不同蚯蚓粪施用量对连作黄瓜农艺性状、产量和品质的影响

冯腾腾 黄怀成 陈飞 樊继德 魏猛

摘要：【目的】分析以蚯蚓粪为主要成分的不同施肥配比对黄瓜生长发育的影响，为缓解黄瓜连作障碍提供参考依据。【方法】在连作黄瓜大棚中种植津春5号黄瓜，设6000 kg/ha鸡粪+600 kg/ha化肥+3000 kg/ha蚯蚓粪（T1）、6000 kg/ha鸡粪+600 kg/ha化肥+6000 kg/ha蚯蚓粪（T2）和6000 kg/ha鸡粪+600 kg/ha化肥+24000 kg/ha蚯蚓粪（T3）处理，以6000 kg/ha鸡粪+750 kg/ha化肥处理为对照（CK），分析各蚯蚓粪处理对黄瓜农艺性状、产量和品质的调控效果。【结果】施用不同配比蚯蚓粪对黄瓜的株高、茎粗和叶片数均有一定促进作用；T2和T3处理的产量分别比对应年份的CK提高38.46%～111.88%和50.62%～136.11%，且差异显著（P<0.05，下同），各品质指标均显著高于CK；T2处理的农艺性状、产量及可溶性糖和可溶性固形物含量与T3处理无显著差异（P>0.05）。相关性分析结果表明，施用蚯蚓粪黄瓜的株高、茎粗、叶片数均与产量呈正相关；果实的可溶性固形物含量与可溶性蛋白、维生素C（Vc）和可溶性糖含量均呈极显著正相关（P<0.01）。【结论】施用蚯蚓粪黄瓜的农艺性状较佳，产量和品质均较高，尤其以施用6000 kg/ha鸡粪+600 kg/ha化肥+24000 kg/ha蚯蚓粪的效果更佳，可在黄瓜大棚连作生产上推广应用。

关键词： 黄瓜；连作障碍；蚯蚓粪；农艺性状；产量；品质

中图分类号： S642.2 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2018）08-1575-06

0 引言

【研究意义】黄瓜作为设施主栽蔬菜品种，在连作条件下会出现连作障碍，尤其不合理施肥更易加重其连作障碍程度，影响其正常生长，导致产量降低（吕卫光等，2006；陈志杰等，2008；杨英华，2009；段春梅等，2010；段峰等，2011；顾大路等，2016；庞宇飞等，2017）。已有研究表明，施用蚯蚓肥既可缩短蔬菜育苗期、提高蔬菜产量和改善蔬菜品质，也可提高蔬菜抗性以减少土传病害的发生（胡艳霞等，2002；张宁等，2011；庞宇飞等，2017）。此外，蚯蚓粪对改良设施连作障碍颇有成效（Edwards and Norman，2004；Arancon et al.，2006；张俊英等，2010；毕艳孟，2016），但至今未见蚯蚓粪在多年连作黄瓜上应用的报道。因此，分析蚯蚓粪对连作黄瓜农艺性状、产量和品质的影响，对保障设施黄瓜的可持续生产具有重要意义。【前人研究进展】Atiyeh等（2000）研究认为，蚯蚓粪的最佳施用量因作物种类而异，对短生长周期的作物在培土中加入20%～40%蚯蚓粪可促进植株生长、增加产量、改善品质，加入过量蚯蚓粪效果反而不佳。张俊英等（2010）研究发现，蚯蚓粪可显著促进连作黄瓜幼苗生长，提高其根际土壤肥力，缓解黄瓜连作生长障碍。张宁（2012）研究发现，施用蚯蚓粪可显著提高西瓜和番茄的产量和品质，增强植株的抗氧化能力。赵海涛等（2015）研究认为，增施蚯蚓粪可提高黄瓜幼苗的株高、叶绿素含量、壮苗指数、根长和根冠比。毕艳孟（2016）研究发现，蚯蚓粪可通过调控连作土壤微生物的群落结构和降解酚酸，缓解草莓的连作障碍。藤明姣等（2017）研究发现，蚓粪集中施用（表施和中施）较与土混施更能促进番茄的养分吸收及生长。赵浩等（2017）研究发现，蚯蚓粪处理的油菜产量较CK增加64.14%，且品质得到显著提升。【本研究切入点】目前，关于施用蚯蚓粪对多年连作黄瓜农艺性状、产量及品质影响的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】设3个配比蚯蚓粪施肥处理，分析各处理对黄瓜农艺性状、产量和品质的调控效果，为缓解设施黄瓜栽培连作障碍提供技术支持。

