蚯蚓粪对番茄农艺性状和品质的影响

周东兴，申雪庆，周连仁，崔丽娟

（东北农业大学资源与环境学院，哈尔滨 150030）

化学肥料的长期使用是导致土壤有机质含量、作物产量和品质下降的主要因素[1]。蚯蚓粪作为有机肥料，质地均一、表面积大，具有良好孔性、通气性、保水性[2-4]，同时富含多种有益微生物和植物生长调节物质[5-7]，具有促进植物生长、提高产量和品质作用[6,8-10]。近年来，国内外对蚯蚓粪在设施蔬菜育苗中应用效果有很多研究[11-17]，添加适量的蚯蚓粪可缩短育苗时间，增加经济效益，在国内利用蚯蚓粪有机肥栽培作物的研究报道较少[18]。本研究在盆栽条件下利用蚯蚓粪和蚯蚓粪配施化肥探讨对番茄农艺性状和品质的影响，为蚯蚓粪在番茄生产中的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

蚯蚓粪由赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）处理牛粪90d后得到，供试土壤为北方典型黑土，番茄品种为东红宝一号，化肥为（NH4）2HPO4和K2SO4。蚯蚓粪与土壤的农化性质分析[19-20]见表1。

1.2 试验设计

共设两组盆栽试验：

第一组：单施蚯蚓粪有机肥。设计6个处理，5次重复：CK0（100%土壤），E1（20%蚯蚓粪+80%土壤），E2（40%蚯蚓粪+60%土壤），E3（60%蚯蚓粪+40%土壤），E4（80%蚯蚓粪+20%土壤），E5（100%蚯蚓粪）。

第二组：蚯蚓粪有机肥与化肥配施。设计6个处理，5次重复：CK1（100%土壤+化肥），F1（20%蚯蚓粪+80%土壤+化肥），F2（40%蚯蚓粪+60%土壤+化肥），F3（60%蚯蚓粪+40%土壤+化肥），F4（80%蚯蚓粪+20%土壤+化肥），F5（100%蚯蚓粪+化肥）。每盆施入化肥（NH4）2HPO48.0 g，K2SO45.3 g。

表1 土壤与蚯蚓粪的农化性质Table1 Agrochemical properties of soil and vermicompost

1.3 研究方法

试验于2010年在东北农业大学园艺实验站进行，试验用盆高30 cm，内径26 cm，盆土用量为12.5 kg。4月27日育苗，30 d后定植。1周后记录番茄的生长状况，每周1次记录植株株高、株幅、茎粗、开花与结果情况。株高、株幅和茎粗观测5次，开花和结果情况调查持续到番茄4个花穗完全结实。果实成熟盛期测定番茄的品质。

番茄植株茎粗用游标卡尺测定；番茄品质指标测定[21]：维生素C含量采用2，6-二氯靛酚滴定法，可溶性糖含量采用蒽酮法；可溶性固形物含量采用阿贝折光仪法。

1.4 数据处理与分析

试验数据用Excel 2003进行试验数据的统计和图表处理，用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析和LSD多重比较。

2 结果与分析

2.1 单施蚯蚓粪对番茄农艺性状的影响

2.1.1 蚯蚓粪对番茄株高、株幅和茎粗的影响

如图1A所示，方差分析（P＜0.05）表明，第5周开始各处理间番茄株高表现差异显著。E4、E5与CK0、E1、E2之间存在差异显著性，E3与其他各处理均无显著差异，E4与E5株高同对照相比，增加23.88%和34.13%。由图1B看出，第1、2、4周各处理间番茄株幅表现差异不显著，而在第3、5周测得的番茄株幅表现为差异显著。E3、E4、E5分别与CK0、E1、E2之间差异显著。如图1C，前三周各处理对番茄茎粗影响不显著，第4周和第5周，E3、E4与CK0之间差异显著。

