不同比例蚯蚓糞有機肥替代化肥對網(wǎng)紋瓜生長及土壤的影響

網(wǎng)紋瓜是葫蘆科甜瓜屬的一種[]，果實香甜質(zhì)優(yōu)，營養(yǎng)豐富，風味濃郁，具有極高的經(jīng)濟價值[2]，位居世界十大水果之列[3]。在網(wǎng)紋瓜生長的過程中，瓜表皮會出現(xiàn)大小不一的裂口，成熟后覆有網(wǎng)狀裂紋，故稱為網(wǎng)紋瓜[4-5]。近年來，網(wǎng)紋瓜憑借生長周期短、市場需求旺盛及產(chǎn)出比高的特性，備受種植者青睞。然而，部分種植戶受高產(chǎn)利益驅(qū)動，生產(chǎn)過程中盲目過量施肥，不僅會使網(wǎng)紋瓜產(chǎn)量與品質(zhì)劣化[6-7]，還會引發(fā)種植區(qū)域土壤板結(jié)、酸化現(xiàn)象，同時降低了土壤生物多樣性，最終形成惡性循環(huán)，導致網(wǎng)紋瓜產(chǎn)量與品質(zhì)進一步下滑。

諸多研究表明，以充分發(fā)酵腐熟的糞肥為原料制備的有機肥，能夠為作物生長高效供給各類必需營養(yǎng)元素，同時對土壤結(jié)構(gòu)起到顯著的改善作用，增強土壤活性[8]，進而提升網(wǎng)紋瓜的產(chǎn)量與品質(zhì)。牛糞、羊糞、豬糞、雞糞作為傳統(tǒng)有機肥腐熟的原料廣為人知。而蚯蚓糞作為新型有機肥料原料之一，不僅富含植物生長所必需的N、P、K等大量元素，以及 Ca，Zn，Mg，F(xiàn)e，Mn 等多種中微量元素[9-10]，還具備優(yōu)化土壤環(huán)境、提升果實品質(zhì)以及保障作物正常生長的功能[11-12]。蚯蚓糞中豐富的腐殖化有機質(zhì)與膠結(jié)物質(zhì)，可使土壤顆粒與有機質(zhì)互相黏結(jié)。長期施用蚯蚓糞肥，能顯著改善土壤透氣度，改善土壤團粒結(jié)構(gòu)。吳玨等[13]的研究表明，相較于普通有機肥，施用蚯蚓糞肥可有效提升番茄的產(chǎn)量與品質(zhì)；曾令濤等[14]的研究表明，與化肥和牛糞堆肥相比，蚯蚓糞肥對西瓜生長的促進作用更為顯著，能顯著增加產(chǎn)量并改善品質(zhì)。綜上所述，蚯蚓糞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應用[15]，堪稱是一種理想的有機肥原料。

當前，關于基施蚯蚓糞有機肥按不同養(yǎng)分比例替代化肥在網(wǎng)紋甜瓜上的應用效果研究鮮有報道。本研究通過將蚯蚓糞與草炭、秸稈混合發(fā)酵制備有機肥，以不同養(yǎng)分比例替代化肥作基肥應用于網(wǎng)紋瓜種植。在收獲后，對各處理網(wǎng)紋瓜的產(chǎn)量、果實品質(zhì)和土壤容重、總孔隙度及酶活性等相關指標進行相應分析，綜合評價對網(wǎng)紋瓜生長的影響。本研究旨在篩選出基施蚯蚓糞有機肥替代化肥的最佳比例，為網(wǎng)紋瓜的科學施肥提供理論支撐。

1材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2024年2月至7月在山東省泰安市岱岳區(qū)房村鎮(zhèn)東楊莊村 （35^°57^′N，117^°11^′E） 進行，試驗地面積 1.5hm² 。該地區(qū)成土母質(zhì)為片麻巖風化母質(zhì)，土壤質(zhì)地為砂壤，土壤類型為淋溶褐土，屬溫帶季風氣候，四季分明，降水均勻，陽光充足。具體土壤性質(zhì)詳見表1。

