蚯蚓粪浸泡处理对3种蔬菜幼苗生长的影响

于跃跃，郭 宁，闫 实，梁金凤，马 楠，郭晓雪，马自力，田 飞，贾小红

（1北京市土肥工作站，北京 100029；2平谷区农业技术推广站，北京 101200；3集宁师范学院，内蒙古乌兰察布 012000；4北京神农天地农业科技有限公司，北京 101300）

0 引言

随着工厂化、标准化现代农业的快速发展，基质化栽培成为一种新的种植方式，常见的基质主要成份是草炭、椰糠等，2016年以来随着草炭资源开发受限、椰糠资源紧缺等问题出现，制约了基质栽培的发展，急需需要寻找新的基质种类[1-3]。蚯蚓粪是优质的有机肥，被称为“有机肥之王”，广泛被农业种植者用于经济作物或者经济附加值高的作物上，目前以底肥的形式进行应用，蚯蚓粪作为基质用于生产或者研究还不常见[4-6]，蚯蚓粪基质化可以进一步促进废弃物循环利用[7-9]。由于蚯蚓粪具有较高的养分含量和大量有益活性物质，在基质栽培生产过程中对蔬菜有显著的影响，主要体现在以下两个方面：一是蚯蚓粪养分含量较高，氮磷钾养分总和一般在3.25%左右，速效氮含量在293.5 mg/kg左右[10-11]，高含量氮会增加蔬菜硝酸盐含量降低蔬菜品质[12]；二是在温度较高的生产阶段，基质养分含量高会引起蔬菜幼苗期过快生长，导致蔬菜茎粗过细、叶过嫩，影响蔬菜商品性和货架期。为了解决这一实际生产问题，通过对蚯蚓粪进行浸泡处理，降低蚯蚓粪中养分含量，同时浸泡的液体作为堆肥茶可用于追肥施用[13-14]，试验设置未处理蚯蚓粪、蚯蚓粪浸泡1次、蚯蚓粪浸泡3次、草炭基质4个基质处理，通过对比不同的基质对3种蔬菜生长的影响，探索解决蚯蚓粪基质化栽培利用的实际问题。

1 材料和方法

1.1 试验布置

试验在北京神农天地农业科技有限公司种植基地进行，试验设置4个处理，处理一为未浸泡蚯蚓粪（简称M），处理二为蚯蚓粪浸泡1次（简称M1），处理三为蚯蚓粪浸泡3次（简称M3），处理四为对照基质（草炭:蛭石:珍珠岩比例2:1:1）（简称CK）。利用制作的堆肥茶装置浸泡蚯蚓粪，按照蚯蚓粪与灌溉水体积比1:3的比例浸泡，每浸泡6 h放出上清液堆肥茶为1次，处理一浸泡1次，处理三重复浸泡3次。蚯蚓粪的原料主要为牛粪、马粪以及秸秆，接种赤子爱胜蚓过腹60天处理过2 cm筛而成。每个处理种植3种蔬菜，分别为小白菜（品种为‘绿源青梗一号’）、小油菜（品种为‘苏州青’）、紫快菜（品种为‘京研’），每个处理3次重复，共计36盘蔬菜。2021年3月29日开始处理蚯蚓粪，3月31日在育苗盘中进行播种，5月14日收获。蚯蚓粪和草炭基质的基础物理指标见表1。

表1 基质基础性质

制作蚯蚓粪的牛粪、马粪，蚯蚓粪、草炭基质，蚯蚓粪浸泡1次基质、蚯蚓粪浸泡3次基质的养分指标见表2。

表2 试验材料化学性质

蚯蚓粪第1次浸提液、蚯蚓粪第2次浸提液、蚯蚓粪第3次浸提液的养分指标见表3。

表3 浸提液养分指标

1.2 采样与数据分析方法

1.2.1 基质样品采集与测定 在基质浸泡完毕之后，混合取样5个点，四分法混合，样品4℃保存。测定以下指标：有机质采用外源加热法测定；全氮采用自动定氮仪法测定；全磷采用氢氧化钠熔融-钼锑抗比色法测定；全钾采用氢氧化钠熔融-火焰光度计法测定；固液比为1:10，用PB-10PH计测定pH、DJS-C型电导率仪测定EC值。

