蚯蚓糞對(duì)葡萄扦插苗生長(zhǎng)及根系的影響研究

黃建全 李 博 郭艷芳 程有普 王 坤

摘? ? 要：本試驗(yàn)以蚯蚓糞與草炭、園土混配作為葡萄扦插苗的生長(zhǎng)基質(zhì)，研究其對(duì)葡萄生長(zhǎng)和根系的影響。結(jié)果表明，試驗(yàn)處理60 d后，葡萄株高、莖粗、節(jié)間長(zhǎng)度、葉面積、葉綠素含量、根長(zhǎng)、根表面積、根陰影面積、根體積、根尖數(shù)，添加蚯蚓糞的處理均高于不添加蚯蚓糞的處理（CK）。隨著蚯蚓糞占比的增加，葡萄植株生長(zhǎng)的各指標(biāo)隨之增高，蚯蚓糞占比達(dá)到一定的比例（T3），各生長(zhǎng)指標(biāo)又隨著蚯蚓糞占比的繼續(xù)增加而降低。蚯蚓糞可以促進(jìn)植株的生長(zhǎng)和根系發(fā)育，其中以蚯蚓糞∶草炭∶園土=2∶3∶1（T3）的處理效果最佳。

關(guān)鍵詞：蚯蚓糞;葡萄扦插苗;生長(zhǎng)指標(biāo);根系

中圖分類號(hào)：S663.1? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? DOI 編碼：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(guó)葡萄種植面積排世界第二，產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一，但是在我國(guó)葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，由于化肥的不合理施用，造成了很多土壤和環(huán)境問(wèn)題。有機(jī)肥在促進(jìn)植物吸收養(yǎng)分、改善土壤理化性質(zhì)、提高土壤基質(zhì)生物活性等方面具有重要意義。目前，生產(chǎn)上使用的有機(jī)肥料種類多、質(zhì)量良莠不齊，對(duì)葡萄生長(zhǎng)產(chǎn)生了一些負(fù)面影響，如施用未腐熟糞肥，棚室內(nèi)葡萄發(fā)生氨害，出現(xiàn)“生糞咬苗”等現(xiàn)象。相比之下，蚯蚓糞這種生態(tài)有機(jī)肥顯示出獨(dú)一無(wú)二的綜合肥力優(yōu)勢(shì)。蚯蚓糞是蚯蚓轉(zhuǎn)化廢棄物后的二次產(chǎn)物，具有良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，有很好的通氣性和排水性，具有很大的表面積，使得許多有益微生物得以生存并具有良好的吸收和保持營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力。因此，對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育有較好的促進(jìn)作用[1]。蚯蚓糞不僅含有氮、磷、鋅等各類元素，還含有鐵、錳、鋅、銅、鎂等多種微量元素，和18種植物所需的氨基酸，有機(jī)質(zhì)含量和腐植質(zhì)含量可達(dá)30%?！t寶石無(wú)核葡萄，歐亞種，無(wú)核晚熟，穗形美觀，品質(zhì)優(yōu)良，花芽分化好，耐儲(chǔ)運(yùn)，商品性好，口感好深受消費(fèi)者喜愛(ài)，近年來(lái)發(fā)展較快。

目前，關(guān)于蚯蚓糞對(duì)‘紅寶石無(wú)核葡萄生長(zhǎng)發(fā)育影響的研究還未有報(bào)道。本研究以‘紅寶石無(wú)核葡萄扦插苗為試驗(yàn)對(duì)象，以蚯蚓吞食牛糞后產(chǎn)生的蚯蚓糞為供試原料，采用盆栽試驗(yàn)，復(fù)配出葡萄的栽培基質(zhì)，用于研究其對(duì)葡萄生長(zhǎng)和根系的影響，促進(jìn)苗木茁壯健康成長(zhǎng)，以期為土壤改良措施提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐，從而達(dá)到減少化肥施用、改善農(nóng)田養(yǎng)分狀況和保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的目的。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)園概況

