江 蘇 農(nóng) 業(yè) 學(xué) 報(bào)(JiangsuJ.ofAgr.Sci.)，2018，34(2):411417 http:/www.jsnyxb.com 吳 迪， 劉 滿 強(qiáng)， 焦 加 國， 等. 有 機(jī) 物 料 接 種 蚯 蚓 對(duì) 設(shè) 施 菠 菜 產(chǎn) 量 及 品 質(zhì) 的 影 響J. 江 蘇 農(nóng) 業(yè) 學(xué) 報(bào)，2018，34(2):411-417. doi:10.3969/j.issn.1000-4440.2018.02.027 有 機(jī) 物 料 接 種 蚯 蚓 對(duì) 設(shè) 施 菠 菜 產(chǎn) 量 及 品 質(zhì) 的 影 響 吳 迪 1 ， 劉 滿 強(qiáng) 2 ， 焦 加 國 2 ， 薛 利 紅 1 ， 楊 林 章 1 (1. 江 蘇 省 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 院 農(nóng) 業(yè) 資 源 與 環(huán) 境 研 究 所， 江 蘇 南 京 210014； 2. 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 資 源 與 環(huán) 境 科 學(xué) 學(xué) 院 土 壤 生 態(tài) 實(shí) 驗(yàn) 室， 江 蘇 南 京 210095) 收 稿 日 期:2017-12-11 基 金 項(xiàng) 目: 國家自 然科學(xué)基 金 項(xiàng) 目(41601323、41771287)； 土 壤 與 農(nóng) 業(yè) 可持續(xù) 發(fā)展 國 家 重 點(diǎn) 實(shí) 驗(yàn) 室 開 放 基 金 項(xiàng) 目(Y20160033)； 國家重 點(diǎn)研發(fā)計(jì) 劃 項(xiàng) 目(2016YFD0801101)； 中 國 博 士 后 基 金項(xiàng)目(2015M581753) 作 者 簡 介: 吳 迪(1987-)， 男， 福 建 福 安 人， 博 士， 助 理 研 究 員， 主 要 研 究 方 向 為 農(nóng) 業(yè) 固 體 廢 棄 物 的 資 源 化 利 用。 (E-mail) wudinjau163.com 通 訊 作 者: 楊 林 章，(E-mail)lzyangissas.ac.cn摘 要: 為 解 決 農(nóng) 村 有 機(jī) 固 體 廢 棄 物 產(chǎn) 能 過 剩 及 設(shè) 施 菜 地 生 產(chǎn) 力 下 降 的 問 題， 本 研 究 擬 建 立“ 有 機(jī) 物 料 還 田 蚯 蚓” 的 生 態(tài) 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 方 式， 實(shí) 現(xiàn) 有 機(jī) 物 料 資 源 化 利 用， 并 提 高 蔬 菜 產(chǎn) 量 和 品 質(zhì)。 通 過2 個(gè) 田 間 試 驗(yàn)， 研 究 不 同 種 蚯 蚓( 赤 子 愛 勝 蚓 和 威 廉 腔 環(huán) 毛 蚓) 和 有 機(jī) 物 料 種 類 及 施 用 方 式 對(duì) 菠 菜 產(chǎn) 量 與 品 質(zhì) 的 影 響。 結(jié) 果 表 明: 腐 熟 牛 糞 的 施 用 方 式 對(duì) 菠 菜 產(chǎn) 量 和 品 質(zhì) 無 顯 著 影 響， 在 施 用 腐 熟 牛 糞 條 件 下， 接 種 赤 子 愛 勝 蚓 和 威 廉 腔 環(huán) 毛 蚓 分 別 提 高 菠 菜 產(chǎn) 量32.7837.23 和18.7044.26。 而 且， 接 種 赤 子 愛 勝 蚓 顯 著 提 高 菠 菜 的 可 溶 性 糖 和 維 生 素C 含 量， 同 時(shí) 降 低 了 菠 菜 中Cu、Pb 和Zn 含 量。 