蚯蚓养殖对改善果园土壤、树体生长发育及果实品质的影响

2020-12-09张生智

现代园艺 2020年22期

张生智

（山西省农科院果树研究所，山西太原 030001）

蚯蚓以畜禽的粪便和有机废物垃圾为食，连同泥土一同吞入，也会摄食植物的腐烂茎叶等碎片。蚯蚓是人们耳熟能详的“益虫”，它可以疏松土壤，提升土壤养分含量，提高土壤肥力，对促进农业增产能够起到良好的作用。当前，世界已知的蚯蚓有2500 多种，我国已记录有229 种。

1 蚯蚓养殖与土壤酶活性及土壤养分的关系

提升作物产量要适时维护土壤，将土壤成分始终维持在较理想的状态，植物才能从中吸收养分，保持良好的生长态势，最终提升果实产量和质量。土壤养分与土壤中各类酶活性息息相关，如果缺少酶，土壤中的很多物质将不能顺利地转化为植物生长所需的营养，因此，土壤酶活性是判断土壤养分的重要指标。如土壤中微生物量碳与微生物量氮的数量直接定决定了土壤中有机碳、有效态氮的含量，是判断土壤肥力、土壤营养成分配比是否均衡的重要参数。施加肥料提升土壤养分的方式虽有效，却是基于人工的后天方式，不符合自然规律[1]。

以蚯蚓为代表的“土壤动物”在身体蠕动及日常代谢过程中，能够对土壤结构的改善产生积极影响，如促进物质循环（蚯蚓喜食植物的腐烂茎叶、有机废物垃圾等，并不会干扰植物的正常生长），提高土壤肥力等。养殖蚯蚓可通过天然、原始的方式，帮助农业种植人员“营造”出理想的土壤环境。蚯蚓的粪便对提升土壤中的磷酸酶、脲酶、蛋白酶、蔗糖酶等物质活性大有益处，通过增加土壤中蚯蚓数量的方式，极大提升了土壤中微生物的数量。

2 蚯蚓养殖对改善果园土壤，树体生长发育及果实品质影响试验的材料与方法

2.1 选用的材料

为了精确探析蚯蚓养殖对果园土壤质量提升、树体生长发育及果实品质的影响，本研究选择在山西省农科院果树研究所苹果种植园中进行。首先，试验所用的土壤为褐土、潮土、棕壤土，均从山西省农科院果树研究所优质栽培示范园中取得。其次，3 种不同的土壤养分情况如下：第一，褐土中有机物的含量达到20.81g/kg、碱解氮的含量为66.5mg/kg、速效磷的含量为16.4mg/kg、速效钾的含量为157.5mg/kg、土壤pH 值为7.98（偏碱性）。第二，潮土中的有机质含量为8.52g/kg、碱解氮的含量为26.8mg/kg、速效磷的含量为4.8mg/kg、速效钾的含量为95.8mg/kg、pH 值为7.51（偏碱性）。第三，棕壤土的有机质含量为9.24g/kg、碱解氮的含量为48.3mg/kg、速效磷的含量为13.2mg/kg、速效钾的含量为132.5mg/kg、pH 值为6.65（偏酸性）。最后，选用的果树品种为长势总体相似的5 年生红富士苹果幼树。为了保证试验结果的准确性，选取盆口直径及高度都为50cm 的果树盆进行盆栽种植，每个盆中装有30kg 的土壤，选用的蚯蚓品种为“大平二号”，平均每只蚯蚓的重量为1g[2]。

2.2 试验组及对照组的设置

本试验的开展时间为2019 年春季，对试验组和对照组的设置如下：（1）将褐土、潮土、棕壤土分别运用网孔大小为3mm 的筛网进行过滤，目的在于清除土壤中混入的砂砾等杂物，之后将每种土壤分为2 份，装入6个果树盆中。（2）按照土壤质量10%～12%的比例，混入已腐熟的羊粪，总量为3～3.6kg，装入果树盆后，将5年生红富士苹果果树栽入其中。（3）在试验组的3 个盆中，均埋入30 条蚯蚓，且盆口应用孔径为0.5mm 的纱网包裹，既能够透气，又可以防止蚯蚓爬出。

