蚯蚓粪肥对黄瓜生长、产量和品质的影响
2017-09-11吴珏朱峰李建勇
吴珏,朱峰,李建勇
(1.上海市奉贤区蔬菜技术推广站,201499;2.上海市奉贤区农民科技教育培训中心;3.上海市农业技术推广服务中心)
蚯蚓粪肥对黄瓜生长、产量和品质的影响
吴珏1,朱峰2,李建勇3
(1.上海市奉贤区蔬菜技术推广站,201499;2.上海市奉贤区农民科技教育培训中心;3.上海市农业技术推广服务中心)
利用大棚研究了蚯蚓粪肥对黄瓜生长、产量、品质的影响。试验结果表明,施用蚯蚓粪肥显著促进了黄瓜生长,提高了黄瓜产量,改善了黄瓜品质,其中蚯蚓粪肥用量1 500 kg/667 m2的处理效果最佳,其黄瓜产量比对照提高21.66%,在整个生长期黄瓜茎粗始终最大,黄瓜果实中维生素C含量比对照高94.3%,且硝酸盐含量最低。
蚯蚓粪肥;黄瓜;产量;品质
黄瓜是市民喜爱的一种蔬菜,也是上海地区种植面积较大的蔬菜品种之一,种植方式以设施栽培为主。然而在种植过程中,很多农户为了追求高产,盲目增施肥料 (特别是化肥)[1,2],长期过量使用化肥,造成生产成本大幅增加、肥料资源浪费、土壤质量退化以及污染环境等诸多问题[3],尤其在设施栽培条件下,周年化的生产导致连作障碍发生严重,设施土壤次生盐渍化,土壤致病菌增多,土壤微生物种群数量和组成发生改变等[4],从而导致黄瓜减产、品质下降,连作障碍已经成为制约上海地区农业可持续发展的瓶颈问题之一[5]。
关于设施菜田连作障碍土壤改良的方法有很多,近年来通过养殖蚯蚓,使用蚯蚓粪来改良土壤成为一项新兴技术。蚯蚓粪在土壤改良方面有惊人作用,有研究表明,蚯蚓粪作为有机肥料,质地均一,具有良好孔性、通气性、保水性[6~8],富含微生物、生物活性物质等。农业部肥料质检中心对蚯蚓粪检测结果显示,其氮、磷、钾的含量分别为1.4%、1.0%、1.0%,含腐植酸46%,含有23种氨基酸,每1 g蚯蚓粪含有益微生物2×107~2×108个。蚯蚓粪中的有益微生物、酶还可以杀死土壤中的病菌、病毒和对植物生长有抑制作用的物质[9]。据研究,5 t蚯蚓粪就可以改良667 m2老化、重茬、板结、瘠薄的病态土壤,因此蚯蚓粪是一种理想的天然生物肥[10]。近年来,国内外对蚯蚓粪在设施蔬菜育苗中的应用效果有很多研究[6,11~16],研究结果认为,添加适量的蚯蚓粪可缩短育苗时间,增加经济效益,目前在国内利用蚯蚓粪有机肥栽培作物的研究报道较少[17]。
1 材料与方法
1.1 供试材料
蚯蚓粪肥自行制备,采用奉贤区四团华亨奶牛养殖场的牛粪以及扬升园艺场蔬菜作物秸秆作为蚯蚓饵料,所用蚯蚓为太平二号,养殖过程中根据蚯蚓食量每10~15 d投喂一次饵料,在大棚内养殖4个月后收集蚯蚓粪备用。对照所用商品有机肥为上海欣革生态农业有限公司生产的欣革有机肥,化肥为星花三元复合肥 (N∶P2O5∶K2O为15∶15∶15),追肥使用上海芳甸生物科技有限公司生产的芳甸水溶肥(N∶P2O5∶K2O为20∶20∶20)。
试验以黄瓜为材料,供试品种为宝科一号,于2016年4~8月在上海市奉贤区扬升农副产品产销专业合作社种植1 200 m2,6月27日开始采收,8月15日最后一次采收。
1.2 试验设计
试验设4个处理3次重复,采用随机区组排列,小区面积100 m2,每小区定植315株。处理Ⅰ:蚯蚓粪肥500 kg/667 m2+复合肥35 kg/667 m2;处理Ⅱ:蚯蚓粪肥1 000 kg/667 m2+复合肥35 kg/667 m2;处理Ⅲ:蚯蚓粪肥1500kg/667m2+复合肥35kg/667m2;CK:欣革有机肥1 000 kg/667 m2+复合肥40 kg/667 m2,各处理肥料作为底肥一次性施入。各处理其他栽培管理措施相同。
1.3 分析测定方法
在黄瓜生长过程中,分别于定植后20、40、60 d测定黄瓜株高、叶片数、最大叶面积、茎粗;每处理各随机抽取10株定株测定。黄瓜采收过程中记录每个处理产量,每处理随机挑取10根黄瓜测定单果质量、横径、瓜长。
每处理随机选取2 kg黄瓜测定维生素C、可溶性蛋白质、可溶性糖及硝酸盐含量等品质指标,重复3次。其中,维生素C含量用改进的2,6-二氯靛酚滴定法测定,可溶性蛋白质含量用考马斯亮蓝G-250染色法测定,可溶性糖含量用蒽酮比色法测定,硝酸盐含量用紫外分光光度法测定。
