蚯蚓糞有機肥對土壤肥力與農(nóng)作物生長及產(chǎn)品品質(zhì)的影響

覃楊華 何明菊 張遠飛 張璐

摘 要：蚯蚓糞屬于一種天然有機肥料，優(yōu)質(zhì)且安全，對土壤肥力和農(nóng)作物生長及產(chǎn)品品質(zhì)有明顯改善及促進作用，能夠顯著改善長期使用無機化學(xué)元素（化肥）造成的土壤質(zhì)量退化及肥力流失情況，且可就地取材，對減少肥料成本投入和提高農(nóng)民經(jīng)濟收入均有重要意義。對此，本文旨在分析蚯蚓糞有機肥對土壤肥力與農(nóng)作物生長及產(chǎn)品品質(zhì)的影響，以期為相關(guān)研究提供有用參考。

關(guān)鍵詞：蚯蚓糞有機肥;土壤肥力;農(nóng)作物;農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)

中圖分類號：S-3

文獻標(biāo)識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200915010

收稿日期：2020-08-05

作者簡介：覃楊華，男，碩士，農(nóng)藝師。研究方向：土壤肥料。

引言

化肥在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及發(fā)展中扮演著重要的角色，我國有50%左右的農(nóng)作物增產(chǎn)都和使用化肥有密切關(guān)系。隨著化肥使用量的逐年增加和大量使用，過度依賴化肥不僅對糧食產(chǎn)量的增長無利，還會引發(fā)肥料利用率低、浪費資源以及污染環(huán)境等問題。國家出臺化肥使用量零增長相關(guān)政策及措施，提倡增施有機肥，逐步減少化肥用量;優(yōu)化有機無機肥料結(jié)構(gòu)，減少化肥用量比例;強化農(nóng)機農(nóng)藝融合，改進施肥方式，減少化肥用量。通過綜合應(yīng)用各種有效措施，實現(xiàn)減量增效目的?；诖?，有機肥的使用受到了廣泛關(guān)注。有機肥即生物肥料，一般以植物或動物糞便為主，糞便中的微量元素對農(nóng)作物的生長及發(fā)育有著重要作用，還可改善土壤的理化性質(zhì)。蚯蚓糞屬于天然肥料，主要是將有機物料轉(zhuǎn)化為肥料和土壤改良劑以供農(nóng)作物生長的營養(yǎng)需求，具有覆蓋面積大、持水性好、排水能力強及通氣性優(yōu)等特點，加上有益微生物與營養(yǎng)成分含量豐富，使其具備較好的供肥、保肥和改良土壤的能力。因此，針對蚯蚓糞有機肥對土壤肥力與農(nóng)作物生長及產(chǎn)品品質(zhì)影響的研究具有重要意義。

1?蚯蚓糞有機肥及其性質(zhì)

蚯蚓在吞食經(jīng)腐熟后的有機秸稈、污泥及禽畜糞便等有機廢物后，在其消化作用和環(huán)境微生物的共同作用下，轉(zhuǎn)化為提供自身生存的營養(yǎng)物質(zhì)，再經(jīng)排泄后形成蚯蚓糞。蚯蚓糞色澤灰黑或全黑，多呈0.5～3mm的顆粒狀或者橢圓狀細碎物，偶見粘結(jié)為2～3cm的團塊狀[1]。堆肥過程中，在蚯蚓的作用下，有機物礦化速度快且腐殖化程度高，與傳統(tǒng)堆肥產(chǎn)物相比，其營養(yǎng)成分、生化特征和理化特征等優(yōu)勢更加明顯。受蚯蚓種類、進食有機物及其自身消化情況的差異影響，蚯蚓糞也可呈現(xiàn)出不同的理化性質(zhì)。有研究指出，大量的腐殖質(zhì)對蚯蚓糞的吸附能力提高有明顯作用，加大陽離子交換量的同時提高保肥與供肥性能，同時降低重金屬含量，加上微生物活性比較強，使其轉(zhuǎn)化為有機物的速率較高。

