(gè)含水量： 65% （實(shí)際含水量 65.08% ） 50% （實(shí)際含水量48. 85% ）、 36% （實(shí)際含水量36.24% ） .25% （實(shí)際含水量 25.06% ）。當(dāng)蚯蚓糞達(dá)到設(shè)定含水量時(shí)，取樣，測(cè)定脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性和可培養(yǎng)微生物量。取不同含水量蚯蚓糞作為美國(guó)石頭番茄的育苗基質(zhì)。為了保證各育秧盤(pán)蚯蚓糞的營(yíng)養(yǎng)含量一致，設(shè)定各育苗穴的蚯蚓糞干基相同，做法是：先將 65% 含水量蚯蚓糞平鋪到育秧盤(pán)中，再將其倒出，稱(chēng)重，根據(jù)其重量換算其他含水量蚯蚓糞的用量，最后將稱(chēng)重后的不同含水量的蚯蚓糞平鋪到50孔育苗盤(pán)中。將經(jīng)過(guò)催芽以后芽長(zhǎng) 0.1～0.2cm 的美國(guó)石頭番茄種子點(diǎn)播到育苗穴中，每穴1顆，播種結(jié)束后，所有育苗盤(pán)均勻噴水，保持基質(zhì)含水量在 60% 左右，培養(yǎng)期間不施用任何肥料，全程所有育苗盤(pán)水分供應(yīng)保持一致。不同培養(yǎng)時(shí)間測(cè)定番茄幼苗的株高及葉片SPAD值，培養(yǎng)結(jié)束后取代表性植株10株并測(cè)定葉面積、根系長(zhǎng)度、體積、平均直徑、地上部及地下部干物重等指標(biāo)。

1.5 調(diào)查指標(biāo)及方法

1.5.1蚯蚓糞測(cè)定指標(biāo)及方法有機(jī)質(zhì)含量、pH值、全氮含量 ?_P20₅ 含量 ??K₂0 含量按NY525—2012《有機(jī)肥料》標(biāo)準(zhǔn)中的方法測(cè)定，堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別按堿解擴(kuò)散法、碳酸氫鈉法和乙酸銨-火焰光度法測(cè)定，所有基質(zhì)養(yǎng)分含量均以濕基計(jì)算[4]。土壤微生物數(shù)量采用常規(guī)培養(yǎng)法：細(xì)菌使用牛肉膏蛋白肺培養(yǎng)基，真菌使用馬丁培養(yǎng)基，放線菌使用改良高氏I號(hào)培養(yǎng)基[5]。采用苯酚－次氯酸鈉比色法測(cè)定土壤脲酶活性；采用磷酸苯二鈉比色法測(cè)定土壤磷酸酶活性；采用3，5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定蔗糖酶活性[6]

1.5.2番茄幼苗測(cè)定指標(biāo)及方法株高：測(cè)定幼苗莖基部到莖頂生長(zhǎng)點(diǎn)的高度。葉片SPAD值：在幼苗生長(zhǎng)期內(nèi)，用托普云農(nóng)TYS-BC12型葉綠素測(cè)定儀測(cè)定最大葉片的SPAD值。葉片面積和根系的體積、表面積、直徑、長(zhǎng)度：小心從育秧盤(pán)種取出番茄幼苗的根系，用自來(lái)水沖洗干凈，再用EPSON-2400掃描儀測(cè)定葉片的表面積及根系的總表面積、總長(zhǎng)度、總體積、平均直徑。地上部及地下部干物質(zhì)積累量：取整株番茄植株，分成根和地上部，105°C 殺青 30min ，再 65^°C 烘干到恒重，稱(chēng)重。根系活力：采用TTC法測(cè)定。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2013、SPSS23.0ANOVA模塊對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1不同含水量蚯蚓糞的微生物含量和酶活性

2.1.1微生物數(shù)量由表1可知， 65% 含水量處理的蚯蚓糞的細(xì)菌數(shù)量與 50% 含水量處理相同，兩者顯著高于 36% ） 25% 含水量處理的蚯蚓糞，分別高出2.8倍， 36% 含水量處理也顯著高于 25% 含水量處理，高出3倍。但從真菌數(shù)量看，4個(gè)含水量處理間均無(wú)顯著差異。放線菌數(shù)量以 65% 含水量處理最低，其次是 25% 含水量處理， 50% 和 36% 含水量處理之間無(wú)顯著差異。

2.1.2酶活性由表1可知，蚯蚓糞的脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性隨著含水量的降低而降低。但 65% 含水量處理和 50% 含水量處理的脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性無(wú)顯著差異，而這2個(gè)處理的酶活性均顯著高于 36% 含水量處理和 25% 含水量處理。其中， 65% 含水量處理的脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性比 36% 含水量處理分別高 83.6% （2 ，36.8% 和 61.1% ，比 25% 含水量處理分別高 178.4%.68.83% 和 129.9% ： 50% 含水量處理的脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性比 36% 含水量處理分別高 71.7% （204號(hào) ，35.3% 和 53.5% ，比 25% 含水量處理分別高160. 32% 66.9% 和 19.02% 36% 含水量處理的脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性比 25% 含水量處理分別高 51.6%.35.3% 和 53.5% 。

