牛粪过腹转化复合基质对盆栽小白菜应用效果研究

郭兵 单洪涛 赵自超 张海兰 杨正涛 姚利

摘要：通过盆栽试验，研究了两种牛粪过腹转化产物蚯蚓粪和黑水虻粪对小白菜的应用效果及其替代草炭的潜力。结果表明，与对照组相比，蚯蚓粪复合基质能使小白菜生长良好并显著提升其品质（P<0.05），而黑水虻粪复合基质造成小白菜产量和品质降低。T2（70%蚯蚓粪+30%蛭石）处理的小白菜株高与产量较对照分别增加13.15%和0.49%，V[HT6"]C[HT5"]、有机酸和可溶性糖含量分别提高69.03%和33.73%、27.27%，硝酸盐含量降低22.73%。综合以上结果，T2混配基质效果最佳，可作为草炭的理想替代基质。

关键词：小白菜;牛粪过腹转化;蚯蚓粪;黑水虻粪;品质

中图分类号：S634.306+.2：S144  文献标识号：A  文章编号：1001-4942（2020）11-0115-04

Application Effect of Composite Substrates Derived from

Cow Dung Transabdominal Transformation

Products on Potted Chinese Cabbage

Guo Bing，Shan Hongtao，Zhao Zichao，Zhang Hailan，Yang Zhengtao，Yao Li

（Institute of Agricultural Resources and Environment，Shandong Academy of

Agricultural Sciences/ Key Laboratory of Wastes Matrix Utilization， Ministry of

Agriculture and Rural Affairs，Jinan 250100，China）

Abstract A pot experiment was conducted to study the application effect of earthworm cast and black water fly dung of cow dung transabdominal transformation products on Chinese cabbage and their potential to replace peat soil. The results showed that compared with the control group，Chinese cabbage could grow well in composite substrate mixed with earthworm cast，and its quality was significantly improved （P<0.05）;but the composite substrate mixed with black water fly manure significantly reduced the yield and quality of Chinese cabbage. Under T2 （70% earthworm cast+30% vermiculite） treatment，the plant height and yield of Chinese cabbage increased by 13.15% and 0.49% respectively; V〖HT6〗C〖HT5〗，organic acid and soluble sugar contents increased by 69.03，33.73 and 27.27 percentage points respectively，while nitrate content decreased by 22.73%. Based on these results，T2 composite substrate had the best effect on Chinese cabbage and could be considered as an ideal alternative substrate for peat soil.

Keywords Chinese cabbage;Cow dung transabdominal transformation;Earthworm cast;Black water fly manure;Quality

基質栽培是一种重要的无土栽培方式，越来越多地应用于油菜、小白菜等叶菜类蔬菜生产，相比于土壤栽培具有生长周期短、节约水肥、绿色安全等优点[1]。草炭是目前最常用的栽培基质，具有保水性好、透气性强等优点。但草炭是一种不可再生资源，过度开采会造成环境破坏等问题[2]，且高品质草炭价格较高从而增加栽培成本。因此新型基质的开发利用成为一个重要的研究课题。

农业废弃物的基质化利用技术是将秸秆、畜禽粪便等废弃物通过堆肥、厌氧发酵等方式转化为可利用的基质，同时能够有效解决污染问题，改善环境，成为目前研究的一个重要方向。利用蚯蚓、黑水虻等对畜禽粪便进行过腹转化，可以获得具有优良特性的虫沙粪。禽畜粪便过腹后产生的虫粪是一种团粒物质，含有多种能促进作物生长的生物活性物质，既能为作物直接提供营养，又能间接改良土壤环境[3]。有研究表明过腹转化还可以抑制很多植物病原菌，并有效去除铅、铬、镉等多种重金属[4]，减少大肠菌群数量[5]。目前对过腹转化基质的研究主要集中在蚯蚓粪育苗基质上[6-9]，但是对其它过腹转化产物直接作为栽培基质影响蔬菜产量和品质的研究鲜有报道。为此，本试验选取蚯蚓粪和黑水虻粪两种牛粪过腹转化产物作为栽培基质，研究其对盆栽小白菜生长和品质的影响，为新型基质开发和循环农业发展提供借鉴和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

小白菜（品种为上海青）、草炭、蛭石，购自山东花卉市场;蚯蚓粪、黑水虻粪，取自济南市济阳区养殖场，为牛粪分别经过蚯蚓、黑水虻幼虫过腹转化的产物。

1.2 试验方法

试验地点位于山东省农业科学院蔬菜花卉研究所温室大棚，2017年11月1日播种，12月18日收获，生长期为47 d。试验用盆规格为口径15 cm、底径12 cm、高12 cm，各类型基质的物理性质如表1所示。试验设5个处理，每个处理3个重复，每个重复6盆，每盆栽种小白菜3棵。对照组（CK）为草炭与蛭石混合基质，试验组（T1—T4）选取黑水虻粪和蚯蚓粪两种牛粪过腹转化产物部分或全部替代草炭，5个处理组的基质配比情况如表2所示。