2?蚯蚓糞有機肥對土壤性狀的影響

蚯蚓糞的理化性質(zhì)決定了其能夠改善土壤物理結(jié)構(gòu)的同時改變其化學(xué)性質(zhì)，同時還能對土壤理化性狀帶來明顯改變。蚯蚓糞富含多糖，而多糖作為膠結(jié)劑的一種，在土壤中能夠促進團聚體形成及保持。團聚體作為一種較好的土壤結(jié)構(gòu)體，是在土壤的原生顆粒與膠體的凝集膠結(jié)后所成，當(dāng)其數(shù)量及空間排列不同，其土壤孔隙的分布也會有所不同，對土壤水力特征有決定作用，進而影響土壤透水性、蓄水性、通氣性及可耕作性等[2]。蚯蚓糞中蘊含豐富的腐殖質(zhì)，能改善土壤理化性質(zhì)，且腐殖質(zhì)和鈣離子膠結(jié)土粒凝聚后可形成較穩(wěn)定的團粒性結(jié)構(gòu)，具有較強的保水性能，且親水膠體導(dǎo)熱性小，有利于改善土壤的保溫性能。通過對使用蚯蚓糞的土壤微生物數(shù)量研究發(fā)現(xiàn)，蚯蚓糞使用量越大，微生物數(shù)量越多，土壤的活性也越強，可降低土壤容重，增加土壤孔隙度，讓土壤具備更好的持水性、排水性、通氣性及好氧性等，進而促進植物根系生長和營養(yǎng)物質(zhì)有效利用。

蚯蚓糞的中性偏堿性性質(zhì)能夠減少土壤中交換態(tài)鋁的含有量，對酸性土壤有改善作用。但有研究指出，蚯蚓糞并不影響土壤的pH值，甚至還有可能使土壤pH值降低，原因是有機物在分解時形成的蚯蚓糞及有機酸在提高土壤滲透性同時會使鹽分流失加劇，使土壤酸性化。也有許多學(xué)者指出，蚯蚓糞對于土壤pH值的影響由堆肥原料及土壤性質(zhì)來決定。由此可知，蚯蚓糞有機肥的使用能夠明顯改善土壤的物理結(jié)構(gòu)，但對于土壤的酸堿性與離子交換能力的影響沒有形成一致，還需更深入地研究。

3?蚯蚓糞有機肥對土壤肥力的影響

蚯蚓糞有機肥對增加土壤中的營養(yǎng)成分和促進養(yǎng)分的活化等有顯著作用，還能平衡速效養(yǎng)分的供應(yīng)，使土壤供肥能力及肥力得到改善。蚯蚓糞有機肥中養(yǎng)分豐富，作為一種天然肥料，其通過釋放營養(yǎng)物質(zhì)來改善土壤的性質(zhì)。在堆肥中使用蚯蚓糞，不僅可以獲得大量土壤團聚體，還能加速土壤有機物分解及轉(zhuǎn)化，加大土壤富集能力，增加腐殖質(zhì)的形成。

土壤的養(yǎng)分和有機質(zhì)之間關(guān)系密切，蚯蚓糞有機肥可以將大量的有機質(zhì)帶到土壤中，經(jīng)過分解之后形成有機酸，在酸溶作用下，使礦物的風(fēng)化和養(yǎng)分的釋放能力增強。同時，蚯蚓糞有機肥在土壤碳氮循環(huán)當(dāng)中也發(fā)揮重要作用。有學(xué)者指出，蚯蚓糞有機肥大量團粒結(jié)構(gòu)可以使碳在大顆粒的土壤中微團聚體處在一個長期穩(wěn)定的狀態(tài)中，加大土壤中碳的有機碳物理保護作用和儲備量[3]。土壤中碳、氮等元素可反映出土壤的養(yǎng)分循環(huán)及轉(zhuǎn)化關(guān)系，可以直觀反映出土壤微生物的生長狀態(tài)及土壤的肥力狀態(tài)等。

此外，蚯蚓糞有機肥能提高酶與微生物的活性，促進土壤養(yǎng)分活化。有學(xué)者在研究蚯蚓糞對磷的影響時，發(fā)現(xiàn)蚯蚓糞有機肥能使磷含量增加13%～26%，認為磷肥在土壤中很容易被吸附固定，導(dǎo)致難溶性磷酸鹽的形成，影響磷的釋放和有效利用。蚯蚓糞有機肥則可減弱土壤對磷等微量元素的吸附作用，在微生物與酶的共同作用下把有機磷轉(zhuǎn)化成無機磷，使磷的有效性得以提高。還有學(xué)者指出，蚯蚓糞有機肥可減少土壤養(yǎng)分的淋溶，但其在土壤的養(yǎng)分遷移轉(zhuǎn)化中產(chǎn)生的影響研究還有待深入，如碳氮礦化作用機理及影響等。