试验数据使用 Microsoft Excel 2007和 SAS 9.13软件统计分析。
表1 不同处理对黄瓜生长的影响
2 结果与分析
2.1 不同用量蚯蚓粪肥对黄瓜生长的影响
从表1的数据可以看出,在黄瓜整个生长期内,处理Ⅱ的株高、叶片数均最大,且与最小的对照(CK)相比差异显著;处理Ⅲ的茎粗一直相对较粗;在生长前期,对照的叶片大,最大叶面积比处理Ⅰ大15.2%,差异显著,而在生长中后期,处理Ⅱ的最大叶面积显著大于其他处理。由此可见,使用蚯蚓粪肥较商品有机肥更加有利于黄瓜植株营养生长。
2.2 不同用量蚯蚓粪肥对黄瓜果实性状及产量的影响
由表2可以看出,使用蚯蚓粪肥的处理黄瓜果长、横径、单果质量均大于使用商品有机肥的对照,其中处理Ⅲ的黄瓜果长、横径、单果质量最大,与对照相比差异显著。从667 m2产量来看,处理Ⅲ最高,为2 275 kg,比产量最低的对照高21.66%。且从图1可以看出,不同用量的蚯蚓粪肥3个处理间,产量与蚯蚓粪肥用量呈线性正相关,相关系数r接近1。可见使用蚯蚓粪肥有利于促进黄瓜生长,提高产量,且在试验范围内,用量越多,产量越高。
表2 不同处理对黄瓜果实性状及产量的影响
图1 不同蚯蚓粪肥用量对黄瓜产量的影响
2.3 不同用量蚯蚓粪肥对黄瓜品质的影响
由表3可以看出,对照黄瓜中维生素C含量最低,比含量最高的处理Ⅲ低94.3%,且与其他处理差异显著,但是处理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ之间没有显著性差异。从黄瓜中硝酸盐含量来看,使用蚯蚓粪肥的3个处理能不同程度降低黄瓜中硝酸盐的累积,且与对照差异显著,其中处理Ⅲ硝酸盐含量最低。此结果与秦芳等[18]研究的蚯蚓粪肥对菜心硝酸盐含量影响的试验结果一致,其研究表明施用适量的蚯蚓粪肥可以降低菜心硝酸盐含量。从可溶性糖和可溶性蛋白质含量来看,各处理间没有显著性差异。
表3 不同处理对黄瓜品质的影响
3 讨论与结论
试验结果表明,在化肥用量减少12.5%的情况下,施用蚯蚓粪肥可以促进黄瓜的生长发育,提高产量。在黄瓜整个生育期,施用蚯蚓粪肥的处理株高、叶片数均大于施用商品有机肥的对照,处理Ⅲ的茎粗始终最粗,说明高浓度的蚯蚓粪肥能促进黄瓜藤的增粗,有利于植株进行营养生长。蚯蚓粪肥与化肥合理搭配使用,为黄瓜生长提供速效与缓效的营养物质,更有利于植株营养体生长,这与其他学者在番茄、小白菜上的研究结果一致[19,20]。分析其原因,蚯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,但其成分复杂,且作用机理尚不明确[21,22]。
使用蚯蚓粪肥处理的黄瓜单果质量、果长、横径也显著高于对照,3个处理平均单果质量比对照高14.%,且667 m2产量也高于对照。其中蚯蚓粪肥用量越多,黄瓜产量越高,两者具有相关性,蚯蚓粪肥用量最多的处理Ⅲ产量比对照高21.6%。
不同用量的蚯蚓粪肥对黄瓜品质影响的效果也不同。使用蚯蚓粪肥的3个处理维生素C含量远高于对照,处理Ⅲ的维生素C含量最高,比对照高94.3%。维生素C是一种水溶性维生素,可以治疗坏血病、预防牙龈萎缩,具有抗氧化作用。对照的可溶性糖含量最高,其次为处理Ⅱ和处理Ⅲ,处理Ⅰ的含量最低,但是4个处理间差异不显著,可能蚯蚓粪肥不利于黄瓜中糖分的累积,具体原因有待进一步研究。虽然处理Ⅲ的蛋白质含量最低,而处理Ⅰ和Ⅱ的高于对照,但相互间差异不显著。从硝酸盐含量来看,使用蚯蚓粪肥的3个处理黄瓜中硝酸盐含量比对照低,其中以处理Ⅲ中的硝酸盐含量最低。有研究表明长期使用化肥,尤其是大量施用氮肥,使蔬菜食用品质下降,硝酸盐含量增加,给人体健康带来潜在的危险[23]。
综上所述,在减少化肥用量的基础上,使用蚯蚓粪肥仍然可以促进黄瓜生长,提高其产量及品质,其中以蚯蚓粪肥用量1 500 kg/667 m2的处理效果最佳。
[1]He F F,Jiang R F,Chen Q.Nitrous oxide emissions from an intensively managed greenhouse vegetable cropping system in Northern China[J].Environ Poll,2009,15(5):666-672.