1.2 材料

1.2.1 供試品種 供試網(wǎng)紋甜瓜品種為維蜜。

1.2.2供試肥料將新鮮蚯蚓糞起堆，加入適量的草炭、秸稈，塑料薄膜覆蓋發(fā)酵， 3～5 d適量翻堆1次，以翻堆后溫度不再上升為止，整個堆肥發(fā)酵歷程2Od左右，即得發(fā)酵蚯蚓糞有機肥。分別使用干凈的取樣器，從選定的取樣點深入肥堆內(nèi)部，取出適量樣品。為了確保樣品的代表性，宜采用多點取樣，然后檢測養(yǎng)分含量，并取均值測得本研究中發(fā)酵蚯蚓糞有機肥 N+P₂O₅+K₂O≥ 4.0% ，有機質(zhì) ≥30% （執(zhí)行標準 NY/T525- 2021）。研究所需復合肥料 （N≥10% 、 P₂O₅?15% 、 K₂O?15% ）購自山東農(nóng)大肥業(yè)科技股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1試驗設計本研究共設計4個處理，各處理3次重復，每個小區(qū)面積 67m² ，網(wǎng)紋瓜行距1.0m ，株距 0.4m ，種植密度22500株·hm^-2 ，隨機區(qū)組排列，各有機肥等養(yǎng)分替代化肥作基肥使用。其中對照組（CK）：常規(guī)施肥，基施復合肥料 750kg?hm^-2 ；處理 1（C₁ ，替代化肥比例50% ）：基施蚯蚓糞有機肥 3750kg?hm^-2+ 復合肥料 375kg?hm^-2 ；處理 2（C₂ ，替代化肥比例30% ）：基施蚯蚓糞有機肥 2 250kg?hm^-2+ 復合肥料 525kg?hm^-2 ；處理3（ C₃ ，替代化肥比例70% ）：基施蚯蚓糞有機肥 5250kg?hm^-2+ 復合肥料 225kg?hm^-2 。于2024年2月網(wǎng)紋瓜定植前進行施肥，基施采用開溝施肥，將土壤與供施肥料充分混合后埋土澆水。為避免其他因素干擾，防止果期網(wǎng)紋瓜脫肥造成試驗數(shù)據(jù)不準確，追肥在網(wǎng)紋瓜果期噴3次 10-30，微量元素型）大量元素水溶肥料。

1.3.2測定項目及方法網(wǎng)紋瓜果實產(chǎn)量與外觀品質(zhì)：2024年7月收獲時，每個小區(qū)實取網(wǎng)紋瓜50個，再從中選取20個成熟度一致、大小均勻的果實進行統(tǒng)計分析，所有指標均取3次測定的均值。網(wǎng)紋瓜果實成熟后，各小區(qū)隨機選10個網(wǎng)紋瓜，用電子秤稱量網(wǎng)紋瓜質(zhì)量，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果計算網(wǎng)紋瓜平均單瓜重。并通過小區(qū)產(chǎn)量測算公頃產(chǎn)量。

果實外觀表現(xiàn)中果實縱徑采用游標卡尺測量果實基部到頂部的長度；果實橫徑采用游標卡尺分別測量果實中間寬邊和窄邊的大小，取兩組數(shù)據(jù)的均值。

網(wǎng)紋瓜果實內(nèi)在品質(zhì)的測定：果實品質(zhì)中可溶性固形物 （%） 采用PAL-1型折射儀[16]進行測定；可溶性總糖 （%） 采用蒽酮比色法[17]進行測定；有機酸 （%） 采用 ΔNaOH 滴定法[18]測定；維生素 C[mg?（100g）^-1] 采用2，6-二氯酚靛酚法[19]測定；總多酚含量采用Folin-Ciocalteu法[2測定。

土壤容重、總孔隙度及酶活性的測定：收獲后在每個小區(qū)內(nèi)，按“Z\"字形布置采樣點3個，每個采樣點用土鉆分2層（ 0～20cm 和 20～40cm， ）采集土樣（每個土樣混和后約 0.5kg ），同時用環(huán)刀（容積 100cm³ ）分別取原土，重復3次。用環(huán)刀法測定各土層土壤容重及總孔隙度[21]，土壤容重 （環(huán)刀與烘干土質(zhì)量一環(huán)刀質(zhì)量）/環(huán)刀容積；土壤總孔隙度 （%）=（1- 土壤容重/土壤密度） x 100;苯酚鈉-次氯酸鈉比色法測定土壤脲酶[22]；高錳酸鉀滴定法測定過氧化氫酶活性[22]；3，5-二硝基水楊酸比色法測定蔗糖酶活性[22]；磷酸苯二鈉比色法測定酸性磷酸酶活性[22]。