另 外， 本 研 究 還 發(fā) 現(xiàn) 赤 子 愛 勝 蚓 對(duì) 菠 菜 產(chǎn) 量 和 品 質(zhì) 的 影 響 與 有 機(jī) 物 料 種 類 有 關(guān)， 綜 合 效 果 最 佳 的 處 理 是 施 用 腐 熟 牛 糞 食 用 菌 渣 赤 子 愛 勝 蚓。 關(guān) 鍵 詞: 赤 子 愛 勝 蚓； 威 廉 腔 環(huán) 毛 蚓； 有 機(jī) 物 料； 菠 菜； 產(chǎn) 量； 品 質(zhì) 中 圖 分 類 號(hào): S636.1 文 獻(xiàn) 標(biāo) 識(shí) 碼: A 文 章 編 號(hào): 1000-4440(2018)02-0411-07 Effectsof inoculating earthworm into facility vegetable field on spinach yieldandqualityfollowingorganicmanureamendments WUDi 1 ， LIUMan-qiang 2 ， JIAOJia-guo 2 ， XUELi-hong 1 ， YANGLin-zhang 1 (1.InstituteofAgriculturalResourceandEnvironmentalSciences，JiangsuAcademyofAgriculturalSciences，Nanjing210014，China；2.SoilEcologyLab， CollegeofResourcesandEnvironmentalSciences，NanjingAgriculturalUniversity，Nanjing210095，China)Abstract: Inordertosolvetheproblemofsurplusproductioninruralsolidwastesandlow-productionofprotected vegetablecultivation，theecologicalagriculturalproductionmodeoforganicmanurereturningaddedwithearthwormwases- tablishedtoreuseorganicmanureandimprovevegetableyieldandquality.Basedonthetwoexperiments，theeffectsofdif- ferentearthworms(EiseniafoetidaandMetaphireguillelmi)andmanureplacementontheyieldandqualityofspinachwere investigated.TheresultsshowedthatE.foetidaandM.guillelmiadditionsignificantlyincreasedthespinachyieldby32. 7837.23and18.7044.26，respectively.Furthermore，thecontentsofsolublesugarandvitaminCofthespinach weresignificantlyincreasedandthecontentsofCu，PbandZnofthespinachweresignificantlydecreasedwhenE.foetida wasintroduced.Inaddition，theeffectsofE.foetidaonthe spinachyieldandqualitywererelatedtoorganicmanure types，andthebesteffectappearedinthetreatmentofthe decomposed cattle manure added with edible mushroom andinoculatedwithE.foetida. Keywords: Eiseniafoetida； Metaphireguillelmi； organicmanure； spinach； yield； quality高 度 集 約 化 耕 作 方 式 在 環(huán) 境 污 染 和 食 品 安 全 方 1 1 4 面 的 弊 端 日 益 突 出。 