1.2.2 植株性状测定 在苗期、生长中期、收获期测定株高和茎粗，株高(cm)为蔬菜根部地面至中心点最高处，茎粗为据地面1 cm的根部周长(cm)。利用温湿度仪记录每天上午10:00环境温度和湿度。

1.2.3 产量测定 在收获期时测定蔬菜产量，产量为整盘蔬菜的重量按面积换算为公顷产量(kg)。硝酸盐利用紫外吸收法测定，微生物素C利用2,6-二氯靛酚氧化还原滴定法测定。

1.3 数据分析

用Excel 10整理数据并分析数据做图表，用SPSS22.0版本进行显著性分析，采用LSD法对处理间差异的显著性进行多重比较，数据为多样本平均值。

2 结果与分析

2.1 环境温度和湿度

从播种到收获处于春夏交叉的季节，整个生育期温度基本保持在16～23℃之间，整体是适宜叶菜生长的温度。在整个生育期内，湿度变化幅度较为剧烈，从39%增加到51%，又降低到26%，又升到60%，慢慢回落到34%，主要是受到降雨和光照的影响，总体处于叶菜适宜生长的范围之内（图1）。

图1 环境温度和湿度

2.2 不同处理对小白菜生长的影响

在出苗后第5天与收获期，M、M1、M3处理的株高显著高于CK处理，出苗后的地10天M处理显著高于其他处理。在收获期M、M1、M3、CK处理的株高依次是27.4、25.0、24.6、20.1 cm，相比CK处理，其他3个处理的株高依次增加36.2%、24.2%、22.5%。在出苗后的5到10天之间，可能由于温度较高导致各处理之间株高没有明显差异，后期随着温度稳定，各处理差异逐渐显现出来。在出苗后的第5天，M、M1、M3处理之间茎粗差异不显著，都显著高于CK处理，在出苗后第10天、收获期蚯蚓粪3个处理之间差异增大，在收获期M处理的茎粗显著高于M3处理（图2）。

图2 小白菜株高和茎粗

2.3 不同处理对小油菜生长的影响

出苗后第5天，M、M1、M3处理株高显著高于CK处理，M处理显著高于M1、M3处理；出苗后第10天，M、M1处理株高显著高于CK、M3处理；收获期M、M1、M3处理株高显著高于CK处理，M处理显著高于M1、M3处理；收获期M、M1、M3、CK的株高分别为21.2、19.2、20.2、16.8 cm，相比CK处理分别增加26.1%、14.8%、20.1%。对于小油菜，蚯蚓粪浸泡处理显著降低了株高，浸泡的次数对株高的影响差别不显著。在出苗后的第5天和收获期，M处理茎粗显著高于其他处理，M1、M3、CK处理之间茎粗差异不显著；在出苗后第10天，蚯蚓粪3个处理之间存在显著性差异，M3处理和CK处理差异不显著（图3）。

图3 小油菜株高和茎粗

2.4 不同处理对紫快菜生长的影响

出苗后第5天和收获期，M、M1、M3处理株高显著高于CK处理，且蚯蚓粪3个处理之间存在显著性差异；出苗后第10天，M、M1处理株高显著高于CK、M3处理；收获期M、M1、M3、CK的株高分别为25.4、23.2、20.0、16.7 cm，相比CK处理分别增加52.1%、39.0%、19.6%。对于紫快菜，蚯蚓粪浸泡处理显著降低了株高，浸泡的次数对株高的影响差别显著。在出苗后的第5天，蚯蚓粪处理的茎粗显著高于CK处理；在出苗后第10天，M处理显著高于M1、M3、CK，M1、M3、CK处理之间茎粗差异不显著；在收获期，蚯蚓粪3个处理显著高于CK处理，M处理显著高于M1、M3处理。M1和M3处理差异不显著（图4）。