1.3.3數(shù)據(jù)分析研究數(shù)據(jù)采用Excel2019統(tǒng)計，使用SPSS18.0軟件進行單因素方差分析和LSD組間多重比較分析。相關圖形繪制采用Orgin 2022。

2結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對網(wǎng)紋瓜外觀、單瓜質(zhì)量及產(chǎn)量的影響

由表2可知，在施用不同替代比例的蚯蚓糞有機肥后，相較于對照組（CK）， C₁ 處理的果實縱徑與橫徑均極顯著增加，縱徑增長了 3.29% ，橫徑增長了 5.73% ，平均單瓜質(zhì)量增加 4.40% ，產(chǎn)量提升6.84% 。 C₁ 比 C₂ 和 C₃ 處理分別增產(chǎn) 12.08% 和9.82% ，且達極顯著水平。由此可見， C₁ 處理對果實外觀、單瓜質(zhì)量及產(chǎn)量影響較其他處理更為突出。

2.2 不同施肥處理對網(wǎng)紋瓜品質(zhì)的影響

由表3可知，與CK相比， C₁ 處理果實可溶性固形物含量增加了 6.06% ，可溶性總糖提升 6.26% ，有機酸含量降低 10.11% ，維生素C含量升高 8.47% 多酚含量升高 8.52% ，且差異性均達極顯著；相較于 C₂Ω，C₃ 處理， C₁ 處理在果實品質(zhì)上同樣呈現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，可溶性固形物含量分別升高 4.17% 和3.75% ，可溶性總糖含量分別提高 4.68% 和 1.86% 有機酸含量分別降低 2.35% 和 1.19% ，維生素C含量分別升高 6.96% 和 7.20% ，多酚含量分別升高 7.20% 和 4.70% 。并且 C₁ 與 C₂…C₃ 處理間除有機酸外在果實品質(zhì)各項指標上的差異均極顯著。由此可見， C₁ 處理在提升網(wǎng)紋瓜果實品質(zhì)方面，相較于其他處理組效果更為顯著。

2.3 不同施肥處理對網(wǎng)紋瓜果實收獲后土壤容重、總孔隙度及酶活性的影響

2.3.1土壤容重和總孔隙度由表4可知，施用不同替代比例蚯蚓糞有機肥后，各處理土壤容重及總孔隙度較CK處理呈現(xiàn)出明顯改善。其中 C₁ 處理下， 0～20cm 和 20～40cm 土層土壤容重較CK分別降低了 9.35% 和 8.57% ，相應地，總孔隙度分別升高了 7.84% 和 8.17% 。 C₂ 處理下，兩土層土壤容重較CK分別降低 3.60% 和4. 29% ，總孔隙度則分別升高 1.64% 和2.73% 。 C₃ 處理下，兩土層土壤容重較CK分別降低 5.04% 和 4.29% ，總孔隙度分別升高 3.18% 和3.23% 。且兩土層中， C₁ 處理土壤容重及總孔隙度與 CK，C₂，C₃ 處理差異均達極顯著。說明， C₁ 處理對于土壤容重及總孔隙度有著極顯著正向作用，在改善土壤物理性質(zhì)方面，其效果明顯優(yōu)于CK、 C₂ 和 C₃ 處理。

2.3.2酶活性由圖1可知，施用不同替代比例蚯蚓糞有機肥后，土壤酶活呈現(xiàn)出不同程度的變化。 C₁ 處理下，與CK相比，土壤中脲酶活性、過氧化氫酶活性、蔗糖酶活性和酸性磷酸酶活性分別提高 57.14%.9.02%.9.03% 和 20.97% ，且均與 CK，C₂，C₃ 之間差異極顯著。各土壤酶活性指標 C₁，C₂，C₃ 處理均與CK處理差異極顯著，說明基施不同替代比例蚯蚓糞有機肥均可以顯著提高土壤的酶活性， C₁ 處理較 CK，C₂ 、 C₃ 處理效果更為突出。