通 過 增 施 有 機(jī) 肥 改 善 土 壤 環(huán) 境， 提 高 作 物 品 質(zhì) 及 減 少 化 肥 投 入 實(shí) 現(xiàn) 未 來 環(huán) 境 友 好 農(nóng) 業(yè) 可 持 續(xù) 發(fā) 展 已 成 為 共 識(shí) 1 。 中 國 農(nóng) 業(yè) 廢 棄 物 資 源 極 為 豐 富， 有 機(jī) 廢 棄 物 既 是 重 要 的 有 機(jī) 肥 源， 又 是 環(huán) 境 污 染 源， 充 分 利 用 有 機(jī) 廢 棄 物 資 源 是 變 廢 為 寶 并 促 進(jìn) 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 的 有 效 措 施 2 。 利 用 農(nóng) 業(yè) 固 體 廢 棄 物 制 成 的 有 機(jī) 肥 可 作 為 作 物 生 長 很 好 的 氮 源， 促 進(jìn) 作 物 生 長 3 。 然 而， 有 機(jī) 廢 棄 物 制 成 的 有 機(jī) 肥 存 在 養(yǎng) 分 含 量 低、 當(dāng) 年 利 用 率 低、 重 金 屬 含 量 高、 施 用 數(shù) 量 大 等 問 題， 嚴(yán) 重 制 約 了 其 實(shí) 際 應(yīng) 用 價(jià) 值， 尤 其 是 不 能 及 時(shí) 滿 足 生 長 期 較 短、 需 肥 較 多 的 蔬 菜 生 長 的 需 求 4 ， 而 農(nóng) 田 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 最 重 要 的“ 工 程 師” 蚯 蚓 可 以 彌 補(bǔ) 這 個(gè) 缺 陷。 蚯 蚓 可 以 通 過 分 解 土 壤 表 面 的 有 機(jī) 物 料， 增 加 植 物 對(duì) 養(yǎng) 分 的 吸 收 從 而 促 進(jìn) 作 物 生 長 5 ， 也 可 以 通 過 刺 激 微 生 物 活 性 產(chǎn) 生 植 物 調(diào) 節(jié) 物 質(zhì)， 促 進(jìn) 作 物 根 系 生 長 發(fā) 育， 進(jìn) 而 提 高 作 物 的 產(chǎn) 量 和 品 質(zhì) 6 。 目 前 國 內(nèi) 外 大 量 研 究 蚯 蚓 堆 肥 后 的 產(chǎn) 物 蚯 蚓 糞 對(duì) 土 壤、 作 物 產(chǎn) 量 和 品 質(zhì) 的 影 響 7-10 ， 較 少 研 究 者 關(guān) 注 蚯 蚓 對(duì) 作 物 產(chǎn) 量 和 品 質(zhì) 影 響 的 直 接 作 用 11 。 由 于 制 取 蚯 蚓 糞 需 要 特 定 的 裝 置， 為 了 降 低 在 運(yùn) 輸 和 裝 置 處 理 上 的 成 本， 本 研 究 直 接 利 用 農(nóng) 田 作 為 蚯 蚓 的 一 個(gè) 大 生 態(tài) 床， 擬 建 立“ 有 機(jī) 物 料 蚯 蚓” 的 生 產(chǎn) 模 式， 探 究 這 種 生 態(tài) 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 方 式 對(duì) 作 物 產(chǎn) 量 和 品 質(zhì) 的 影 響 機(jī) 制。 在 田 間 試 驗(yàn) 的 過 程 中， 蚯 蚓 的 活 性 受 到 很 多 因 素 的 影 響， 要 確 保 蚯 蚓 接 種 成 功 并 生 長 良 好， 不 僅 要 為 其 提 供 豐 富 的 食 源， 且 應(yīng) 盡 量 選 擇 適 合 蚯 蚓 生 存 的 環(huán) 境 友 好 型 有 機(jī) 物 料 12 。 另 一 方 面， 蚯 蚓 生 態(tài) 型( 品 種) 的 選 擇 也 至 關(guān) 重 要， 不 同 種 蚯 蚓 對(duì) 生 境 要 求 不 同， 蚯 蚓 糞 性 質(zhì) 也 存 在 差 異， 從 而 對(duì) 作 物 的 產(chǎn) 量 和 品 質(zhì) 產(chǎn) 生 不 同 的 影 響 13 。 