番茄生长的不同时期，蚯蚓粪对其株高、株幅和茎粗的影响不同，开花期和果实膨大期蚯蚓粪对农艺性状影响显著，说明番茄前期需肥量少，开花期和果实膨大期，植株的根系发达，养分吸收多，植株株高、株幅和茎粗的变化迅速。蚯蚓粪作为有机肥，肥效较长，在开花期和果实膨大期发挥较好作用。

2.1.2 蚯蚓粪对番茄座果率的影响

由图2看出，E2处理座果率最高，其他处理由大到小的顺序为E3、E1、CK0、E4、E5。方差分析表明，40%蚯蚓粪能显著增加番茄的座果率。

2.1.3 蚯蚓粪对番茄品质的影响

随着各处理蚯蚓粪含量的增加，番茄维生素C含量呈现出先上升后下降的变化趋势，与对照相比，20%蚯蚓粪处理达到极显著效果，其次是40%蚯蚓粪，80%和100%蚯蚓粪处理导致番茄维生素C含量下降（图3A）。方差分析表明，E3、E4处理的可溶性糖含量与CK0、E1、E2和E5处理在P＜0.05水平表现差异显著（图3B）。由此可见，60%和80%蚯蚓粪能提高番茄可溶性糖的含量。由图3C可得，各处理间均存在显著差异，E3处理的可溶性固形物含量最多，可溶性固形物含量由高到低的顺序为E3＞E4＞E5＞E2＞E1＞CK0。

有研究表明，不同氮肥及配比对韭菜维生素C含量影响相似，都呈先上升后下降的变化趋势[22]，也有研究结果表明，氮肥施用量增加，会导致辣椒果实中维生素C、可溶性糖含量减少[23]。蚯蚓粪为番茄生长提供丰富的营养，在促进番茄营养生长的同时，也促进了营养物质在果实中的积累。低含量蚯蚓粪促进果实中营养物质的积累，而高含量蚯蚓粪抑制了营养物质在果实中的积累。说明蚯蚓粪中所含的某些物质在高含量处理时对番茄品质有一定的抑制作用，有待进一步澄清其抑制机理。

图1 蚯蚓粪对番茄株高、株幅和茎粗的影响Fig.1 Effect of vermicompost on plant height,plant width and stem diameter of tomato

图2 蚯蚓粪对番茄座果率的影响Fig.2 Effect of vermicompost on fruit rate of tomato

图3 蚯蚓粪对番茄果实品质的影响Fig.3 Effect of vermicompost on fruit quality of tomato

2.2 蚯蚓粪配施化肥对番茄农艺性状的影响

2.2.1 蚯蚓粪配施化肥对番茄株高、株幅和茎粗的影响

第4周开始，F4、F5与CK1之间表现差异显著，F4与F5的株高分别较CK1增加7.76%和12.00%。第5周，F5与CK1、F1、F2、F3之间表现出差异极显著，F4与F5分别较CK1增加了12.89%和14.70%（图4A）。各处理对株幅影响顺序为E5＞E4＞E3＞E2＞E1＞CK1。由此看出，在蚯蚓粪配施化肥的各处理中，在开花期和果实膨大期各处理间番茄的株幅表现为极显著差异（图4B）。由图4C看出，第4、5周各处理间茎粗表现差异显著，明显高于对照。不同生长期各处理对番茄农艺性状影响不同，番茄生长初期表现不明显，开花期和果实膨大期表现显著地促生长作用。蚯蚓粪配施化肥较单施蚯蚓粪提早促进番茄株高生长，其原因是蚯蚓粪配施化肥为番茄生长提供速效与缓效营养物质，更利于营养体的生长。

图4 蚯蚓粪配施化肥对番茄株高、株幅和茎粗的影响Fig.4 Effect of adding fertilizer in vermicompost on plant height、plant width and stem diameter of tomato

2.2.2 蚯蚓粪配施化肥对番茄座果率的影响

如图5，方差分析表明，CK1与F1、F2、F3、F4处理间差异显著，F2处理效果最好，座果率最高，其他处理由高到低的顺序为F3、F4、F1、F5、CK1。表明蚯蚓粪配施化肥能显著提高番茄座果率。