試驗(yàn)地點(diǎn)選擇在天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院設(shè)施研究所（位于天津市武清區(qū)豆張莊鎮(zhèn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新基地）天津葡萄綜合試驗(yàn)站葡萄核心技術(shù)示范園內(nèi)進(jìn)行。該示范園位于天津市西北部，四季分明，屬于溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)性氣候。年平均氣溫為11.6 ℃，7月平均氣溫為26.1 ℃，極端高溫為38.2 ℃，極端低溫為-14.7 ℃。年平均降水量為606 mm，無(wú)霜期212 d，平均日照總時(shí)數(shù)2 705 h。

1.2 試驗(yàn)材料

選擇長(zhǎng)勢(shì)一致、植株健壯的一年生‘紅寶石無(wú)核葡萄扦插苗。供試肥料蚯蚓糞生產(chǎn)廠家為天津市嘉沃科技股份有限公司，是以蚯蚓吞食牛糞后產(chǎn)生的。

1.3 儀器與用具

卷尺、游標(biāo)卡尺、分析天平、環(huán)刀、LA-S200根系掃描儀、葉綠素儀、烘干器、葉面積儀、PH儀、電導(dǎo)率儀、分光光度計(jì)。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇一年生‘紅寶石無(wú)核葡萄扦插苗為試驗(yàn)材料，進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，于2019年4月10日種植，并放置在天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院設(shè)施研究所武清區(qū)葡萄示范園的冷棚中。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，按照蚯蚓糞、草炭、土壤質(zhì)量百分比（w/w），共設(shè)置7個(gè)處理，如表1所示，試驗(yàn)用營(yíng)養(yǎng)缽上口徑26 cm、高21 cm 。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)挑選長(zhǎng)勢(shì)一致、植株健壯的一年生葡萄扦插苗5株，每個(gè)處理重復(fù)3次，共21個(gè)小區(qū)。

1.5 不同基質(zhì)配比處理的理化性質(zhì)

各處理進(jìn)行基本理化性質(zhì)測(cè)定（農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2002）：pH值采用pH酸度計(jì)測(cè)量;電導(dǎo)率采用電導(dǎo)儀法測(cè)定;有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測(cè)定;硝態(tài)氮采用氯化鈣浸提-紫外分光光度法測(cè)定;有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬藍(lán)比色法測(cè)定;速效鉀采用火焰光度法測(cè)定;全氮采用凱式定氮法測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如表2所示。

1.6 測(cè)定指標(biāo)

根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的不同基質(zhì)處理，于 ‘紅寶石無(wú)核 葡萄扦插苗定植7 d后（2019年4月22日）開(kāi)始跟蹤植株的株高，觀察每個(gè)處理的生長(zhǎng)速度，使用卷尺每7 d進(jìn)行1次測(cè)量，并使用土壤溫濕度儀測(cè)定、記錄土壤的溫濕度。

于定植60 d后（2019年6月14日）使用游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗、第五節(jié)間長(zhǎng)度。在每個(gè)處理中挑選長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)一致的植株3棵，每棵選取上、中、下三個(gè)葉片，使用葉綠素儀測(cè)定SPAD值。擦拭干凈后，使用葉面積儀測(cè)量葉面積。去除枝葉并仔細(xì)剝離根系周邊土壤，蒸餾水沖洗3次，并擦拭干凈，使用根系掃描儀掃描出根長(zhǎng)、根表面積、陰影面積、體積、根尖數(shù)等。

1.7 統(tǒng)計(jì)方法

采用Excel 2010和SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蚯蚓糞對(duì)‘紅寶石無(wú)核葡萄扦插苗生長(zhǎng)指標(biāo)的影響分析