1.3 测定方法

1.3.1 生长指标与产量测定

小白菜收获时，从各试验组随机选取6株测定株高、茎粗和叶片数，取平均值。株高用直尺直接测量生长点到基质的距离;茎粗用游标卡尺测量根茎连接处的粗度。另随机选取6株，小心挖取整个植株，用水冲洗根系，过秤，统计生物产量，取平均值。

1.3.2 品质测定

VC含量采用二氯酚靛酚滴定法测定[10];可溶性糖含量采用TBA法测定[11];硝酸盐含量采用改进的水杨酸法测定[12];有机酸含量采用酸碱滴定法测定。

1.4 数据处理与分析

利用Microsoft Excel 2003软件对数据进行处理，利用SPSS软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同配比基质对小白菜植株生长的影响

如表3所示，添加蚯蚓粪复合基质能够增加小白菜株高，且蚯蚓粪比重越高，效果越好，T1、T2处理比对照分别提高5.45%和13.15%，但三者之间差异不显著;添加黑水虻粪试验组（T3、T4）株高明显小于T1、T2和对照组，其中T4处理显著低于T1、T2和对照（P<0.05）。

各试验组小白菜茎粗均在3.00 cm左右，T3略高于对照，T1、T2、T4略低于对照，但相互之间均没有显著差异。对照组叶片数最多，为每株5.61片，与T1、T2、T3均没有显著性差异;T4的叶片数仅为3.44片，显著低于其他各组（P<0.05）。说明在本试验条件下蚯蚓粪和黑水虻粪不能增加叶片数量，且黑水虻粪明显不利于小白菜的生长。

2.2 不同配比基质对小白菜产量的影响

如图1所示，T2产量最高，单株鲜重达到205.32 g，对照鲜重为204.31 g，两者没有显著性差异，但是两处理均显著高于T1、T3、T4处理（P<0.05）。T3、T4处理产量较低，且随黑水虻粪施用比例增高而降低，施用70%黑水虻粪时，产量为148.60 g，仅为T2产量的72.37%。表明蚯蚓粪替代草炭可以达到相当的产量水平，而黑水虻粪会显著影响小白菜生长发育进而降低产量。

2.3 不同配比基质对小白菜品质的影响

基质配比对小白菜VC含量影响比较明显（表4）。施用蚯蚓粪复配基质的小白菜VC含量高于对照，黑水虻粪处理组VC含量低于对照，其中T2处理显著高于对照，T4处理显著低于对照（P<0.05）。T2组VC含量最高（47.60 mg/kg），比对照高69.03%。

蚯蚓粪复配基质能降低小白菜硝酸盐含量，黑水虻粪复配基质显著提高硝酸盐含量

（P<0.05）。T1、T2与对照相比硝酸盐含量分别减少1.08%和22.73%。

与对照相比，T2处理能显著提高小白菜有机酸含量，比对照高33.73%，T1处理提升效果不显著。黑水虻粪处理显著降低小白菜有机酸含量（P<0.05）。

T2、T4可溶性糖含量与对照之间具有显著性差异（P<0.05），T2可溶性糖含量最高，达到0.42%，比对照高27.27%。

3 讨论与结论

本试验研究了两种牛粪过腹转化产物蚯蚓粪和黑水虻粪混配复合基质在盆栽小白菜中的应用效果。结果表明，蚯蚓粪与蛭石混配基质比较适宜小白菜生长，添加蚯蚓粪能够增加小白菜株高，且蚯蚓粪比重越高，效果越好，T2（70%蚯蚓粪 + 30%蛭石）株高比对照提高13.15%，且单株鲜重达到205.32 g，略高于对照组。这可能与蚯蚓粪能改善土壤孔隙度、容重，为根系提供更好的水气环境[13]，提高土壤碱解氮、有效磷和速效钾的含量[14]，进而增加肥力有关，与蚯蚓粪在黄瓜[15]、西蓝花[16]、甘蓝[17]等其它作物中的良好效果一致。本试验中黑水虻粪可溶性盐含量过高，对小白菜生长产生抑制作用。

本试验中，蚯蚓粪能够明显提高小白菜VC、有机酸和可溶性糖含量，降低硝酸盐含量。其中70%蚯蚓粪复配基质使小白菜VC含量、有机酸含量和可溶性糖含量分别提高69.03%和33.73%、27.27%，使硝酸盐含量降低22.73%，40%蚯蚓糞复配基质提升效果不显著，这与蚯蚓粪在草莓上的应用效果相似[18， 19]。黑水虻粪复配基质对小白菜品质提升效果不佳，各项指标均明显不及对照组。蚯蚓与黑水虻幼虫对牛粪的代谢方式和途径不同，造成其过腹转化产物的营养结构和基质中微生物群落结构差异[20]，可能也是影响小白菜最终品质表现的原因。综合试验结果，蚯蚓粪可以作为草炭的理想替代品应用于小白菜栽培。

参 考 文 献：

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