本 研 究 以 菠 菜(SpinaciaoleraceaLinn) 為 試 驗(yàn) 材 料， 利 用 設(shè) 施 菜 地， 通 過2 個(gè) 田 間 試 驗(yàn) 擬 研 究 有 機(jī) 物 料( 腐 熟 牛 糞) 施 用 方 式 和 不 同 種 蚯 蚓 對(duì) 設(shè) 施 菠 菜 產(chǎn) 量、 營 養(yǎng) 品 質(zhì) 和 安 全 品 質(zhì)( 重 金 屬 含 量) 的 影 響， 并 進(jìn) 一 步 探 究 蚯 蚓 對(duì) 設(shè) 施 菠 菜 產(chǎn) 量、 營 養(yǎng) 品 質(zhì) 和 安 全 品 質(zhì) 的 影 響 與 施 用 有 機(jī) 物 料 種 類 的 關(guān) 系， 為 農(nóng) 田 生 產(chǎn) 應(yīng) 用 及 管 理 提 供 理 論 依 據(jù)。 1 材 料 與 方 法 1.1 供 試 土 壤 田 間 試 驗(yàn) 地 點(diǎn) 設(shè) 在 江 蘇 省 蘇 州 市 相 城 區(qū) 望 亭 鎮(zhèn) 新 埂 村- 虞 河 蔬 菜 基 地(120°28.732E，31°26.798 N)， 屬 于 北 亞 熱 帶 季 風(fēng) 氣 候， 常 年 平 均 氣 溫16.6 ， 最 高 氣 溫38.1， 最 低 氣 溫6.1，10 的 有 效 積 溫4933.7， 年 均 無 霜 期231d， 年 平 均 降 雨 量1312mm， 年 平 均 日 照1745h， 年 平 均 太 陽 總 輻 射 量4.94×10 5 J/cm 2 。 試 驗(yàn) 地 耕 作 層(020cm) 土 壤 基 本 性 質(zhì):pH5.96， 全 氮2.65 g/kg， 速 效 氮 (NH 4 -NNO 3 -N)168.17mg/kg， 砂 粒6.7， 粉 粒 68.8， 黏 粒24.5。 試 驗(yàn) 地 耕 作 層(020cm) 土 壤 基 本 性 質(zhì):pH5.76， 全 氮2.32 g/kg， 速 效 氮 (NH 4 -NNO 3 -N)157.21mg/kg， 砂 粒8.0， 粉 粒 69.2， 粘 粒22.8。 為 了 盡 量 減 小 土 壤 基 本 性 質(zhì) 的 影 響， 本 試 驗(yàn) 地 和 為2 個(gè) 相 鄰 的 設(shè) 施 大 棚。 1.2 供 試 材 料 試 驗(yàn) 選 用 的 蚯 蚓 品 種 為 赤 子 愛 勝 蚓(Eisenia foetida) 和 威 廉 腔 環(huán) 毛 蚓(Metaphireguillelmi)。 試 驗(yàn) 選 用 種 植 的 菠 菜 品 種 為 內(nèi) 蒙 古 圓 葉 大 菠 菜(Spinacia oleraceaLinn)。 供 試 有 機(jī) 物 料:(1) 腐 熟 的 牛 糞， 選 自 蘇 州 市 相 城 區(qū) 望 亭 鎮(zhèn) 新 埂 村 奶 牛 場。 施 用 腐 熟 牛 糞( 以 下 所 有 的“ 腐 熟 牛 糞” 簡 稱 為“ 牛 糞”) 的 基 本 性 質(zhì) 為 含 水 量80， 全 氮21.05g/kg， 全 磷11.30 g/kg， 全 鉀3.25 g/kg， 全 銅46.820 mg/kg， 全 鎘 0.522mg/kg， 全 鉛2.390 mg/kg ， 全 鋅200.550 mg/kg；(2) 商 品 有 機(jī) 肥， 選 自 沃 豐 有 限 公 司 生 產(chǎn) 的 商 品 有 機(jī) 肥， 其 基 本 性 質(zhì) 為 含 水 量18， 全 氮11.90 g/kg， 全 磷9.56g/kg， 全 鉀9.50g/kg， 全 銅53.080 mg/kg， 全 鎘0.646mg/kg， 全 鉛3.350mg/kg， 全 鋅 215.480mg/kg；(3) 食 用 菌 渣， 選 自 蘇 州 市 相 城 區(qū) 望 亭 鎮(zhèn) 新 埂 村 食 用 菌 廠 生 產(chǎn) 蘑 菇 的 下 腳 料， 其 主 要 成 分 為 棉 籽 殼、 麩 皮 和 石 灰。 