由圖1可知，添加蚯蚓糞個(gè)各處理的葡萄株高均高于CK。處理7 d時(shí)，各處理之間無(wú)顯著差異（P>0.05）;自處理14 d起，T3處理的株高均高于其他處理，CK處理的株高均為最低;試驗(yàn)處理56 d后，T3和T4處理的株高顯著高于T2、T1和CK處理（P<0.05），各處理的株高由高到低的順序?yàn)椋篢3>T4>T6>T5>T2>T1> CK，即添加蚯蚓糞的處理，株高均比不添加蚯蚓糞（CK）的高;隨著蚯蚓糞占比的增加，株高隨之增加，T3處理株高達(dá)到最高，然后隨著蚯蚓糞占比的繼續(xù)增加，株高又隨之降低。試驗(yàn)處理56 d后，T3（蚯蚓糞∶草炭∶園土=2∶3∶1）處理的株高為40.77 cm，比CK（蚯蚓糞∶草炭∶園土=0∶3∶1）處理（33.77 cm）增加了20.73%。

由圖2和圖3可以看出，定植60 d后，葡萄莖粗各處理之間無(wú)顯著差異（P<0.05），T3、T4處理的節(jié)間長(zhǎng)度顯著高于T2、T1和CK（P<0.05），添加蚯蚓糞個(gè)各處理的莖粗和節(jié)間長(zhǎng)度均高于CK;T3處理的莖粗和節(jié)間長(zhǎng)度均為最高，均高于其他處理，CK處理的莖粗和節(jié)間長(zhǎng)度均為最低;各處理的莖粗和節(jié)間長(zhǎng)度由高到低的順序均為：T3>T4>T6>T5>T2>T1> CK，即添加蚯蚓糞的處理，莖粗和節(jié)間長(zhǎng)度均比不添加蚯蚓糞（CK）的高;隨著蚯蚓糞占比的增加，莖粗和節(jié)間長(zhǎng)度隨之增加，T3處理達(dá)到最高，然后隨著蚯蚓糞占比的繼續(xù)增加，莖粗和節(jié)間長(zhǎng)度又隨之降低。T3（蚯蚓糞∶草炭∶園土=2∶3∶1）處理的莖粗（7.86 mm）和節(jié)間長(zhǎng)度（26.27 cm）比CK（蚯蚓糞∶草炭∶園土=0∶3∶1）處理（莖粗7.13 mm、節(jié)間長(zhǎng)度21.1 cm）分別增加了10.24%和24.5%。

2.2 蚯蚓糞對(duì)‘紅寶石無(wú)核葡萄扦插苗葉面積的影響分析

由圖4可知，定植60 d后，葡萄葉片上中下三部分葉面積之和，T3、T4處理顯著高于其他處理（P<0.05），T3處理最高，為288.78 cm2，CK處理最低，為224.07 cm2;添加蚯蚓糞各處理的葉片上中下3部分葉面積之和均高于CK。

2.3 蚯蚓糞對(duì)‘紅寶石無(wú)核葡萄扦插苗葉綠素含量的影響分析

由圖4可知，T3處理葉綠素含量最高，為35.41 mg·g-1，比CK處理（葉綠素含量最低，為30.23 mg·g-1）高5.18 mg·g-1;T3、T4、T5、T6處理間的葉綠素含量顯著高于CK、T1和T2處理（P<0.05），說(shuō)明基質(zhì)中的蚯蚓糞占比較高，會(huì)增加葉片的葉綠素含量。