2.3 土壤取样及果树根系与新梢生长情况的研究方式

自试验开始至2019 年秋季苹果树树叶发黄脱落之后，将所有土壤全部取出，进行清洁作业后（清除混入的果树残根及其它杂物），分别取样，放置于冰盒中（温度在5℃以下），带回试验室分析。测量选定的主要参数为土壤微生物量碳、微生物量氮、土壤酶活性。果树根系取出之后，将其附带的土壤冲洗干净，利用Winrhizo-2007 版软件，选取根系生长长度、表面积、总体积、根尖分叉数等指标系统性测定果树根系。

3 蚯蚓养殖对果园土壤质量提升、树体生长发育及果实品质影响试验的结果分析

3.1 蚯蚓对土壤酶活性的影响

褐土中埋入蚯蚓的试验组，脲酶活性为1.93mg/g·d，对照组脲酶活性位1.69mg/g·d；潮土中埋入蚯蚓的试验组，脲酶活性为0.43mg/g·d，对照组脲酶活性为0.28mg/g·d；棕壤土埋入蚯蚓的试验组，脲酶活性为0.34mg/g·d，对照组脲酶活性为0.19mg/g·d。

3.2 蚯蚓对土壤酸性磷酸酶活性的影响

褐土中埋入蚯蚓的试验组，酸性磷酸酶活性为1.24mg/g·d，未埋入蚯蚓的对照组酸性磷酸酶活性为1.08mg/g·d；潮土中埋入蚯蚓的试验组，酸性磷酸酶活性为1.25mg/g·d，对照组酸性磷酸酶活性为0.82mg/g·d；棕壤土中埋入蚯蚓的试验组，酸性磷酸酶活性为2.86mg/g·d，对照组酸性磷酸酶活性为2.73mg/g·d。

3.3 蚯蚓对土壤碱性磷酸梅活性的影响

褐土中埋入蚯蚓的试验组，碱性磷酸酶活性为1.45mg/g·d，对照组碱性磷酸酶活性为1.31mg/g·d；潮土中埋入蚯蚓的试验组，碱性磷酸酶活性为2.43mg/g·d，对照组碱性磷酸酶活性为0.91mg/g·d；棕壤土中埋入蚯蚓的试验组，碱性磷酸酶活性为2.31mg/g·d，对照组碱性磷酸酶活性为1.31mg/g·d。

结合上述数据可知，蚯蚓对土壤中脲酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶的活性确实存在提升作用，但对不同类型土壤的提升强度存在差异。

3.4 蚯蚓养殖对土壤微生物量碳和微生物量氮的影响

图1 放入蚯蚓对3 种土壤微生物量碳的影响柱状图

图2 放入蚯蚓对3 种土壤微生物量氮的影响柱状图

除了脲酶、磷酸酶之外，土壤中微生物量碳、微生物量氮的含量也是体现土壤活性的重要指标。对试验数据进行整理和分析之后，将之制作成如图1、图2 所示的柱状图，能够较为清晰地呈现出放入蚯蚓对3 种土壤微生物量氮、微生物量碳的影响情况。由此可见，蚯蚓对潮土微生物量碳的影响程度最大；对褐土、棕壤土微生物量氮的影响程度较大[3]。

3.3 蚯蚓养殖对果树生长发育和果实质量的影响

蚯蚓对苹果树根系生长的影响：（1）试验组褐土的根系活力为27μg/g·h，对照组为26.93μg/g·h；根尖分叉数分别为159919、78229；根系总长度分别为37309.18cm、20837.35cm；根系表面积分别为5584.42cm2、3135.85cm2；根系体积分别为66.50cm3、37.56cm3。（2）试验组潮土的根系活力为22.87μg/g·h，对照组为17.47μg/g·h；根尖分叉数分别为135037、43485；根系总长度分别为28713.27cm、11264.64cm；根系表面积分别为3733.97cm2和2007.96cm2；根系体积分别为38.64cm3和28.47cm3。（3）试验组棕壤土的根系活力为33.15μg/g·h，对照组为28.58μg/g·h；根尖分叉数分别为119941、90208；根系总长度分别为24364.57cm、23291.92cm；根系表面积分别为 4198.83cm2、3480.67cm2；根系体积分别为60.22cm3、39.56cm3。

蚯蚓对果树根系、新梢质量及数量影响较大，其中，试验组新梢数量的增量超出对照组27%；试验组苹果产量超出对照组20%；试验组苹果个大、饱满、多汁、口感爽脆。可见蚯蚓养殖能全面提升苹果产量和质量。