蚯蚓粪有机肥的制备及其对不同蔬菜产量和抗病性的影响
2015-12-12魏晓明
魏晓明
(湖北吉农沃尔特农业有限公司,武汉,430040)
现有有机肥料多以鸡粪、猪粪、牛粪等动物粪便经发酵处理后或加入微生物菌辅助处理制成,纯有机肥料的产量很低,市场多以生产有机-无机复混肥料为主。随着人们对有机农业的认识逐渐深入和接受,有机农业的发展也在加快,至2011年我国有机农业基地(通过有机认证)达8 500多个,面积达200多万hm2,而有机生产基地需使用纯有机肥料。
蚯蚓粪具有良好的团粒结构,富含微生物、生物活性物质等,在施入土壤后通过对周围的土壤进行矿化作用,将土壤中的有效养分释放出来,还能增加土壤腐殖质的含量,比一般有机肥更能发挥改良土壤的作用[1,2]。蚯蚓粪作为新型高效有机肥,已在多种作物上应用[3~5]。但是现有研究大多直接施用蚯蚓粪或将蚯蚓粪与无机肥料混合施用,而以蚯蚓粪为主要原料、配以辅料的有机肥的开发却鲜有报道。
本试验通过对使用蚯蚓粪有机肥料的作物与使用常规有机肥料的作物,从抗病性和产量上进行对比,以验证蚯蚓粪有机肥料在有机农业种植中的效果,为蚯蚓粪有机肥料的推广提供理论和实践依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
秸秆,为豆类、薯类、茄果类、玉米和其他农作物在收获籽粒后的剩余部分,其中含氮1.30%、磷0.30%、钾 0.50%、钙 0.79%~1.50%、硫 0.23%;菜饼,为饼肥的一种,为油菜籽榨油后的产物,从饲料商店购置,其中含氮4.6%、磷2.48%、钾1.4%,有机质含量80%左右;生稻壳,为内颖及较大的外颖组成的稻壳,一般长5~10 mm、宽2.5~5 mm、厚23~30 μm,其色泽呈稻黄色、金黄色、黄褐色及棕红色等。生稻壳中含氮0.48%、磷0.32%、钾0.27%、碳36%。秸秆腐熟剂,武汉金禾生物科技有限公司生产,500 g/袋,粉剂;EM发酵菌剂,北京康源绿洲生物公司生产,2 000 mL/瓶,水剂;枯草芽孢杆菌,中国台湾百泰生物科技股份有限公司生产,10亿个孢子/g,可湿性粉剂,600倍液;苏云金杆菌,武汉天惠集团生产,8 000万国际单位/mg,可湿性粉剂,500倍液。市购有机肥,购于武汉东西湖区舵落口农资大市场,氮磷钾含量4%,有机质含量40%,主要成分为牛粪。
1.2 蚯蚓粪有机肥料的制备
①蚯蚓粪处理 将蚯蚓粪过25~30目筛后堆置6~9 d,控制蚯蚓粪中水分含量为20%~30%,选取堆置后的蚯蚓粪备用。
②秸秆处理 将秸秆切成1~5 cm长的小段,然后分层叠放,每层的厚度为5~15 cm,叠放高度不超过0.8 m,每层之间撒入10 g/m2的秸秆腐熟剂,控制秸秆的含水量为69%~78%,用塑料大棚膜覆盖叠放后的秸秆,封闭发酵40~80 d,封闭发酵过程中每隔10~20 d翻堆1次,备用。
③菜饼处理 将菜饼分层叠放,每层的厚度为5~15 cm,总叠放高度不超过0.8 m,每层菜饼之间喷洒50 mL/m2的EM发酵菌剂,控制菜饼中水分含量为55%~65%,用塑料大棚膜覆盖叠放后的菜饼,封闭发酵40~80 d,封闭发酵过程中每隔10~20 d翻堆1次,备用。
④生稻壳处理 将生稻壳晒干至含水量8%以下,平铺于地面,厚度不超过10 cm,喷施20 g/m2的枯草芽孢杆菌和25 g/m2的苏云金杆菌,喷施后控制生稻壳中水分含量为45%~55%,混合均匀后堆置6~9 d,生稻壳堆置的高度不超过1 m,备用。
⑤混合处理 按照表1所示的比例将蚯蚓粪、秸秆、菜饼和生稻壳混合,通过避光风干和加入清水调节总含水量为25%~30%。加入秸秆腐熟剂、EM发酵菌剂、枯草芽孢杆菌、苏云金杆菌。
