蚯蚓糞對番茄農(nóng)藝性狀和品質(zhì)的影響

周東興，申雪慶，周連仁，崔麗娟

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱 150030）

化學(xué)肥料的長期使用是導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量、作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降的主要因素[1]。蚯蚓糞作為有機(jī)肥料，質(zhì)地均一、表面積大，具有良好孔性、通氣性、保水性[2-4]，同時富含多種有益微生物和植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)[5-7]，具有促進(jìn)植物生長、提高產(chǎn)量和品質(zhì)作用[6,8-10]。近年來，國內(nèi)外對蚯蚓糞在設(shè)施蔬菜育苗中應(yīng)用效果有很多研究[11-17]，添加適量的蚯蚓糞可縮短育苗時間，增加經(jīng)濟(jì)效益，在國內(nèi)利用蚯蚓糞有機(jī)肥栽培作物的研究報道較少[18]。本研究在盆栽條件下利用蚯蚓糞和蚯蚓糞配施化肥探討對番茄農(nóng)藝性狀和品質(zhì)的影響，為蚯蚓糞在番茄生產(chǎn)中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

蚯蚓糞由赤子愛勝蚓（Eisenia foetida）處理牛糞90d后得到，供試土壤為北方典型黑土，番茄品種為東紅寶一號，化肥為（NH4）2HPO4和K2SO4。蚯蚓糞與土壤的農(nóng)化性質(zhì)分析[19-20]見表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

共設(shè)兩組盆栽試驗(yàn)：

第一組：單施蚯蚓糞有機(jī)肥。設(shè)計6個處理，5次重復(fù)：CK0（100%土壤），E1（20%蚯蚓糞+80%土壤），E2（40%蚯蚓糞+60%土壤），E3（60%蚯蚓糞+40%土壤），E4（80%蚯蚓糞+20%土壤），E5（100%蚯蚓糞）。

第二組：蚯蚓糞有機(jī)肥與化肥配施。設(shè)計6個處理，5次重復(fù)：CK1（100%土壤+化肥），F(xiàn)1（20%蚯蚓糞+80%土壤+化肥），F(xiàn)2（40%蚯蚓糞+60%土壤+化肥），F(xiàn)3（60%蚯蚓糞+40%土壤+化肥），F(xiàn)4（80%蚯蚓糞+20%土壤+化肥），F(xiàn)5（100%蚯蚓糞+化肥）。每盆施入化肥（NH4）2HPO48.0 g，K2SO45.3 g。

表1 土壤與蚯蚓糞的農(nóng)化性質(zhì)Table1 Agrochemical properties of soil and vermicompost

1.3 研究方法

試驗(yàn)于2010年在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行，試驗(yàn)用盆高30 cm，內(nèi)徑26 cm，盆土用量為12.5 kg。4月27日育苗，30 d后定植。1周后記錄番茄的生長狀況，每周1次記錄植株株高、株幅、莖粗、開花與結(jié)果情況。株高、株幅和莖粗觀測5次，開花和結(jié)果情況調(diào)查持續(xù)到番茄4個花穗完全結(jié)實(shí)。果實(shí)成熟盛期測定番茄的品質(zhì)。

番茄植株莖粗用游標(biāo)卡尺測定；番茄品質(zhì)指標(biāo)測定[21]：維生素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貝折光儀法。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2003進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和圖表處理，用SPSS 17.0軟件進(jìn)行單因素方差分析和LSD多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 單施蚯蚓糞對番茄農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1 蚯蚓糞對番茄株高、株幅和莖粗的影響

如圖1A所示，方差分析（P＜0.05）表明，第5周開始各處理間番茄株高表現(xiàn)差異顯著。E4、E5與CK0、E1、E2之間存在差異顯著性，E3與其他各處理均無顯著差異，E4與E5株高同對照相比，增加23.88%和34.13%。由圖1B看出，第1、2、4周各處理間番茄株幅表現(xiàn)差異不顯著，而在第3、5周測得的番茄株幅表現(xiàn)為差異顯著。E3、E4、E5分別與CK0、E1、E2之間差異顯著。如圖1C，前三周各處理對番茄莖粗影響不顯著，第4周和第5周，E3、E4與CK0之間差異顯著。

番茄生長的不同時期，蚯蚓糞對其株高、株幅和莖粗的影響不同，開花期和果實(shí)膨大期蚯蚓糞對農(nóng)藝性狀影響顯著，說明番茄前期需肥量少，開花期和果實(shí)膨大期，植株的根系發(fā)達(dá)，養(yǎng)分吸收多，植株株高、株幅和莖粗的變化迅速。蚯蚓糞作為有機(jī)肥，肥效較長，在開花期和果實(shí)膨大期發(fā)揮較好作用。