图4 紫快菜株高和茎粗

2.5 不同处理对蔬菜产量的影响

相比CK处理，蚯蚓粪基质对3种蔬菜产量的增加程度由高到低依次是小油菜＞紫快菜＞小白菜，增幅平均为41.4%、35.4%、16.7%。相比CK处理，M、M1、M3处理对小白菜的增产幅度依次为35.1%、7.0%、8.1%，对小油菜的增产幅度依次为70.8%、21.2%、32.2%，对紫快菜的增产幅度依次为37.3%、24.6%、44.3%（表4）。

表4 不同处理对蔬菜产量的影响 kg/hm2

2.6 不同处理对蔬菜品质的影响

以紫快菜品质为例，蚯蚓粪浸泡处理的硝酸盐含量明显降低，M处理显著高于M1、M3处理，分别高出7.3%、8.8%，M1和M3处理硝酸盐含量差别不显著；M处理VC含量显著低于M1处理、显著高于M3处理，增幅依次为59.8%、-59.8%（表5）。

表5 不同处理对紫快菜品质的影响

3 结论

相比草炭基质处理，蚯蚓粪基质显著提高蔬菜产量，3种蚯蚓粪基质处理对小油菜、紫快菜、小白菜产量的平均增幅为41.4%、35.4%、16.7%。3种蔬菜对蚯蚓粪浸泡处理响应程度差别较大，响应程度由大到小依次是小油菜＞小白菜＞紫快菜。相比蚯蚓粪处理，蚯蚓粪浸泡1次和3次显著降低蔬菜产量，但是浸泡处理可以提高蔬菜品质，浸泡1次和3次处理之间差异不显著，在生产中蚯蚓粪浸泡1次效果更好。蚯蚓粪浸泡处理可以降低蔬菜硝酸盐、提高维生素C含量，在生产高品质的蔬菜对蚯蚓粪进行浸提是一个行之有效的办法。

4 讨论

相比草炭基质处理，蚯蚓粪基质显著提高蔬菜产量，小油菜、紫快菜、小白菜平均增产为41.4%、35.4%、16.7%，这是因为蚯蚓粪养分含量较高[15-17]，试验处于高温时期利于蔬菜快速生长，在充足的养分供应下蔬菜得到快速生长，产量明显提高。3种蔬菜对蚯蚓粪基质浸泡处理响应程度差别较大，响应程度由大到小是小油菜＞小白菜＞紫快菜，这主要和蔬菜品种有关[18-21]，油菜可能对基质养分含量反应更为敏感，目前针对以上3种蔬菜研究不多，其他蔬菜品种研究结果有类似的情况：例如白菜幼苗适合以草炭与椰糠体积比为3∶1处理的基质[19]；纯蚯蚓粪与蚯蚓粪草炭混合基质相比，对西葫芦幼苗生长差异不显著[19]；相比纯蚯蚓粪基质，蚯蚓粪∶蛭石复合基质（配比1:1）更适合樱桃萝卜和茼蒿生长[18]；相比草炭基质，基质添加蚯蚓粪后，番茄产量有大幅提高[22]。

蚯蚓粪基质浸泡处理可以降低蔬菜株高、茎粗等指标，提高蔬菜商品性，对于浸泡1次和浸泡3次处理对蔬菜株高、茎粗指标影响差异不显著。赵海涛等[10]研究表明，蚯蚓粪育苗基质有利于辣椒幼苗的茎粗、株高、鲜（干）质量和壮苗指数的提高，添加蚯蚓粪的基质的比例不仅与其来源有关，而且也与不同作物的生长和营养特性也有关。相比蚯蚓粪处理，蚯蚓粪浸泡1次和3次显著降低蔬菜产量，但是浸泡处理可以提高蔬菜品质，浸泡1次和3次处理之间差异不显著，在生产中蚯蚓粪浸泡1次效果更好。相比不浸泡处理，浸泡处理降低了硝酸盐含量并提高了VC的含量，崔文静得出了类似的结果，对于樱桃萝卜和茼蒿，加蚯蚓粪配比硝酸盐含量高于对照组，萝卜中分别高16%～27%，茼蒿中分别高出对照组12%～20%[18]。这是因为浸泡处理降低了蚯蚓粪基质里面速效养分的含量[23-25]，延缓了蔬菜吸收养分的速度，并在相同时间内降低了总养分的吸收，特别是速效氮含量的降低直接降低了硝酸盐含量。