减肥配施蚯蚓裂解液对马铃薯产量及品质的影响

马梦雪，商美新，梁斌，房增国，李俊良

（青岛农业大学资源与环境学院，山东 青岛 266109）

马铃薯是高产喜肥作物，生产中农民往往过量施肥。这不仅会导致土壤污染，还会降低马铃薯的品质［1］。

蚯蚓裂解液是将蚯蚓粉碎、酶解，把动物蛋白分解成小分子有机活性物质，而后提取蚯蚓中的多种有机活性成分，与其他肥料复配形成一种有机活性液体肥料，一般称为蚯蚓有机液肥［2］。它不仅含有活性腐植酸、多种生物活性酶等对作物生长发育有利的成分［3］，还含有作物所必需的大量营养元素，可以直接给作物提供营养，同时也能为作物提供小分子氨基酸等有机营养，提高作物的抗逆抗病性，有助于改善农产品品质［4-6］。有研究表明［7，8］，在作物栽培中喷施蚯蚓裂解液，可以改善和提高芹菜、番茄和黄瓜等蔬菜的品质和产量，在一定程度上还可减少肥料的投入量。但大多数研究主要集中在蚯蚓裂解液的直接喷施上，而通过水肥一体化技术直接施入作物根部的研究较少。因此，本研究特在胶州温室大棚中进行蚯蚓裂解液在马铃薯上应用效果的对比试验，采用不同添加量处理，探究其对于马铃薯产量及品质的影响，以期为蚯蚓裂解液代替部分化肥，实现减肥增效提供理论依据和数据支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年2—6月在青岛农业大学现代农业科技示范园（胶州市）温室大棚内进行。该地年平均气温12.6℃，年均降水量584 mm。试验地为砂姜黑土，耕层土壤基础理化性状为pH值6.78，有机质含量14.23 g／kg、碱解氮85.26 g／kg、速效磷78.37 mg／kg、速效钾136.28 mg／kg。前茬作物为大白菜。

1.2 试验设计及方法

试验共设4个追肥处理：T1，不施肥；T2，马铃薯专用水溶肥；T3，马铃薯专用水溶肥减量25%；T4，马铃薯专用水溶肥减量25% +蚯蚓裂解液。随机区组排列，重复3次。

马铃薯采用单垄双行种植模式，垄距80 cm，行距60 cm，株距30 cm，垄间距20 cm。小区面积12.2 m×10 m＝122 m2。各小区之间设置2 m保护行。

供试马铃薯品种为荷兰15号，2020年2月27日种植。所有处理底施氮磷钾复合肥（NP2O5-K2O＝15-15-15）450 kg／hm2。T2处理追肥如下；苗期（3月25日左右）施高磷水溶肥（18-30-7）150 kg／hm2，发棵期（4月10日左右）施高氮水溶肥（24-16-15）150 kg／hm2，块茎增长期（4月25日左右）、块茎膨大期（5月10日左右）、淀粉积累期（5月25日左右）各施一次高钾水溶肥（14-6-35），每次追施135 kg／hm2；其它处理按设计进行。

蚯蚓裂解液，用粉碎的冷冻蚯蚓躯体与尿素按5∶1的比例配置而成，放置裂解4天后使用。使用时过滤除去残渣，防止堵塞，采用膜下滴灌方式施用，每次追施7.5 L／hm2。根据马铃薯生长需水需肥特点，全生育期共灌水施肥5次（表1）。

表1 试验处理

1.3 测定项目与方法

1.3.1 马铃薯品质 收获后的马铃薯块茎杀青烘干后磨粉。蒽酮比色法测定淀粉和可溶性糖含量［9］；考马斯亮蓝法测定蛋白质含量［10］；2，6-二氯靛酚法测定维生素C含量［9］。

1.3.2 马铃薯产量 各处理随机选取2.0 m×2.0 m的小区进行称重，重复3次。根据小区产量换算每个处理的马铃薯总重。

商品薯率计算：商品薯率（%）＝（M大薯+M中薯）／M总×100。大薯：M＞400 g；中薯：150 g≤M≤400 g；小薯：M＜150 g。

1.4 数据统计

使用Microsoft Excel软件对数据进行处理并作图，采用SPSS 20.0软件对数据进行方差分析，处理间差异显著性分析采用LSD法。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对马铃薯产量的影响

由图1可知，T4处理马铃薯产量最高，为37 912.05 kg／hm2，较T1、T2、T3处理分别增产32.65%、5.92%、32.19%。T3较T2处理减产19.87%，说明专用水溶肥减量25%处理会显著降低产量。T4与T2处理产量差异未达显著水平，而较T3处理增产显著（P＜0.05），说明专用水溶肥减量25%配施蚯蚓裂解液能够较好地促进马铃薯生长，进而提高产量。

