蚯蚓粪对葡萄扦插苗生长及根系的影响研究

黄建全 李 博 郭艳芳 程有普 王 坤

摘    要：本试验以蚯蚓粪与草炭、园土混配作为葡萄扦插苗的生长基质，研究其对葡萄生长和根系的影响。结果表明，试验处理60 d后，葡萄株高、茎粗、节间长度、叶面积、叶绿素含量、根长、根表面积、根阴影面积、根体积、根尖数，添加蚯蚓粪的处理均高于不添加蚯蚓粪的处理（CK）。随着蚯蚓粪占比的增加，葡萄植株生长的各指标随之增高，蚯蚓粪占比达到一定的比例（T3），各生长指标又随着蚯蚓粪占比的继续增加而降低。蚯蚓粪可以促进植株的生长和根系发育，其中以蚯蚓粪∶草炭∶园土=2∶3∶1（T3）的处理效果最佳。

关键词：蚯蚓粪;葡萄扦插苗;生长指标;根系

中图分类号：S663.1          文献标识码：A          DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.01.014

Effects of Vermicompost on the Growth and Root System of Grape Own-rooted Seedlings

HUANG Jiangquan1， LI Bo2， GUO Yanfang1，4，CHENG Youpu2， WANG Kun3

（1.Tianjin Facility Agriculture Research Institute， Tianjin 300192， China; 2.Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China;3.Tianjin Innovation Base of Modern Agricultural Science and Technology Management Center， Tianjin 300173， China; 4. College of Life Sciences， Tianjin Normal University，Tianjin 300387， China）

Abstract： In this experiment， earthworm manure mixed with peat and garden soil was used as the growth medium of grape cuttings to study its effect on grape growth and root system.The results showed that after 60 days of treatment， the plant height， stem diameter， internode length， leaf area， chlorophyll content， root length， root surface area， root shadow area， root volume and root tip number of grape were all higher than the soil without earthworm manure treatment（CK）. With the increase of the proportion of earthworm manure， the growth indexes of grape plants increased， when the proportion of earthworm manure reached a certain proportion （T3）， and the growth indexes decreased with the increase of the proportion of earthworm manure. Earthworm manure can promote plant growth and root development， and the best treatment was earthworm manure∶peat∶garden soil=2∶3∶1 （T3） .

Key words： vermicompost;grape own-rooted seedlings;growth index;root system

2019年，我國葡萄种植面积排世界第二，产量稳居世界第一，但是在我国葡萄产业发展过程中，由于化肥的不合理施用，造成了很多土壤和环境问题。有机肥在促进植物吸收养分、改善土壤理化性质、提高土壤基质生物活性等方面具有重要意义。目前，生产上使用的有机肥料种类多、质量良莠不齐，对葡萄生长产生了一些负面影响，如施用未腐熟粪肥，棚室内葡萄发生氨害，出现“生粪咬苗”等现象。相比之下，蚯蚓粪这种生态有机肥显示出独一无二的综合肥力优势。蚯蚓粪是蚯蚓转化废弃物后的二次产物，具有良好的团粒结构，有很好的通气性和排水性，具有很大的表面积，使得许多有益微生物得以生存并具有良好的吸收和保持营养物质的能力。因此，对作物生长发育有较好的促进作用[1]。蚯蚓粪不仅含有氮、磷、锌等各类元素，还含有铁、锰、锌、铜、镁等多种微量元素，和18种植物所需的氨基酸，有机质含量和腐植质含量可达30%。‘红宝石无核葡萄，欧亚种，无核晚熟，穗形美观，品质优良，花芽分化好，耐储运，商品性好，口感好深受消费者喜爱，近年来发展较快。

目前，关于蚯蚓粪对‘红宝石无核葡萄生长发育影响的研究还未有报道。本研究以‘红宝石无核葡萄扦插苗为试验对象，以蚯蚓吞食牛粪后产生的蚯蚓粪为供试原料，采用盆栽试验，复配出葡萄的栽培基质，用于研究其对葡萄生长和根系的影响，促进苗木茁壮健康成长，以期为土壤改良措施提供科学依据和技术支撑，从而达到减少化肥施用、改善农田养分状况和保护农业生态环境的目的。

1 材料和方法

1.1 試验园概况

试验地点选择在天津市农业科学院设施研究所（位于天津市武清区豆张庄镇现代农业科技创新基地）天津葡萄综合试验站葡萄核心技术示范园内进行。该示范园位于天津市西北部，四季分明，属于温带半湿润季风性气候。年平均气温为11.6 ℃，7月平均气温为26.1 ℃，极端高温为38.2 ℃，极端低温为-14.7 ℃。年平均降水量为606 mm，无霜期212 d，平均日照总时数2 705 h。