2.1.2 蚯蚓糞對番茄座果率的影響

由圖2看出，E2處理座果率最高，其他處理由大到小的順序?yàn)镋3、E1、CK0、E4、E5。方差分析表明，40%蚯蚓糞能顯著增加番茄的座果率。

2.1.3 蚯蚓糞對番茄品質(zhì)的影響

隨著各處理蚯蚓糞含量的增加，番茄維生素C含量呈現(xiàn)出先上升后下降的變化趨勢，與對照相比，20%蚯蚓糞處理達(dá)到極顯著效果，其次是40%蚯蚓糞，80%和100%蚯蚓糞處理導(dǎo)致番茄維生素C含量下降（圖3A）。方差分析表明，E3、E4處理的可溶性糖含量與CK0、E1、E2和E5處理在P＜0.05水平表現(xiàn)差異顯著（圖3B）。由此可見，60%和80%蚯蚓糞能提高番茄可溶性糖的含量。由圖3C可得，各處理間均存在顯著差異，E3處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順序?yàn)镋3＞E4＞E5＞E2＞E1＞CK0。

有研究表明，不同氮肥及配比對韭菜維生素C含量影響相似，都呈先上升后下降的變化趨勢[22]，也有研究結(jié)果表明，氮肥施用量增加，會導(dǎo)致辣椒果實(shí)中維生素C、可溶性糖含量減少[23]。蚯蚓糞為番茄生長提供豐富的營養(yǎng)，在促進(jìn)番茄營養(yǎng)生長的同時，也促進(jìn)了營養(yǎng)物質(zhì)在果實(shí)中的積累。低含量蚯蚓糞促進(jìn)果實(shí)中營養(yǎng)物質(zhì)的積累，而高含量蚯蚓糞抑制了營養(yǎng)物質(zhì)在果實(shí)中的積累。說明蚯蚓糞中所含的某些物質(zhì)在高含量處理時對番茄品質(zhì)有一定的抑制作用，有待進(jìn)一步澄清其抑制機(jī)理。

圖1 蚯蚓糞對番茄株高、株幅和莖粗的影響Fig.1 Effect of vermicompost on plant height,plant width and stem diameter of tomato

圖2 蚯蚓糞對番茄座果率的影響Fig.2 Effect of vermicompost on fruit rate of tomato

圖3 蚯蚓糞對番茄果實(shí)品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of vermicompost on fruit quality of tomato

2.2 蚯蚓糞配施化肥對番茄農(nóng)藝性狀的影響

2.2.1 蚯蚓糞配施化肥對番茄株高、株幅和莖粗的影響

第4周開始，F(xiàn)4、F5與CK1之間表現(xiàn)差異顯著，F(xiàn)4與F5的株高分別較CK1增加7.76%和12.00%。第5周，F(xiàn)5與CK1、F1、F2、F3之間表現(xiàn)出差異極顯著，F(xiàn)4與F5分別較CK1增加了12.89%和14.70%（圖4A）。各處理對株幅影響順序?yàn)镋5＞E4＞E3＞E2＞E1＞CK1。由此看出，在蚯蚓糞配施化肥的各處理中，在開花期和果實(shí)膨大期各處理間番茄的株幅表現(xiàn)為極顯著差異（圖4B）。由圖4C看出，第4、5周各處理間莖粗表現(xiàn)差異顯著，明顯高于對照。不同生長期各處理對番茄農(nóng)藝性狀影響不同，番茄生長初期表現(xiàn)不明顯，開花期和果實(shí)膨大期表現(xiàn)顯著地促生長作用。蚯蚓糞配施化肥較單施蚯蚓糞提早促進(jìn)番茄株高生長，其原因是蚯蚓糞配施化肥為番茄生長提供速效與緩效營養(yǎng)物質(zhì)，更利于營養(yǎng)體的生長。

圖4 蚯蚓糞配施化肥對番茄株高、株幅和莖粗的影響Fig.4 Effect of adding fertilizer in vermicompost on plant height、plant width and stem diameter of tomato

2.2.2 蚯蚓糞配施化肥對番茄座果率的影響

如圖5，方差分析表明，CK1與F1、F2、F3、F4處理間差異顯著，F(xiàn)2處理效果最好，座果率最高，其他處理由高到低的順序?yàn)镕3、F4、F1、F5、CK1。表明蚯蚓糞配施化肥能顯著提高番茄座果率。