图5 蚯蚓粪配施化肥对番茄座果率的影响Fig.5 Effect of adding fertilizer in vermicompost on fruit rate of tomato

2.2.3 蚯蚓粪配施化肥对番茄品质的影响

如图6A所示，随蚯蚓粪含量的增加，番茄维生素C含量不同增加趋势。F1处理比CK1、F2、F3、F4和F5高出72.13%，14.21%，66.30%，56.55%和18.20%，方差分析表明，各处理间存在显著差异。与对照相比，蚯蚓粪配施化肥普遍能显著增加番茄维生素C含量。F3处理对番茄的可溶性糖含量影响分别比其他处理分别增加14.29%、7.69%、3.49%、6.78%和31.25%，由高到低的次序为F3＞F2＞F4＞F1＞CK1＞F5。除F1与F4间无差异显著外，其他处理间均存在极显著差异（图6B）。表明低含量蚯蚓粪配施化肥后促进番茄维生素C和可溶性糖含量的增加。其原因可能是蚯蚓粪中高含量的盐分离子对该物质的积累产生抑制和毒害影响[24]，从而影响了番茄果实中维生素C和可溶性糖的积累。由图6C可知，F4处理导致番茄可溶性固形物含量比其他处理分别增加22.28%、7.14%、12.13%、17.80%和11.57%，由高到低的次序为F4＞F1＞F5＞F2＞F3＞CK1。CK1处理与F1、F2、F3、F4和F5相比存在极显著差异。蚯蚓粪配施化肥能极显著提高番茄可溶性固形物的含量，其中80%蚯蚓粪配施化肥提高的效果最好。

图6 蚯蚓粪配施化肥对番茄果实品质的影响Fig.6 Effect of adding fertilizer in vermicompost on fruit quality of tomato

3 讨论与结论

试验表明，蚯蚓粪能显著影响番茄的生长和发育。两组试验的不同处理都能促进番茄株高、株幅和茎粗等农艺性状，蚯蚓粪配施化肥较单施蚯蚓粪处理能提早一周促进番茄株高的生长，蚯蚓粪配施化肥的试验处理为番茄生长提供速效与缓效的营养物质，更利于营养体的生长。有学者研究表明，当腐殖质含量高出一定值时，对植物生长产生抑制作用[25]。本研究结果与前人得出的结论有所不同。分析其原因，蚓粪中除含有腐殖质外，还含有赤霉素、细胞分裂素、乙烯酸等植物生长调节物质，在植物新陈代谢中发挥着重要作用[26-27]，成分复杂，作用机理尚不明确。

不同含量的蚯蚓粪对品质影响效果不同。低含量蚯蚓粪配施化肥能显著提高番茄品质，高含量蚯蚓粪配施化肥则有所降低。由于蚯蚓粪含有大量腐殖质物质[28-29]，其超过一定水平会表现出对植物的毒害作用，不利营养物质在果实中积累。有研究表明，蚯蚓粪含量大于60%在植物生长和产量上有所下降[30-31]，归因于以猪粪为基质的蚯蚓粪中的高盐量[3]。本试验虽得到类似结论，但原因尚未明确，需进一步深入研究。

单施蚯蚓粪和蚯蚓粪配施化肥处理显著促进番茄的株高、株幅、茎粗的生长，并能提高番茄的座果率、维生素C、可溶性糖和可溶性固形物的含量。

两组试验中，蚯蚓粪配施化肥与单施蚯蚓粪相比，能提早一周促进番茄的株高、促进株幅生长具有连续性，对茎粗的影响无差别。两组试验中蚯蚓粪配比为20%～80%的各处理对提高番茄座果率、增加番茄维生素C、可溶性糖、可溶性固形物含量有不同程度的促进作用。40%蚯蚓粪配施化肥为最佳处理。

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