1.2 试验材料

选择长势一致、植株健壮的一年生‘红宝石无核葡萄扦插苗。供试肥料蚯蚓粪生产厂家为天津市嘉沃科技股份有限公司，是以蚯蚓吞食牛粪后产生的。

1.3 仪器与用具

卷尺、游标卡尺、分析天平、环刀、LA-S200根系扫描仪、叶绿素仪、烘干器、叶面积仪、PH仪、电导率仪、分光光度计。

1.4 试验设计

选择一年生‘红宝石无核葡萄扦插苗为试验材料，进行盆栽试验，于2019年4月10日种植，并放置在天津市农业科学院设施研究所武清区葡萄示范园的冷棚中。采用随机区组设计，按照蚯蚓粪、草炭、土壤质量百分比（w/w），共设置7个处理，如表1所示，试验用营养钵上口径26 cm、高21 cm 。每个试验小区挑选长势一致、植株健壮的一年生葡萄扦插苗5株，每个处理重复3次，共21个小区。

1.5 不同基质配比处理的理化性质

各处理进行基本理化性质测定（农业行业标准2002）：pH值采用pH酸度计测量;电导率采用电导仪法测定;有机质含量采用重铬酸钾容量法-外加热法测定;硝态氮采用氯化钙浸提-紫外分光光度法测定;有效磷采用碳酸氢钠浸提-钼蓝比色法测定;速效钾采用火焰光度法测定;全氮采用凯式定氮法测定，测定结果如表2所示。

1.6 测定指标

根据试验设计的不同基质处理，于 ‘红宝石无核 葡萄扦插苗定植7 d后（2019年4月22日）开始跟踪植株的株高，观察每个处理的生长速度，使用卷尺每7 d进行1次测量，并使用土壤温湿度仪测定、记录土壤的温湿度。

于定植60 d后（2019年6月14日）使用游标卡尺测量茎粗、第五节间长度。在每个处理中挑选长势相对一致的植株3棵，每棵选取上、中、下三个叶片，使用叶绿素仪测定SPAD值。擦拭干净后，使用叶面积仪测量叶面积。去除枝叶并仔细剥离根系周边土壤，蒸馏水冲洗3次，并擦拭干净，使用根系扫描仪扫描出根长、根表面积、阴影面积、体积、根尖数等。

1.7 统计方法

采用Excel 2010和SPSS 17.0进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 蚯蚓粪对‘红宝石无核葡萄扦插苗生长指标的影响分析

由图1可知，添加蚯蚓粪个各处理的葡萄株高均高于CK。处理7 d时，各处理之间无显著差异（P>0.05）;自处理14 d起，T3处理的株高均高于其他处理，CK处理的株高均为最低;试验处理56 d后，T3和T4处理的株高显著高于T2、T1和CK处理（P<0.05），各处理的株高由高到低的顺序为：T3>T4>T6>T5>T2>T1> CK，即添加蚯蚓粪的处理，株高均比不添加蚯蚓粪（CK）的高;随着蚯蚓粪占比的增加，株高随之增加，T3处理株高达到最高，然后随着蚯蚓粪占比的继续增加，株高又随之降低。试验处理56 d后，T3（蚯蚓粪∶草炭∶园土=2∶3∶1）处理的株高为40.77 cm，比CK（蚯蚓粪∶草炭∶园土=0∶3∶1）处理（33.77 cm）增加了20.73%。

由图2和图3可以看出，定植60 d后，葡萄茎粗各处理之间无显著差异（P<0.05），T3、T4处理的节间长度显著高于T2、T1和CK（P<0.05），添加蚯蚓粪个各处理的茎粗和节间长度均高于CK;T3处理的茎粗和节间长度均为最高，均高于其他处理，CK处理的茎粗和节间长度均为最低;各处理的茎粗和节间长度由高到低的顺序均为：T3>T4>T6>T5>T2>T1> CK，即添加蚯蚓粪的处理，茎粗和节间长度均比不添加蚯蚓粪（CK）的高;随着蚯蚓粪占比的增加，茎粗和节间长度随之增加，T3处理达到最高，然后随着蚯蚓粪占比的继续增加，茎粗和节间长度又随之降低。T3（蚯蚓粪∶草炭∶园土=2∶3∶1）处理的茎粗（7.86 mm）和节间长度（26.27 cm）比CK（蚯蚓粪∶草炭∶园土=0∶3∶1）处理（茎粗7.13 mm、节间长度21.1 cm）分别增加了10.24%和24.5%。

2.2 蚯蚓粪对‘红宝石无核葡萄扦插苗叶面积的影响分析

由图4可知，定植60 d后，葡萄叶片上中下三部分叶面积之和，T3、T4处理显著高于其他处理（P<0.05），T3处理最高，为288.78 cm2，CK处理最低，为224.07 cm2;添加蚯蚓粪各处理的叶片上中下3部分叶面积之和均高于CK。

2.3 蚯蚓粪对‘红宝石无核葡萄扦插苗叶绿素含量的影响分析

由图4可知，T3处理叶绿素含量最高，为35.41 mg·g-1，比CK处理（叶绿素含量最低，为30.23 mg·g-1）高5.18 mg·g-1;T3、T4、T5、T6处理间的叶绿素含量显著高于CK、T1和T2处理（P<0.05），说明基质中的蚯蚓粪占比较高，会增加叶片的叶绿素含量。