圖5 蚯蚓糞配施化肥對番茄座果率的影響Fig.5 Effect of adding fertilizer in vermicompost on fruit rate of tomato

2.2.3 蚯蚓糞配施化肥對番茄品質(zhì)的影響

如圖6A所示，隨蚯蚓糞含量的增加，番茄維生素C含量不同增加趨勢。F1處理比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，各處理間存在顯著差異。與對照相比，蚯蚓糞配施化肥普遍能顯著增加番茄維生素C含量。F3處理對番茄的可溶性糖含量影響分別比其他處理分別增加14.29%、7.69%、3.49%、6.78%和31.25%，由高到低的次序?yàn)镕3＞F2＞F4＞F1＞CK1＞F5。除F1與F4間無差異顯著外，其他處理間均存在極顯著差異（圖6B）。表明低含量蚯蚓糞配施化肥后促進(jìn)番茄維生素C和可溶性糖含量的增加。其原因可能是蚯蚓糞中高含量的鹽分離子對該物質(zhì)的積累產(chǎn)生抑制和毒害影響[24]，從而影響了番茄果實(shí)中維生素C和可溶性糖的積累。由圖6C可知，F(xiàn)4處理導(dǎo)致番茄可溶性固形物含量比其他處理分別增加22.28%、7.14%、12.13%、17.80%和11.57%，由高到低的次序?yàn)镕4＞F1＞F5＞F2＞F3＞CK1。CK1處理與F1、F2、F3、F4和F5相比存在極顯著差異。蚯蚓糞配施化肥能極顯著提高番茄可溶性固形物的含量，其中80%蚯蚓糞配施化肥提高的效果最好。

圖6 蚯蚓糞配施化肥對番茄果實(shí)品質(zhì)的影響Fig.6 Effect of adding fertilizer in vermicompost on fruit quality of tomato

3 討論與結(jié)論

試驗(yàn)表明，蚯蚓糞能顯著影響番茄的生長和發(fā)育。兩組試驗(yàn)的不同處理都能促進(jìn)番茄株高、株幅和莖粗等農(nóng)藝性狀，蚯蚓糞配施化肥較單施蚯蚓糞處理能提早一周促進(jìn)番茄株高的生長，蚯蚓糞配施化肥的試驗(yàn)處理為番茄生長提供速效與緩效的營養(yǎng)物質(zhì)，更利于營養(yǎng)體的生長。有學(xué)者研究表明，當(dāng)腐殖質(zhì)含量高出一定值時，對植物生長產(chǎn)生抑制作用[25]。本研究結(jié)果與前人得出的結(jié)論有所不同。分析其原因，蚓糞中除含有腐殖質(zhì)外，還含有赤霉素、細(xì)胞分裂素、乙烯酸等植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，在植物新陳代謝中發(fā)揮著重要作用[26-27]，成分復(fù)雜，作用機(jī)理尚不明確。

不同含量的蚯蚓糞對品質(zhì)影響效果不同。低含量蚯蚓糞配施化肥能顯著提高番茄品質(zhì)，高含量蚯蚓糞配施化肥則有所降低。由于蚯蚓糞含有大量腐殖質(zhì)物質(zhì)[28-29]，其超過一定水平會表現(xiàn)出對植物的毒害作用，不利營養(yǎng)物質(zhì)在果實(shí)中積累。有研究表明，蚯蚓糞含量大于60%在植物生長和產(chǎn)量上有所下降[30-31]，歸因于以豬糞為基質(zhì)的蚯蚓糞中的高鹽量[3]。本試驗(yàn)雖得到類似結(jié)論，但原因尚未明確，需進(jìn)一步深入研究。

單施蚯蚓糞和蚯蚓糞配施化肥處理顯著促進(jìn)番茄的株高、株幅、莖粗的生長，并能提高番茄的座果率、維生素C、可溶性糖和可溶性固形物的含量。

兩組試驗(yàn)中，蚯蚓糞配施化肥與單施蚯蚓糞相比，能提早一周促進(jìn)番茄的株高、促進(jìn)株幅生長具有連續(xù)性，對莖粗的影響無差別。兩組試驗(yàn)中蚯蚓糞配比為20%～80%的各處理對提高番茄座果率、增加番茄維生素C、可溶性糖、可溶性固形物含量有不同程度的促進(jìn)作用。40%蚯蚓糞配施化肥為最佳處理。

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