1 材料与方法

1. 1 试验地概况

试验于2015和2016年的3～7月（春茬）在江蘇省扬州市沙头镇试验基地（东经119°31′、北纬32°15′）大棚内进行，此前已连续3年（2011～2014年）每年种植两茬黄瓜。试验土壤为砂质壤土，连作黄瓜前养分状况为：全氮1.93 g/kg，有效磷84.83 mg/kg，速效钾145.56 mg/kg，有机质22.30 g/kg，pH 7.80。

1. 2 试验材料

供试黄瓜品种为津春5号（天津科润农业科技有限公司）。供试腐熟鸡粪购自江苏省扬州市沙头镇市场，蚯蚓粪以太平2号蚯蚓消解江苏省扬州市扬大农牧场奶牛粪获得，养分含量为：全氮7.59 g/kg，全磷2.96 g/kg，全钾0.63 g/kg，有机质254.61 g/kg，pH 7.11。化肥为复合肥（N∶P2O5∶K2O为15∶15∶15），由江苏中东集团有限公司生产，购自江苏省扬州市沙头镇市场。

1. 3 试验方法

1. 3. 1 试验设计 参照马晓玉（2013）的方法，设4个处理，分别为6000 kg/ha鸡粪+600 kg/ha化肥+3000 kg/ha蚯蚓粪（T1）、6000 kg/ha鸡粪+600 kg/ha化肥+6000 kg/ha蚯蚓粪（T2）和6000 kg/ha鸡粪+600 kg/ha化肥+24000 kg/ha蚯蚓粪（T3），以6000 kg/ha鸡粪+750 kg/ha化肥处理为对照（CK），采用随机区组设计，每处理3次重复。大棚长49 m、宽6 m，两头设置1 m保护行。每小区长9 m、宽3 m，小区间以25 cm厚水泥板隔开。黄瓜种植株距30 cm、行距60 cm，每行30株，每小区种植120株，折合约40000株/ha。腐熟鸡粪、复合肥和蚯蚓粪于黄瓜移栽前15 d均一次性施入土壤，用旋耕机充分旋耕，盛果期所有处理采用穴施方式追肥1次（施N∶P2O5∶K2O为15∶15∶15复合肥225 kg/ha），采用膜下滴灌方式进行灌水，其他田间管理措施与常规管理相同。

1. 3. 2 测定项目及方法 在定植30 d后进行农艺性状测定，其中叶片数采用计数法，以完全展开叶为准；株高采用卷尺测量土壤表面至生长点的距离；茎粗采用游标卡尺测量茎基部的粗度；产量采用称重法测定。在盛果期进行品质特征测定，其中可溶性固形物含量采用阿贝折射仪测定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定（邹琦，2000）；有机酸含量采用氢氧化钠滴定法测定；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250法测定（邹琦，2000）；维生素C（Vc）含量采用2，6-二氯酚靛酚钠滴定法测定（苑乃香等，2009）。