2.4 各指標相關性分析

由圖2可知，網(wǎng)紋瓜的品質(zhì)、單瓜質(zhì)量、產(chǎn)量以及土壤容重、總孔隙度和酶活性呈現(xiàn)出顯著的相關性。其中維生素C含量、可溶性固形物含量、可溶性總糖、多酚含量與各土層土壤總孔隙度、脲酶活性、過氧化氫酶活性、蔗糖酶活性、酸性磷酸酶活性存在極顯著正相關性；有機酸含量與各土層土壤容重具有極顯著正相關性；網(wǎng)紋瓜的單瓜質(zhì)量、產(chǎn)量與過氧化氫酶活性、蔗糖酶活性、酸性磷酸酶活性存在極顯著正相關性，而與王壤總孔隙度為顯著正相關。

可見，施用蚯蚓糞有機肥處理可以有效提高土壤總孔隙度和土壤酶活性，降低土壤容重，而土壤容重、總孔隙度和土壤酶活性又與果實的品質(zhì)、單瓜重、產(chǎn)量有著密切相關性，對網(wǎng)紋瓜的生長發(fā)育及產(chǎn)出效果具有重要影響。

注：不同大、小寫字母表示處理間在 Plt;0.01 或 Plt;0.05 水平差異顯著。

注：*表示顯著相關（ α=0.05） ； x× 表示極顯著相關 _{（α=0.01）} 1

3討論

3.1 蚯蚓糞有機肥不同比例替代化肥對網(wǎng)紋瓜 單瓜重和產(chǎn)量的影響

蚯蚓糞有機肥對果實產(chǎn)量提升產(chǎn)生積極且明顯的推動效果。本研究中，以 50% 蚯蚓糞有機肥替代化肥的處理方式，可明顯提高網(wǎng)紋瓜的單瓜重和產(chǎn)量，而 30% 與 70% 比例替代化肥處理的單瓜重、產(chǎn)量均明顯低于單純使用化肥的處理，且隨著替代比例不斷上升，網(wǎng)紋瓜的單瓜重、產(chǎn)量呈現(xiàn)出先下降、再上升、后又下降的趨勢，這一現(xiàn)象可能是由于 50% 替代比例更符合網(wǎng)紋瓜對養(yǎng)分的需求規(guī)律，因為化肥可以快速提供作物生長所需的各種速效養(yǎng)分，而蚯蚓糞有機肥中養(yǎng)分釋放過程則比較緩慢[23]。在 50% 替代比例下，土壤中速效與緩效養(yǎng)分搭配比例最佳，對網(wǎng)紋瓜的生產(chǎn)最為有利，可以有效促進網(wǎng)紋瓜果實膨大，從而提高單瓜重與產(chǎn)量。而當蚯蚓糞有機肥替代比例進一步提升時，網(wǎng)紋瓜的產(chǎn)量反而降低，這可能與網(wǎng)紋瓜前期養(yǎng)分供應不足有關。網(wǎng)紋瓜前期生長對速效養(yǎng)分需求較高，雖然在此生長期各處理的總養(yǎng)分供應量一致，但過高的替代比例導致網(wǎng)紋瓜前期生長可利用的速效養(yǎng)分量較低，從而導致網(wǎng)紋瓜前期在速效養(yǎng)分不足的環(huán)境中根系生長緩慢，難以從土壤中吸收更多的養(yǎng)分，最終對網(wǎng)紋瓜的產(chǎn)量造成了不利影響。

3.2 蚯蚓糞有機肥不同比例替代化肥對網(wǎng)紋瓜 品質(zhì)的影響

蚯蚓糞有機肥對改善果實品質(zhì)具有積極的影響，如韓順斌等[24]研究表明，將蚯蚓糞與化肥合理配施，在顯著提升番茄產(chǎn)量的同時，果實中維生素C和可溶性糖的含量得以提高；吳東陽等[25]的研究同樣發(fā)現(xiàn)，在辣椒種植中采用蚯蚓糞與化肥配施的方式，能夠有效增加辣椒果實內(nèi)維生素C和可溶性糖的含量。這些研究結(jié)論與本研究結(jié)果高度一致。由此推測，蚯蚓糞肥可為作物生長提供不可或缺的微量元素以及多種活性物質(zhì)[26]，蚯蚓糞中棲息著大量的有益菌群，同時富含腐殖酸、活性酶以及生長素等，這些物質(zhì)協(xié)同作用，一方面直接參與并促進作物的生長代謝過程，另一方面有效改善了土壤微生態(tài)環(huán)境，為作物生長營造了優(yōu)良的土壤條件，最終實現(xiàn)了作物產(chǎn)量提升與品質(zhì)優(yōu)化的雙重目標。