2.2不同蚯蚓糞含水量基質(zhì)對(duì)番茄幼苗株高的影響

由表2可知，不同含水量處理的番茄幼苗株高差異在培養(yǎng)后 15d 表現(xiàn)出來(lái)，主要表現(xiàn)為低含水量處理顯著低于高含水量處理。在整個(gè)培養(yǎng)期間，65% 含水量處理與 50% 含水量處理的番茄幼苗株高無(wú)顯著差異，但在培養(yǎng)15d以后，兩者的株高顯著高于 36% 含水量處理和 25% 含水量處理。其中，25% 含水量處理的番茄幼苗株高在培養(yǎng)后15、20、25，30d 分別比 65% 含水量處理低 8.9% 28.91% 、28.57% （204號(hào) ，30.83% 。

2.3不同含水量蚯蚓糞基質(zhì)對(duì)番茄幼苗葉片SPAD值的影響

SPAD值能表征植物葉片的葉綠素含量，間接反映植物的光合能力。不同含水量處理的番茄幼苗葉片的SPAD值出現(xiàn)顯著差異的時(shí)間是在培養(yǎng)20d后（表3），晚于番茄幼苗株高。但與番茄幼苗株高的趨勢(shì)相同， 65% 含水量處理與 50% 含水量處理的番茄幼苗葉片SPAD值在整個(gè)培養(yǎng)期間無(wú)顯著差異，兩者明顯高于 36% 含水量處理和 25% 含水量處理。在培養(yǎng) 20.25.30d 時(shí)， 36% 含水量處理的番茄幼苗SPAD值較 65% 含水量處理分別低 12.0% ！22.4% 和21. 4% ： 25% 含水量處理的番茄幼苗SPAD值較 65% 含水量處理分別低 18. 9% ！26.5%o% 和 24.2% 。

2.4不同含水量蚯蚓糞基質(zhì)對(duì)番茄幼苗干物質(zhì)積累量、葉片總面積、根系生長(zhǎng)的影響

播種后30d，調(diào)查單株番茄幼苗的地上部干物質(zhì)積累量、地下部干物質(zhì)積累量、葉片總面積和根系的總長(zhǎng)度、總體積、總表面積、平均直徑等參數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表4。除了根系平均直徑指標(biāo)外，其他指標(biāo)均表現(xiàn)為 65% 含水量處理與 50% 含水量處理間無(wú)顯著差異，且均顯著高于 36% 含水量處理和 25% 含水量處理。其中， 25% 含水量處理的番茄幼苗的地上部十物質(zhì)重、地下部干物質(zhì)重、葉面積和根系的總長(zhǎng)度、總體積、總表面積、平均直徑分別比 65% 含水量處理小 45.8%52.6%52.5% 和 23.82% ；葉片總面積則降低 45.12% 。

2.5不同含水量蚯蚓糞基質(zhì)對(duì)番茄幼苗根系活力的影響

根系活力是植物生長(zhǎng)過(guò)程中的一個(gè)重要的生理參數(shù)，它可以直觀地反映植物根系生命活動(dòng)的強(qiáng)弱。播種后30d，取番茄幼苗并測(cè)定其根系活力，結(jié)果（圖1）表明，與番茄幼苗的株高和葉片SPAD值趨勢(shì)一樣，不同含水量蚯蚓糞對(duì)番茄幼苗根系活力有顯著變化。其中， 65% 含水量處理與 50% 含水量處理間無(wú)顯著差異，且均顯著高于 36% 含水量處理和 25% 含水量處理。 36% 含水量處理和 25% 含水量處理分別比 65% 含水量處理低44. 7% 和64.8% 。

2.6 相關(guān)性分析

將培養(yǎng) 30d 的番茄幼苗的株高、干物質(zhì)重、根系長(zhǎng)度、根系體積、根系表面積、根系平均直徑、整株葉片面積與蚯蚓糞的微生物數(shù)量、酶活性進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知，蚯蚓糞的真菌、放線菌數(shù)量與番茄幼苗的生長(zhǎng)性狀指標(biāo)無(wú)顯著相關(guān)，蚯蚓糞的脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性及蚯蚓糞的細(xì)菌數(shù)量均與番茄幼苗的生長(zhǎng)性狀指標(biāo)（根系總體積除外）呈極顯著相關(guān)。說(shuō)明蚯蚓糞的酶活性及細(xì)菌數(shù)量對(duì)番茄幼苗的生長(zhǎng)存在顯著影響。