2.2 不同施肥处理对马铃薯产量构成及商品薯率的影响

由表2可知，T4处理马铃薯大薯个数显著高于其他处理，中薯和T2处理差异不显著，表明减施25%专用水溶肥条件下添加蚯蚓裂解液可以显著增加大薯数量。T4处理马铃薯商品薯率最高，达65.99%，与T2处理差异不显著而显著高于其他处理，分别比T1、T2、T3处理高113.35%、3.04%、28.14%。T2较T3处理商品薯率显著增加24.35%。

表2 不同施肥处理的马铃薯产量构成及商品薯率

2.3 不同施肥处理对马铃薯块茎品质的影响

2.3.1 对VC含量的影响 由表3可以看出，T4与T2维生素C含量差异不大，较T2增加0.25 mg／kg，二者均显著高于T1、T3处理（P＜0.05）。T3比T2处理维生素C含量减少12.91%，说明减量施肥会降低马铃薯维生素C含量，而增施蚯蚓裂解液后，其含量显著提高，T4较T3处理增加15.93%。

2.3.2 对蛋白质含量的影响 由表3可知，T2处理蛋白质含量最高，为1.35%，分别比T1、T3、T4处理高出18.40%、9.80%、5.50%（P ＜0.05）。减量施肥处理的T3比T2显著降低0.12个百分点，但添加蚯蚓裂解液的T4处理蛋白质含量仅比T2减少0.07个百分点，而比T3处理高4.10%，表明减量施肥条件下添加蚯蚓裂解液可增加马铃薯的蛋白质含量。

2.3.3 对淀粉含量的影响 由表3可知，T4处理马铃薯淀粉含量最高，显著高于其他处理（P＜0.05），不施肥处理的T1含量最低，为13.90%。减施25%专用水溶肥的T3与T2处理差异不显著。T4与T2、T3处理相比，马铃薯淀粉含量分别增加13.51%、15.07%。

2.3.4 对可溶性糖含量的影响 由表3可知，T4处理可溶性糖含量显著高于其他处理（P＜0.05），比T1、T2处理提高44.90%、24.50%。减肥25%的T3处理比T2可溶性糖含量减少6.09%，但差异未达显著水平；增施蚯蚓裂解液的T4比T3处理可溶性糖含量提高31.48%，表明蚯蚓裂解液对马铃薯可溶性糖含量影响较大。

表3 不同施肥处理对马铃薯品质的影响

3 讨论

蚯蚓裂解液是一种高效有机发酵液，不仅含有大量有益微生物，也含有大量养分［11］。蚯蚓裂解液充当肥料后氮素供应充足，1，5-二磷酸核酮糖羧化酶／加氧酶（rubisco）活性提高，参与新陈代谢的糖量增加，从而促进植物营养吸收［12］。本研究表明，在施肥量和施肥种类相同的条件下，增施蚯蚓裂解液可以进一步提高马铃薯产量。马铃薯专用水溶肥减量25%增施蚯蚓裂解液较未增施处理马铃薯产量提高32.19%。增施蚯蚓裂解液处理比全量专用水溶肥处理产量高出5.92%。范媛媛等［13］研究表明，施用蚯蚓发酵液体肥可以促进作物干物质积累，产量增加7.34%～28.94%；于瑞国等［14］研究表明，在水稻灌浆期喷施蚯蚓液态肥产量增加542.60 kg／hm2，增产10.05%，与本试验结果相一致。黄晓炯［15］研究表明，喷施坤之缘蚯蚓液肥后，番茄个体长势明显，果实偏大；高春雷等［16］研究表明，追施蚯蚓有机液可显著提高草莓单果重。这与本试验增施蚯蚓裂解液处理大中薯率显著高于其他处理相一致。

蚯蚓发酵液中除含有丰富的大量矿质元素和有机质外，还含有激素及生长素类物质，可以改善果实品质，促进果实内维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白含量的提高［17］。本研究表明，专用水溶肥减量25%增施蚯蚓裂解液后马铃薯块茎维生素C含量较减施肥处理增加15.93%。这与李建生等［18］的研究结果即叶面喷施蚯蚓氨基酸500倍液黄瓜果实的维生素C含量显著增加相似；与贾云等［19］研究的番茄果实中的维生素C含量随着蚯蚓水解液用量增加而升高相一致。张见等［20］研究表明，在一定浓度范围内，随着蚯蚓裂解液用量的增加，番茄果实可溶性糖含量显著增加，这与本试验结果相符。在马铃薯专用水溶肥减量25%的条件下增施蚯蚓裂解液，马铃薯块茎淀粉含量增加15.07%。这与Li等［21］蚯蚓粪浸出液可提升小麦淀粉含量1.5%的结果相一致。

4 结论

综上所述，减施肥料添加蚯蚓裂解液显著提高马铃薯产量、商品薯率及品质，即在马铃薯专用水溶肥减量25%条件下添加蚯蚓裂解液处理产量为37 912.05 kg／hm2，商品薯率为65.99%，较未添加处理显著提高马铃薯维生素C、淀粉、可溶性糖含量。添加蚯蚓裂解液配合减肥25%处理可实现产值最大化，值得在生产中推荐应用。