2.4 蚯蚓粪对‘红宝石无核葡萄扦插苗根系指标的影响分析

在定植60 d后，取出植株根系，并进行扫描。由表3可知，6个添加蚯蚓粪基质的处理均不同程度的增加了植株的根长、根表面积、根阴影面积、根体积、根尖数。随着蚯蚓粪占比的增加，各指标的值也随之增加，到T3、T4各指标的值达到最高，之后随着蚯蚓粪占比的增加，各指标的值又随之下降。除根体积为T4处理最高外，其他指标均为T3处理为最高;T3处理的根长显著高于T1、T2、T5和CK（P<0.05）;根表面积T3、T4处理显著高于T1、T2和CK（P<0.05）;根阴影面积T3处理显著高于CK（P<0.05），根体积T3、T4、T6处理显著高于T1和CK（P<0.05），根尖数T3处理显著高于T1、T2和CK（P<0.05）;蚯蚓粪占比高的基质比蚯蚓粪占比低的基质更适合根系的生长。

3 结论与讨论

本研究通过蚯蚓粪与草炭、园土混配作为葡萄幼苗的生长基质，研究其对葡萄生长和根系的影响。结果显示，试验处理60 d后，葡萄株高、茎粗、节间长度、叶面积、叶绿素含量、根长、根表面积、根阴影面积、根体积、根尖数，添加蚯蚓粪的处理均大于不添加蚯蚓粪的处理（CK）。不同蚯蚓粪占比的基质对葡萄生长和根系的影响效果不同，但都优于不添加蚯蚓粪的处理，表明蚯蚓粪可以促进植株的生长和根系发育，与蔡树美等[2]研究发现增施蚯蚓粪能明显改善水稻根系与地上部生长及提高根系活力，冯腾腾等[3]研究表明施用蚯蚓粪黄瓜的 株高、茎粗、叶片数均与产量呈正相关等研究结果相一致，蚯蚓粪的营养价值相当高，被腐熟后能够平衡土壤中的酸碱值，促进根茎的生长发育，进而为葡萄藤提供大量养分;使用过程中能够使土壤松软、透气、减少土壤板结，经常使用蚯蚓粪能使土壤质地越来越好[4]。

蚯蚓粪加入土壤后增加了微生物多样性和基质养分含量，提升了养分的有效性，进而促进植株的生长[5]，随着蚯蚓粪占比的增加，葡萄植株生长的各指标随之增高，蚯蚓粪占比达到一定的比例（T3处理），各生长指标又随着蚯蚓粪占比的继续增加而降低，说明蚯蚓粪占比居中的处理能显著提高葡萄的各生长指标，蚯蚓粪占比较高的处理则对葡萄的生长促进作用降低，这可能由于蚯蚓粪中含大量腐殖质，其超过一定水平会对作物产生毒害作用，不利于营养物质的积累[6-10]。

综上所述， 蚯蚓粪可以促进植株的生长和根系发育，其中以蚯蚓粪∶草炭∶园土=2∶3∶1的处理效果最佳。

参考文献：

[1]EDWARDS C A， BURROWS I. Potential of earthworm composts as plant growth media[M]. Earthworms in waste & environmental management. The Netherlands：SPB Academic Press，1988.

[2]蔡树美，钱晓晴，柏彦超，等.不同供氮条件下施用蚯蚓粪对水稻生长及根系活性的影响[J]. 扬州大学学报（农业与生命科学版）， 2009，30（4）： 67-70.

[3]冯腾腾，黄怀成，陈飞，等.不同蚯蚓粪施用量对连作黄瓜农艺性状、产量和品质的影响[J].南方农业学报，2018，49（8）：1575-1580.

[4]林新坚，林斯，邱珊莲，等.不同培肥模式对茶园土壤微生物活性和群落结构的影响[J].植物营养与肥料学报，2013，19（1）：93-101.

[5]徐仲楠，王冲，朱逴，等. 蚯蚓粪与土壤复配比例对基质微生物性状及韭菜生长和品质的影响[J].植物营养与肥料学报，2019，25（3）：519-524.

[6]BROWN G. How do earthworms affect microfloral and faunal community diversity？[J]. Plant and soil，1995，170：209-311.

[7]HANDRECK K A. Vermicomposts as components of potting media[J].Biocycle，1986，27：58-62.

[8]吳珏，李建勇，刘娜.蚯蚓粪有机肥对番茄产量、品质和土壤化学性质的影响[J].上海农业学报，2018，34（4）：16-19.

[9]王鹏程.新型园艺栽培基质研究进展探索[J].现代园艺，2018（8）：120.

[10]罗爱玲.新型园艺栽培基质研究进展[J].农业开发与装备，2017（8）：39.

收稿日期：2019-09-03

基金项目：现代农业产业技术体系专项资金资助项目（CARS-30）;天津市农业科技成果转化与推广项目（201811020）

作者简介：黄建全（1978—），男，河南南阳人，副研究员，主要从事葡萄栽培、葡萄园土壤管理及葡萄病虫害防治等方面研究。