1. 4 统计分析

试验数据采用Excel 2003和DPS 7.05进行统计分析。

2 结果与分析

2. 1 不同配比蚯蚓粪施肥处理对黄瓜农艺性状及产量的影响

2. 1. 1 对黄瓜农艺性状的影响 由表1可知，2015年黄瓜定植30 d后，T3处理的株高最高，但与T2处理和CK差异不显著（P>0.05，下同）；2016年定植30 d后，T1、T2和T3处理的株高均显著高于CK，其中T2处理的株高最高，T3处理次之，二者差异不显著，但均显著高于T1处理。说明施用蚯蚓粪对黄瓜株高生長有一定促进作用，其中以施用6000 kg/ha鸡粪+600 kg/ha化肥+6000 kg/ha蚯蚓粪和6000 kg/ha鸡粪+600 kg/ha化肥+24000 kg/ha蚯蚓粪的效果相对较佳。

2015和2016年黄瓜定植30 d后，T1、T2和T3处理的茎粗均明显粗于CK，其中，T2和T3处理的径粗较粗，二者差异不显著，但均显著粗于对应年份的CK，尤其又以T3处理的茎粗（2015年为10.12 mm，2016年为11.92 mm）最粗，分别比对应年份的CK增加5.53%和60.00%。可见，施用蚯蚓粪对黄瓜健壮生长有一定促进作用，其中以施用6000 kg/ha鸡粪+600 kg/ha化肥+24000 kg/ha蚯蚓粪的效果最佳。

2015年黄瓜定植30 d后，T2和T3处理的叶片数较多，二者差异不显著，但均显著多于T1处理和CK；2016年黄瓜定植30 d后，T1、T2和T3处理的叶片数差异不明显，但均显著多于CK。说明施用蚯蚓粪对黄瓜叶片生长有一定促进作用，施用后黄瓜叶片生长较旺盛，其中以施用6000 kg/ha鸡粪+600 kg/ha化肥+6000 kg/ha蚯蚓粪和6000 kg/ha鸡粪+600 kg/ha化肥+24000 kg/ha蚯蚓粪的效果相对较佳。

2. 1. 2 对黄瓜产量的影响 由表2可知，2015和2016年T1、T2和T3处理黄瓜的产量显著高于对应年份的CK，且均以T3处理最高，分别比对应年份的CK增产50.62%和136.11%，T2处理的产量次之，分别比对应年份的CK增产38.46%和111.88%；T2和T3处理的产量差异不显著，但2015年二者显著高于T1处理，2016年T1与T2处理差异不显著，与T3处理差异显著。说明施用蚯蚓粪可促进黄瓜稳产、高产，尤其以施用6000 kg/ha鸡粪+600 kg/ha化肥+24000 kg/ha蚯蚓粪的增产效果最佳。

2. 2 不同配比蚯蚓粪施肥处理对黄瓜品质的影响

由表3可知，2015和2016年T1、T2和T3处理黄瓜果实中可溶性糖和有机酸含量显著高于对应年份的CK，且均以T3处理最高。2015和2016年T3和T2处理的可溶性糖含量均显著高于T1处理，T3与T2处理间差异不显著；2015年T3处理的有机酸含量显著高于T2和T1处理，2016年T3和T2处理的有机酸含量均显著高于T1处理。

由表4可知，2015和2016年T1、T2和T3处理黄瓜果实中可溶性蛋白和Vc含量显著高于对应年份的CK，且均以T3处理最高；连续两年T2和T3处理黄瓜果实的可溶性固形物含量均显著高于对应年份的CK；2015年T1、T2和T3处理的可溶性固形物含量差异不显著，2016年T3和T2处理的可溶性固形物含量显著高于T1处理；2015年T1、T2和T3处理的可溶性蛋白含量差异不显著，而2016年三者间差异均达显著水平；2015年T3和T2处理的Vc含量差异不显著，二者显著高于T1处理，而2016年3个处理间差异显著。

综上所述，施用蚯蚓粪可通过促进黄瓜茎粗、光合叶面积和株高而改善黄瓜品质，尤其以施用6000 kg/ha鸡粪+600 kg/ha化肥+24000 kg/ha蚯蚓粪对改善连作黄瓜品质效果最佳。

