蚯蚓粪对草炭型育苗基质及黄瓜幼苗的影响

摘    要：为探究蚯蚓粪在优化传统草炭型蔬菜育苗基质中的应用，分别添加0（CK）、10%、20%、30%、40%和50%的蚯蚓粪到传统草炭型育苗基质中，测定改良后的草炭型育苗基质性质、黄瓜幼苗形态及生理指标。结果表明，随着蚯蚓粪添加量的增加，育苗基质的容重、EC呈逐渐升高的趋势，而基质中细菌和真菌数量及中性磷酸酶（S-NP）、碱性磷酸酶（S-ALP）活性均呈先升高后降低的变化趋势。与CK相比，添加蚯蚓粪显著提高了黄瓜育苗基质的S-NP、S-ALP活性，且均以T4处理（添加40%蚯蚓粪）表现最好，比CK分别显著提高52.72%、43.16%。对于黄瓜幼苗而言，T4处理综合表现最好，地上部株高、茎粗、叶面积、生物量、地下部幼苗根系活力、根长度、根表面积等均显著高于CK。综上，添加蚯蚓粪能通过改善育苗基质性质，进而提高幼苗地上部及地下部形态指标，达到培育健壮黄瓜幼苗的目的，推荐采用的蚯蚓粪添加量为40%（质量分数）。

关键词：黄瓜；蚯蚓粪；育苗基质；幼苗生长

中图分类号：S642.2 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2024）10-075-07

收稿日期：2024-03-16；修回日期：2024-07-03

基金项目：国家可持续示范区建设项目（202206F011）；河北省现代农业产业技术体系建设专项资金（HBCT2023100212）

作者简介：白晓凤，女，在读硕士研究生，研究方向为蔬菜栽培生理与品质调控。E-mail：twilight0707@163.com

通信作者：薛占军，男，讲师，研究方向为蔬菜栽培生理与品质调控。E-mail：xzj_0117@126.com

Effects of vermicompost on peat-based seedling substrates and cucumber seedling

BAI Xiaofeng， LU Wei， ZHANG Yuchang， LI Qingyun， XUE Zhanjun

（College of Horticulture， Hebei Agricultural University， Baoding 071000， Hebei， China）

Abstract： To explore the application of vermicompost in optimizing traditional peat-based vegetable seedling substrates， this experiment added 0（CK）， 10%， 20%， 30%， 40%， and 50% vermicompost to traditional peat-based seedling substrates， measuring the properties of the improved substrates， and the morphological and physiological indices of cucumber seedling. The results showed that as the amount of vermicompost increased， the bulk density and EC of the seedling substrate gradually increased， while the number of bacteria， fungi， and the activities of neutral phosphatase （S-NP） and alkaline phosphatase （S-ALP） showed a trend of first increasing and then decreasing. When compared with CK， the addition of vermicompost significantly increased the S-NP and S-ALP activities in the cucumber seedling substrate， with the T4 treatment showing the best performance， increasing by 52.72% and 43.16%， respectively. For cucumber seedlings， T4 treatment （with 40% vermicompost added） showed the best performance， with significantly higher aboveground plant height， stem thickness， leaf area， biomass， underground seedling root system vitality， root lenght， and root surface area than CK. In summary， adding vermicompost can improve the properties of the seedling substrate， thereby enhancing the morphological indices of both the aboveground and underground parts of the seedling， and achieving the goal of cultivating robust cucumber seedling. The recommended vermicompost addition is 40%.

Key words： Cucumber; Vermicompost; Seedling substrate; Seedling growth

育苗已成为现代园艺作物生产中的重要环节之一，是实现蔬菜高产优质的基础，而无土育苗基质是培育壮苗的关键，且在各类无土育苗基质中，草炭型基质占据主导地位[1]。草炭是一种优良的基质改良剂，其效果已被许多试验所证实。但是草炭是短期不可再生资源，且草炭型基质的保水保肥性并不理想，因此，低成本且环保的无土育苗代用基质成为当前的研究热点[2]。研究表明，经过腐熟处理后的蚯蚓粪、玉米秸秆、玉米芯、稻壳、麦糠、炉渣、菇渣等农业废弃物可以替代草炭与蛭石、珍珠岩复配[3-5]，并能培育出健壮的蔬菜幼苗，提高种苗质量。