表1 蚯蚓粪有机肥的组成
表2 蚯蚓粪有机肥对不同蔬菜产量的影响 kg/667 m2
表3 蚯蚓粪有机肥对不同蔬菜病害的影响(病株数) 株/667 m2
1.3 蚯蚓粪有机肥对不同蔬菜产量和病害的影响
采用温室大棚,每棚试验单元面积为200 m2(400 m2/棚),每棚蔬菜的播种密度相同,均按照3 kg/m2施入有机肥料,所有肥料均作基肥施用,以市购有机肥作对照(3 kg/m2施入,不另加其他肥料),其他田间管理措施完全一致。试验作物为番茄、大蒜、西兰花、小白菜、黑冰18西瓜、沃农早丰豇豆、黄瓜、辣椒、白萝卜。在收获期统计不同蔬菜的产量及病株数(病株包括所有发病的植株,不分病害种类),调查时间是2012年11月2日、12月2日,2013年1月 5日、2月 6日、3月 5日、4月 5日、5月7日、6月5日、7月5日、8月5日、9月5日。
2 结果与分析
2.1 蚯蚓粪有机肥对不同蔬菜产量的影响
从表2可知,与对照相比,以蚯蚓粪有机肥作基肥,不同蔬菜的平均产量均有所增加,但不同蔬菜品种增加程度不一样,其中豇豆增加幅度最大,为12.57%,而小白菜的增加幅度最小,为2.16%。番茄、大蒜、西兰花、黑冰18西瓜、黄瓜、辣椒和白萝卜的平均产量分别增加 10.10%,7.79%,9.57%,6.84%,12.57%,9.50%,6.38%和8.19%。结果表明,本文制备的蚯蚓粪有机肥能明显提高蔬菜的产量。
2.2 蚯蚓粪有机肥对不同蔬菜病害的影响
由表3可知,在大棚中施入蚯蚓粪有机肥后,各蔬菜的病株数(病株包括所有发病的植株,不分病害种类)明显少于对照。番茄、大蒜、西兰花、小白菜、黑冰18西瓜、沃农早丰豇豆、黄瓜、辣椒、白萝卜的病株数分别减少了19.39%,15.57%,28.06%,13.14%,20.15%,17.78%,15.87%,20.83%和16.67%,说明蚯蚓粪有机肥能明显提高蔬菜的抗病性,蚯蚓粪有机肥中的有益菌群抑制了病原菌的数量或对植株产生了诱导抗性,控制了病害的发生。
3 讨论与结论
蚯蚓粪养分全面,不仅含氮、磷、钾、氨基酸等营养成分,还含铁、锰、铜、硼等多种微量元素,肥力维持时间长,可持续向植物供给养分,且卫生、不会霉变,无臭味[6,7],而且利用蚯蚓粪制备纯正有机肥的所有原料均来源于种植或养殖,不仅利用了农业生产的污染物质,解决了生产中的污染问题,并适合有机蔬菜生产基地和普通农作物生产使用。本研究利用发酵秸秆和生稻壳作为填充物,与蚯蚓粪适当配比混合,利用其高通气性、高排水性、高持水量及养分全面、富含微生物的特点,将其作为长效肥源;配合加入发酵菜饼,将其作为高氮源肥料来源,在蔬菜上应用效果明显。
蚯蚓粪富含微生物及一些生理活性物质,有比表面积大、吸附能力强、保肥供肥性能好的特点,是一种高效优质的有机肥料[8]。国内外不同研究均发现,蚯蚓粪能提高作物产量,改善品质。我们的结果与之相似,以蚯蚓粪有机肥作基肥能不同程度提高蔬菜产量,实现更高的经济效益。另外,本研究还发现蚯蚓粪有机肥能提高植株的抗病性,相似的结果被多次报道,Arancon 等[9]和胡艳霞等[10,11]研究表明,蚯蚓粪中因含有大量的有益微生物种群,能直接抑制病原菌的生长,对植株产生诱导抗性,所以在提高蔬菜抗病性上具有重要作用。
综上所述,蚯蚓粪有机肥料通过简单的发酵、混合、生物处理的技术制成,原料成本低廉,操作简单,容易掌握,适合规模化生产及推广。
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