3討論與結(jié)論

微生物是土壤的主要組成部分，在維持土壤健康、調(diào)節(jié)養(yǎng)分供給上發(fā)揮重要作用。蚯蚓糞含有大量的有益細(xì)菌，宋曉賀等利用ITS和16SrRNA高通量測(cè)序技術(shù)檢測(cè)到蚯蚓糞含有34個(gè)細(xì)菌菌門(mén)，優(yōu)勢(shì)菌門(mén)為變性菌門(mén)，其次為擬桿菌門(mén)、酸桿菌門(mén)、放線菌門(mén)和浮霉菌門(mén)，優(yōu)勢(shì)菌目為浮霉?fàn)罹俊⒏鼍亢褪衫w維菌等大量生防細(xì)菌[8]。在連作土壤上施用蚯蚓糞后，土壤微生物區(qū)系發(fā)生變化，真菌數(shù)量與細(xì)菌數(shù)量的比值呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，土壤由“真菌型”向\"細(xì)菌型”轉(zhuǎn)變，連作障礙有所緩解[9]。趙鳳艷等研究發(fā)現(xiàn)，蚯蚓糞施入設(shè)施番茄連作土壤后，土壤真菌門(mén)級(jí)優(yōu)勢(shì)菌（如擔(dān)子菌門(mén)）相對(duì)豐度比空白對(duì)照降低了 18% [10]。Zhao 等研究指出，在溫室黃瓜連作條件下，施用蚯蚓糞基肥可以提高黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)，并減少有益真菌和致病真菌的相對(duì)豐度，這對(duì)根際土壤微生物群落有著積極的影響[11]因此，維持蚯蚓糞的有益細(xì)菌數(shù)量對(duì)維持蚯蚓糞的功能有重要作用。在本試驗(yàn)中， 65% 含水量處理與50% 含水量處理的蚯蚓糞細(xì)菌數(shù)量相同且顯著高于36% 和 25% 含水量處理，這表明適宜的含水量（50%～65% ）對(duì)蚯蚓糞細(xì)菌的繁殖和生長(zhǎng)較為有利。蚯蚓糞真菌數(shù)量在4個(gè)含水量處理間均無(wú)顯著差異，這表明蚯蚓糞的真菌數(shù)量受其本身的含水量影響不大。在本試驗(yàn)中，蚯蚓糞放線菌數(shù)量沒(méi)有一定的規(guī)律，以 65% 含水量處理最少，其次是 25% 含水量處理， 50% 和 36% 含水量處理無(wú)顯著差異，這可能表明放線菌在特定蚯蚓糞含水量（ 36% ＼～50% ）區(qū)間內(nèi)能夠保持相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)量，過(guò)高或過(guò)低的含水量都不利于其生存，但其相關(guān)機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

有研究表明，蚯蚓糞施入連作土壤后能不同程度提高連作土壤中的多酚氧化酶、蔗糖酶、脫氫酶、過(guò)氧化氫酶和脲酶的活性，進(jìn)而促進(jìn)養(yǎng)分循環(huán)，提高土壤肥力[12-13]。劉嬋娟等研究發(fā)現(xiàn)，減量化肥配施 25% 蚯蚓糞肥較常規(guī)施肥增加了土壤脲酶和過(guò)氧化氫酶活性，番茄的產(chǎn)量增加了 10.67% ，氮肥利用率提升了 37.00%～128.36% ，可見(jiàn)維持蚯蚓糞施用對(duì)酶活性的調(diào)節(jié)作用可以直接影響作物的養(yǎng)分吸收和生長(zhǎng)[14]。本試驗(yàn)結(jié)果表明， 65% 含水量處理和 50% 含水量處理的脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性無(wú)顯著差異，但均顯著高于 36% 含水量處理和 25% 含水量處理，說(shuō)明適宜含水量對(duì)于維持蚯蚓糞本身較高的脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性有重要作用。

以不同含水量的蚯蚓糞作為基質(zhì)栽培番茄幼苗，番茄幼苗生長(zhǎng)隨蚯蚓糞的含水量表現(xiàn)出顯著的規(guī)律性。番茄幼苗的株高、干物質(zhì)積累量、根系生長(zhǎng)特性、根系活力、葉片面積、葉片光合特征等指標(biāo)在蚯蚓糞含水量在 50%～65% 差異不顯著，說(shuō)明這個(gè)含水量區(qū)間能穩(wěn)定維持蚯蚓糞的作物促生功能。但當(dāng)含水量降低到 36% 時(shí)，番茄幼苗的各項(xiàng)指標(biāo)均較 50%～65% 含水量處理顯著降低，當(dāng)蚯蚓糞的含水量控制到 25% （按有機(jī)肥含水量標(biāo)準(zhǔn)）時(shí)，番茄植株各項(xiàng)指標(biāo)隨之降低，說(shuō)明過(guò)分干化可能會(huì)影響蚯蚓糞對(duì)作物的促生功能。

對(duì)蚯蚓糞性質(zhì)及番茄幼苗的指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)番茄幼苗生長(zhǎng)與蚯蚓糞的微生物數(shù)量、酶活性均有顯著的正相關(guān)關(guān)系。說(shuō)明蚯蚓糞的微生物數(shù)量和酶活性與其作物促生功能密切相關(guān)。

綜上所述，蚯蚓糞的含水量對(duì)于其自身特性及功能的發(fā)揮具有相關(guān)性。當(dāng)蚯蚓糞含水量維持在50%～65% 時(shí)，能夠有效保持其微生物活性和酶活性，同時(shí)充分發(fā)揮其對(duì)作物的促生功能，生產(chǎn)上應(yīng)該為蚯蚓糞制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

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