2. 3 黄瓜农艺性状、产量与品质的相关性

由表5可知，黄瓜各农艺性状（株高、茎粗和叶片数）指标与产量间均存在正相关关系，其中叶片数和茎粗与产量的相关系数分别为0.86和0.52，呈极显著正相关（P<0.01，下同），株高与产量相关不显著；黄瓜果实的可溶性固形物含量与可溶性蛋白、Vc和可溶性糖含量呈极显著正相关，与有机酸含量呈显著正相关，可溶性糖含量与有机酸含量呈极显著正相关，有机酸含量与可溶性蛋白和Vc含量呈正相关，但相关性不显著。综上所述，黄瓜植株生长健壮及营养叶片较多有利于提高产量和改善果实品质。

3 讨论

本研究结果表明，施用蚯蚓粪可缓解黄瓜连作出现的植株矮小、产量锐减等现象，与Atiyeh等（2002）、Arancon等（2006）、张俊英等（2010）开展园艺作物施用蚯蚓粪研究获得的结果一致。张俊英等（2010）研究认为，蚯蚓粪质地均一，孔隙度高，保水性能较好，且含有较多速效钾、多种有益微生物和植物生长调节物质，可有效促进植物生长和增加作物产量。本研究结果与其相似，施用蚯蚓粪对连作黄瓜的株高、茎粗和叶片数均有一定促进作用，产量显著增加，尤其以施用6000 kg/ha鸡粪+600 kg/ha化肥+24000 kg/ha蚯蚓粪的效果最佳。

赵海涛等（2010）研究认为，相比施用普通有机肥，添加蚯蚓粪可降低黄瓜果实中的硝酸盐含量，显著增加可溶性固形物和可溶性蛋白含量。张宁（2012）、周东兴等（2012）、昝林生和苏厚谊（2014）研究发现，施肥时加入适量的蚯蚓粪可提高西瓜和番茄果實中可溶性糖、可溶性蛋白和Vc含量。Arancon等（2003）、Singh等（2008）、赵海涛等（2010）的研究结果表明，蚯蚓粪中含有丰富的有机质、微量元素和腐植酸，黄瓜施用后其果实体内营养物质的合成量不断增加，使黄瓜品质得到改善。本研究结果与上述研究结果相似，增施蚯蚓粪可显著提高黄瓜果实的可溶性固形物、可溶性糖、有机酸、可溶性蛋白质和Vc含量，尤其以施用6000 kg/ha鸡粪+600 kg/ha化肥+24000 kg/ha蚯蚓粪的效果最佳。

已有研究表明，黄瓜的茎粗、叶面积、株高与产量呈正相关，部分性状的相关性达显著水平，因而提高植株茎粗、叶面积和株高，可获得较高产量（钱忠英等，2002；闫立英等，2005；杨瑞环等，2005），本研究结果与其一致，说明施用营养元素含量丰富的蚯蚓粪可有效促进黄瓜茎粗、光合叶面积和株高增加，而良好的营养生长可为黄瓜的丰产和优质提供保障（Arancon et al.，2003；Singh et al.，2008）。吴本宏等（2003）、李红丽等（2008）、罗颖（2010）研究发现，桃果实的糖和酸含量均与Vc含量呈正相关，而柚果实的酸含量与Vc含量呈负相关，番茄果实的可溶性固形物与可溶性糖、有机酸和Vc含量呈正相关；黄瓜果实的可滴定酸含量与可溶性糖含量呈负相关。本研究结果显示，黄瓜果实的可溶性固形物含量与可溶性蛋白、Vc、可溶性糖和有机酸含量呈极显著正相关，与吴本宏等（2003）、罗颖（2010）的研究结果相似，而与李红丽等（2008）的研究结果存在差异，可能是选用的作物种类或品种不同所致。

4 结论

施用蚯蚓粪可有效促进黄瓜营养生长，提高果实产量和改善果实品质，尤其以施用6000 kg/ha鸡粪+600 kg/ha化肥+24000 kg/ha蚯蚓粪的效果更佳，可在黄瓜大棚连作生产上推广应用。

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（責任编辑 思利华）