[2]Min J,Zhao X,Shi W M.Nitrogen balance and loss in a greenhouse vegetable system in Southeastern China[J]. Pedosphere,2011,21(4):464-472.
[3]朱兆良.中国土壤氮素研究[J].土壤学报,2008,45(5):778-783.
[4]高群,孟宪志,于洪飞.连作障碍原因分析及防治途径研究[J].山东农业科学,2006(3):60-63.
[5]喻景权,杜尧舜.蔬菜设施栽培可持续发展中的连作障碍问题[J].沈阳农业大学学报,2000,31(1):124-126.
[6]Atiyeh R M,Edwards C A,Subler S,et al.Pig manure vermicom-post as a component of a horticultural bedding plant medium:effects on physicochemical properties and plant growth[J].Bio-resource Technology,2001,78:11-20.
[7]Zaller J G.Vermicompost as a substitute for peat in potting media:Effects on germination,biomass allocation,yields and fruit quality of three tomato varieties[J].Scientia Horticulturae,2007,112:191-199.
[8]Edwards C A,Burrows I.The potential of earthworm composts as plant growth media [M]//Edwards C A, Neuhauser E F.Earthworms in waste and environment management.Netherlands:SPB Acade-mic Press,1988: 21-32.
[9]胡艳霞,孙振均,孙永明,等.蚯蚓粪对黄瓜炭疽病的系统诱导抗性作用[J].应用生态学报,2004,15(8):1 358-1 362.
[10]张洪钦,董延涛.蚯蚓粪改良老化土壤效果[J].经济与管理科学,2004(1):29.
[11]Atiyeh R M,Arancon N Q,Edwards C A,et al.The influence of earthworm processed pig manure on the growth and productivity of marigolds [J].Bioresource Tecnology,2002,81:103-108.
[12]尚庆茂,张志刚,朱为民.蚯蚓粪基质与肥料添加量对辣椒穴盘育苗效果的研究[J].上海农业学报,2006,22(2):13-16.
[13]杨梅.几种瓜类蔬菜育苗基质及其施肥配方的研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2007.
[14]刘健,薛进军,梁高生,等.蚯蚓粪在小白菜穴盘育苗上应用研究[J].广西农业科学,2008,39(5):628-631.
[15]张晓蕾,王波,王亦丰,等.蚯蚓粪复合基质氮素添加量对番茄幼苗生长的影响[J].中国蔬菜,2010(16):47-53.
[16]郎莎莎.蚯蚓粪复合基质应用于万寿菊育苗和栽培的初步研究[D].扬州:扬州大学,2010.
[17]张宁,任亚丽,史庆华,等.蚯蚓粪对西瓜品质和产量的影响[J].中国蔬菜,2011(6):76-79.
[18]秦芳,苏利荣,苏天明,等.蚯蚓粪对土壤理化性状及菜心硝酸盐含量的影响研究[J].农业研究与应用,2013(4):10-16.
[19]周东兴,申雪庆,周连仁,等.蚯蚓粪对番茄农艺性状和品质的影响[J].东北农业大学学报,2012,43(11):28-33.
[20]王晓凤,成杰民,王志凤,等.蚯蚓堆肥对小白菜生长、品质和土壤性质的影响[J].湖北农业科学,2011,50(20):4 142-4 144.
[21]Brown G.How do earthworms affect microfloral and faunal community diversity[J].Plant and Soil,1995,170:209-231.
[22]Handreck K A.Vermicomposts as components of potting media[J].Biocycle,1986,27:58-62.
[23]何述尧.广州蔬菜硝酸盐污染与残留条件的调查研究[J].广东农业科学,1986(2):38-41.
Effects of Vermicompost on Growth,Production and Quality of Cucumber
WU Jue1,ZHU Feng2,LI Jianyong3
(1.Fengxian Vegetable Technology Extension Station,Shanghai 201499;2.Fengxian Agricultural Education Training Center of Science and Technology;3.Shanghai Agricultural Technology Extension Service Center)
This paper studied the effects of vermicompost on the cucumber growth,yield and quality in the shed.The results showed that the vermicompost significantly promoted the growth of cucumber,raised cucumber yield,and improved cucumber quality.Among all treatments,the treatment with the vermicompost dosage of 1 500 kg/667 m2,had the best effect with its yield 21.66%higher than that of CK,and in the whole growth period,its stem was the largest with vitamin C content of cucumber 94.3%higher than that of CK,in addition,it had the lowest nitrate content.
Vermicompost;Cucumber;Yield;Quality
S642.2
:A
:1001-3547(2017)16-0060-04
10.3865/j.issn.1001-3547.2017.16.022
上海市科技兴农推广项目沪农科推字(2015)第2-5号
吴珏(1983-),女,本科,农艺师,主要研究方向为蔬菜生理生态,电话:021-67108363,13641977033,E-mail:wujue-112@163.com
2017-05-26