2.4 蚯蚓糞對(duì)‘紅寶石無(wú)核葡萄扦插苗根系指標(biāo)的影響分析

在定植60 d后，取出植株根系，并進(jìn)行掃描。由表3可知，6個(gè)添加蚯蚓糞基質(zhì)的處理均不同程度的增加了植株的根長(zhǎng)、根表面積、根陰影面積、根體積、根尖數(shù)。隨著蚯蚓糞占比的增加，各指標(biāo)的值也隨之增加，到T3、T4各指標(biāo)的值達(dá)到最高，之后隨著蚯蚓糞占比的增加，各指標(biāo)的值又隨之下降。除根體積為T4處理最高外，其他指標(biāo)均為T3處理為最高;T3處理的根長(zhǎng)顯著高于T1、T2、T5和CK（P<0.05）;根表面積T3、T4處理顯著高于T1、T2和CK（P<0.05）;根陰影面積T3處理顯著高于CK（P<0.05），根體積T3、T4、T6處理顯著高于T1和CK（P<0.05），根尖數(shù)T3處理顯著高于T1、T2和CK（P<0.05）;蚯蚓糞占比高的基質(zhì)比蚯蚓糞占比低的基質(zhì)更適合根系的生長(zhǎng)。

3 結(jié)論與討論

本研究通過(guò)蚯蚓糞與草炭、園土混配作為葡萄幼苗的生長(zhǎng)基質(zhì)，研究其對(duì)葡萄生長(zhǎng)和根系的影響。結(jié)果顯示，試驗(yàn)處理60 d后，葡萄株高、莖粗、節(jié)間長(zhǎng)度、葉面積、葉綠素含量、根長(zhǎng)、根表面積、根陰影面積、根體積、根尖數(shù)，添加蚯蚓糞的處理均大于不添加蚯蚓糞的處理（CK）。不同蚯蚓糞占比的基質(zhì)對(duì)葡萄生長(zhǎng)和根系的影響效果不同，但都優(yōu)于不添加蚯蚓糞的處理，表明蚯蚓糞可以促進(jìn)植株的生長(zhǎng)和根系發(fā)育，與蔡樹(shù)美等[2]研究發(fā)現(xiàn)增施蚯蚓糞能明顯改善水稻根系與地上部生長(zhǎng)及提高根系活力，馮騰騰等[3]研究表明施用蚯蚓糞黃瓜的 株高、莖粗、葉片數(shù)均與產(chǎn)量呈正相關(guān)等研究結(jié)果相一致，蚯蚓糞的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相當(dāng)高，被腐熟后能夠平衡土壤中的酸堿值，促進(jìn)根莖的生長(zhǎng)發(fā)育，進(jìn)而為葡萄藤提供大量養(yǎng)分;使用過(guò)程中能夠使土壤松軟、透氣、減少土壤板結(jié)，經(jīng)常使用蚯蚓糞能使土壤質(zhì)地越來(lái)越好[4]。

蚯蚓糞加入土壤后增加了微生物多樣性和基質(zhì)養(yǎng)分含量，提升了養(yǎng)分的有效性，進(jìn)而促進(jìn)植株的生長(zhǎng)[5]，隨著蚯蚓糞占比的增加，葡萄植株生長(zhǎng)的各指標(biāo)隨之增高，蚯蚓糞占比達(dá)到一定的比例（T3處理），各生長(zhǎng)指標(biāo)又隨著蚯蚓糞占比的繼續(xù)增加而降低，說(shuō)明蚯蚓糞占比居中的處理能顯著提高葡萄的各生長(zhǎng)指標(biāo)，蚯蚓糞占比較高的處理則對(duì)葡萄的生長(zhǎng)促進(jìn)作用降低，這可能由于蚯蚓糞中含大量腐殖質(zhì)，其超過(guò)一定水平會(huì)對(duì)作物產(chǎn)生毒害作用，不利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累[6-10]。

綜上所述， 蚯蚓糞可以促進(jìn)植株的生長(zhǎng)和根系發(fā)育，其中以蚯蚓糞∶草炭∶園土=2∶3∶1的處理效果最佳。

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收稿日期：2019-09-03

基金項(xiàng)目：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目（CARS-30）;天津市農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化與推廣項(xiàng)目（201811020）

作者簡(jiǎn)介：黃建全（1978—），男，河南南陽(yáng)人，副研究員，主要從事葡萄栽培、葡萄園土壤管理及葡萄病蟲(chóng)害防治等方面研究。