近年来，关于蚯蚓粪改良基质的研究逐渐受到人们的关注。蚯蚓粪富含有机质、腐植酸等养分，能够改善土壤结构，提高土壤的透气和保水能力[6-7]。此外，蚯蚓粪还提供多种激素和酶类物质，为植株生长发育创造良好的环境条件[8]。赵永鑫等[9]研究表明，蚯蚓粪替代化肥改善了土壤化学性状，显著提高小白菜产量的同时增加可溶性糖和维生素C含量，降低硝酸盐含量。李燕等[10]研究表明，蚯蚓粪作为甘蓝育苗的一种原材料，能够有效促进其生长发育。杨玉凯等[11]研究表明，蚯蚓粪复合基质对番茄幼苗的生长和光合作用有显著的促进效果。曹云等[12]研究表明，蚯蚓粪的施入可促进小白菜幼苗的株高、茎粗和根系质量增加等。由此可见，利用蚯蚓粪开发蔬菜育苗基质具有可行性，但是筛选适龄壮苗的优化配方仍需要深入研究。因此，针对育苗产业过度依赖不可再生的草炭型育苗基质，而国内农业废弃物资源化利用率低的现实问题，笔者拟在传统草炭育苗基质的基础上，分别添加不同质量分数的生活污泥制备的蚯蚓粪，研究蚯蚓粪对改良后草炭型育苗基质的物理、化学和生物学性质及黄瓜幼苗的形态、叶片生理和壮苗指数等参数的影响，筛选出适合黄瓜壮苗培育的最佳蚯蚓粪添加量，以期为黄瓜基质育苗技术优化提供重要的数据支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

试验所选用育苗基质为蚯蚓粪、进口草炭、蛭石、珍珠岩。蚯蚓粪是蚯蚓分解生活污泥得到的，收集于保定市清苑县蚯蚓生产基地，全氮含量（w，后同）16.67 g·kg-1、全磷含量11.41 g·kg-1、全钾含量10.17 g·kg-1、水解性氮含量1 513.68 mg·kg-1、有效磷含量351.71 mg·kg-1、速效钾含量1 767.66 mg·kg-1、有机质含量262.14 mg·kg-1；重金属砷含量12.96 mg·kg-1、镉含量0.52 mg·kg-1、铬含量47.65 mg·kg-1、汞含量0.83 mg·kg-1、铅含量78.51 mg·kg-1，均符合行业标准《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》[13]。蚯蚓粪在使用前打碎过2 mm筛后备用；草炭为德国Floragard公司生产的进口型草炭；蛭石、珍珠岩均购于河北省保定市莲池区基质厂；供试黄瓜品种为驰丰668，试验用水溶肥是N、P2O5、K2O质量比为20∶20∶20的平衡肥，均购于保定市农贸市场。

1.2 试验设计

育苗基质以蚯蚓分解生活污泥得到的污泥蚯蚓粪、传统基质（进口草炭、蛭石、珍珠岩体积比6∶2∶2）为原料，两种原料的容重（BD）、总孔隙度（TP）、通气孔隙度（AP）、持水孔隙度（WHP）、气水比（AP/WHP）、pH、EC值见表1。在传统草炭型育苗基质的基础上，分别添加不同质量分数的蚯蚓粪，形成系列配方育苗基质，见表2。种植前按照郭世荣[14]和程斐等的方法[15]，测定的配方基质容重为0.16～0.29 g·cm-3，总孔隙度为67.41%～69.93%、通气孔隙度为4.30%～6.70%、持水孔隙度为62.02%～63.74%、气水比为0.06～0.11；基质pH为6.54～7.26，EC值为242.33～556.83 μS·cm-1，以上数据基本符合行业标准《蔬菜育苗基质：NY/T 2118—2012》[16]。

育苗配方基质筛选试验于2023年5—6月在河北农业大学东校区温室内进行。将黄瓜种子浸种催芽后选择发芽一致的种子播于装有不同配方基质的50孔穴盘内，每个处理2盘，随机区组排列。育苗期间每天上午喷洒1次清水，每次需浇透，待幼苗第一片真叶展开后，每天上午喷洒1次1000倍水溶肥，待幼苗达壮苗标准时（即20 d左右的日历苗龄），统一对各处理进行取样测定。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 不同处理基质的理化性质测定 （1）基质物理性质的测定：按照郭世荣[14]的方法测定基质的容重、孔隙度，取已知体积V的风干基质加入环刀（记质量W1）中，称质量W2，在浸泡水中24 h，称质量W3；捞出倒置水分自由沥干24 h后，称质量W4。每处理重复3次。按以下公式计算各理化指标：

容重（BD）/（g·cm-3）=（W2-W1）/V；              （1）

总孔隙度（TP）/%=（W3-W2）/V×100；         （2）

通气孔隙度（AP）/%=（W3-W4）/V×100；    （3）

持水孔隙度（WHP）/%=TP-AP；                （4）

气水比=AP/WHP。                                    （5）