3.3 蚯蚓糞有機肥不同比例替代化肥對土壤性 質(zhì)的影響

蚯蚓糞有機肥對改善土壤活性具有積極的影響。本研究中， C₁ 處理可顯著降低土壤容重、提高土壤總孔隙度及酶活性。推測原因為：（1）網(wǎng)紋瓜種植以沙壤土為主，該土壤類型保水保肥能力較弱，易導致養(yǎng)分流失，而采用 50% 蚯蚓糞有機肥替代化肥的 C₁ 處理組，可以為土壤提供適合比例的養(yǎng)分、有機質(zhì)及膠黏物質(zhì)，這些物質(zhì)能夠重構(gòu)土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤顆粒間隙，從而降低土壤容重，提高總孔隙度，為網(wǎng)紋瓜生長提供良好的土壤環(huán)境。（2）蚯蚓糞有機肥具有獨特的生物活性，富含各種微生物菌群，在 50% 替代化肥比例下， C₁ 處理可有效增加土壤中細菌和放線菌的微生物量，并顯著提升土壤中各種酶活性，這不僅加速了營養(yǎng)元素在土壤中的循環(huán)和利用，提高肥料利用率，同時也增強了土壤供肥能力。因此， C₁ 處理在提升土壤容重、總孔隙度及酶活性方面的正向作用更為顯著。

4結(jié)論

本研究通過設計田間試驗，深人探究了基施蚯蚓糞有機肥在不同養(yǎng)分比例替代化肥的情況下，對網(wǎng)紋瓜果實品質(zhì)、外觀、產(chǎn)量以及土壤容重、總孔隙度、酶活性的影響。從結(jié)果來看，以 50% 蚯蚓糞有機肥替代化肥的處理方式綜合效果最佳，既可以有效提高單瓜重與總產(chǎn)量，又能在保障果實品質(zhì)的同時改良土壤。本研究將為蚯蚓糞有機肥在網(wǎng)紋瓜生產(chǎn)上的廣泛應用提供堅實的理論依據(jù)，有望推動網(wǎng)紋瓜種植產(chǎn)業(yè)走向綠色、高效的發(fā)展方向。

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Effects Different Proportion Earthworm Manure Organic Fertilizer Replacing Chemical Fertilizer on Growth and Soil Netted Melon

HUANG Jian

（Shandong Taian Agro-tech Extension and Service Center，Taian 27looo，China）

Abstract：In order tooptimize the fertilization strategy for reticulated melons，a series field experiments were conducted in 2O24 in the planting area Fangcun Town，Daiyue District，Tai'an City，different proportions vermicompost organic fertilizer were used as a substitute for chemical fertilizers. The effects vermicompost organic fertilizer on the growth， yield，quality，and soil activity reticulated melons were studied. The results showed that replacing chemical fertilizer with 50% earthworm manure organic fertilizer not only significantly improved the yield and quality netted melon，but also had some significant effects on soil bulk weight，total porosity and enzyme activities.Compared with the control （CK），the yield increased by 6.84% ， the average fruit weight increased by 8.24% ，longitudinal diameter and transverse diameter increased by 3.29% ， 5.73% respectively； In terms quality，the soluble solids content increased by 6.06% ，the soluble sugar content increased by 6.26% ，the organic acid content decreased by 10.11% ，the vitamin C content increased by 8.47% ，polyphenol content increased by 8.52% . Comprehensive analysis indicated that the application 50% earthworm manure organic fertilizer as base fertilizer instead chemical fertilizer can effectively improve fruit quality，yield and soil than other treatments.

Keywords：earthworm manure；organic fertilizer;chemical fertilizer; netted melon；application effect