4?蚯蚓糞有機肥對農(nóng)作物生長及產(chǎn)品品質(zhì)的影響

由上述分析可知，蚯蚓糞有機肥在改善土壤肥力上有著較顯著的優(yōu)勢，因此認為其對促進農(nóng)作物的生長和提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量及品質(zhì)方面也可發(fā)揮重要作用。有學(xué)者證實，使用蚯蚓糞有機肥后，玉米株高和地上、地下干物質(zhì)量以及地上、地下植株中鉀、氮的含量隨著蚯蚓糞的用量增加而增多，用量達20%時，對玉米株高和地上、地下干物質(zhì)的含量會有一定抑制作用。還有研究對甘藍種植使用蚯蚓糞有機肥的觀察中發(fā)現(xiàn)，與無機肥配合使用對提高甘藍產(chǎn)量有顯著作用，且品質(zhì)上也有明顯改善，還能降低甘藍中硝酸鹽的含量和增加維生素C的含量[4]。另有學(xué)者在番茄種植中證實蚯蚓糞有機肥可增加番茄的株高，豐富碳水化合物的含量，進而改善果實甜度。此外，還有學(xué)者認為，蚯蚓糞有機肥的促農(nóng)作物生長作用與養(yǎng)分有密切關(guān)系，同時還得益于大量的微生物活動來提高土壤腐殖質(zhì)含量及礦物營養(yǎng)、酶活性等，對釋放生長激素等也有明顯刺激作用，從而加快根系的發(fā)育和提高農(nóng)作物的抗病能力，進而提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。

蚯蚓糞有機肥中大量的氨基酸和植物生長激素可以促進農(nóng)作物根系的發(fā)育和刺激農(nóng)作物的生長。對蚯蚓糞在草莓、番茄及胡椒的生長影響研究中發(fā)現(xiàn)，無機肥在前期使用時對統(tǒng)一養(yǎng)分的含量有明顯作用，后期添加蚯蚓糞有機肥則能在提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)上發(fā)揮重要作用，認為是蚯蚓糞有機肥激活了根系土壤生物活性，并刺激植物生長激素的釋放，對農(nóng)作物生長有顯著的促進作用，進而提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)[5]。后期研究也證實了這一觀點。

5?結(jié)論和展望

蚯蚓糞有機肥能改善土壤理化性狀和微生物環(huán)境，對提高土壤肥力和促進農(nóng)作物生長、提高產(chǎn)品品質(zhì)均有明顯的優(yōu)勢，可作為替代化肥或與化肥配合使用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大力推廣。但對蚯蚓糞有機肥要合理使用，因為當(dāng)前尚存在一些問題需進一步明確與解決。如，蚯蚓糞有機肥使用后會參與到土壤各項生物化學(xué)循環(huán)中，現(xiàn)階段對于蚯蚓糞有機肥研究多集中于土壤改善和作物品質(zhì)上，其機理、養(yǎng)分、酶和微生物于土壤中的遷移與轉(zhuǎn)化特征尚未明確，因此深入研究蚯蚓糞有機肥在土壤中生物化學(xué)行為很有必要;蚯蚓糞有機肥是營養(yǎng)物質(zhì)還是植物生長激素對農(nóng)作物生長影響的機制不夠清晰;過量使用蚯蚓糞有機肥可能使作物減產(chǎn)，故其合理應(yīng)用還需進一步明確;氣候與耕作條件的影響對蚯蚓糞有機肥的作用存在一定差異，故在不同地區(qū)的適用性需進行更全面探究等。

參考文獻

[1] 郝麗娜，吳海華，劉廷，等.有機肥在農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境中的作用演變[J].農(nóng)業(yè)研究與應(yīng)用，2017（02）：57-60，74.

[2]單穎，趙鳳亮，林艷，等.蚯蚓糞對土壤環(huán)境質(zhì)量和作物生長影響的研究現(xiàn)狀與展望[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，37（06）：11-17.

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[4]范表.簡述土壤肥料與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系[J].中國農(nóng)業(yè)信息，2016（11）：39-40.

[5]王玉龍.有機肥替代化肥對作物產(chǎn)量和土壤肥力的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2019（12）：172，176.

（責(zé)任編輯?李媛媛）