其 基 本 性 質(zhì) 為 含 水 量 75， 全 氮6.70 g/kg， 全 磷2.03 g/kg， 全 鉀2.31 g/kg， 全 銅12.500mg/kg， 全 鎘0.193mg/kg， 全 鉛 2.510mg/kg， 全 鋅45.860mg/kg。 1.3 試 驗(yàn) 設(shè) 計(jì) 試 驗(yàn): 田 間 試 驗(yàn) 小 區(qū) 建 于2010 年9 月， 試 驗(yàn) 小 區(qū) 由 硅 酸 鈣 板 圍 成， 大 小 為2.4m×1.2m， 埋 入 地 下0.6m 深， 高 出 地 表0.2m， 以 防 止 蚯 蚓 逃 逸。 小 區(qū) 與 小 區(qū) 間 隔0.5m。 本 試 驗(yàn) 共 設(shè) 計(jì)6 個(gè) 處 理， 每 個(gè) 處 理3 個(gè) 重 復(fù)。 6 個(gè) 處 理 分 別 是: 牛 糞 表 施 (S)、 牛 糞 表 施 赤 子 愛 勝 蚓(SE)、 牛 糞 表 施 威 廉 腔 環(huán) 毛 蚓(SM)、 牛 糞 混 施(I)、 牛 糞 混 施 赤 子 愛 勝 蚓(IE)、 牛 糞 混 施 威 廉 腔 環(huán) 毛 蚓(IM)。 牛 糞 2 1 4 江 蘇 農(nóng) 業(yè) 學(xué) 報(bào) 2018 年 第 34 卷 第2 期 施 用 量 為30t/hm 2 ， 混 施 是 指 將 牛 糞 施 用 到 土 壤 中， 與 耕 作 層(20cm) 土 壤 混 勻， 表 施 是 指 土 壤 耕 作 后， 將 牛 糞 均 勻 地 散 在 土 壤 表 面。 其 中， 牛 糞 作 為 基 肥 一 次 性 施 用， 在 整 個(gè) 菠 菜 生 產(chǎn) 期 內(nèi) 不 添 加 任 何 化 肥 或 追 施 肥 料。 2 種 蚯 蚓 經(jīng) 清 腸 處 理 后， 接 種 量 按60g/m 2 相 當(dāng) 于(100±5) 條 赤 子 愛 勝 蚓， (30±2) 條 威 廉 腔 環(huán) 毛 蚓 進(jìn) 行 接 種 14 。 盡 量 將 蚯 蚓 按 一 定 的 間 距 均 勻 散 放 到 田 面， 接 種 后 觀 察 蚯 蚓 的 入 土 情 況， 需 要 時(shí) 更 換 掉 活 性 差 的 蚯 蚓。 菠 菜 收 獲 后 對(duì) 所 有 小 區(qū) 進(jìn) 行0.3m×0.3m×0.3m 樣 方 取 樣， 調(diào) 查 蚯 蚓 的 存 活 率 及 生 物 量。 試 驗(yàn): 田 間 試 驗(yàn) 小 區(qū) 建 于2011 年9 月， 試 驗(yàn) 小 區(qū) 由 硅 酸 鈣 板 圍 成， 大 小 為2.4m×1.2m， 埋 入 地 下0.6m 深， 高 出 地 表0.2m， 以 防 止 蚯 蚓 逃 逸。 小 區(qū) 與 小 區(qū) 間 隔0.5m。 本 試 驗(yàn) 共 設(shè) 計(jì)6 個(gè) 處 理， 每 個(gè) 處 理3 個(gè) 重 復(fù)。 6 個(gè) 處 理 分 別 是: 商 品 有 機(jī) 肥 (O)、 商 品 有 機(jī) 肥 赤 子 愛 勝 蚓(OE)、 腐 熟 牛 糞 (C)、 腐 熟 牛 糞 赤 子 愛 勝 蚓(CE)、 腐 熟 牛 糞 菌 渣(11)(CM) 和 腐 熟 牛 糞 菌 渣(11) 赤 子 愛 勝 蚓(CME)。 其 中， 商 品 有 機(jī) 肥 為 沃 豐 有 機(jī) 肥( 施 用 量18t/hm 2 )， 牛 糞 施 用 量 為30t/hm 2 ， 牛 糞 與 食 用 菌 渣 等 質(zhì) 量(11) 施 用， 各 不 同 有 機(jī) 物 料 作 為 基 肥 一 次 性 施 用， 與 耕 作 層(20cm) 土 壤 混 勻， 在 整 個(gè) 作 物 生 產(chǎn) 期 內(nèi) 無 任 何 肥 料 添 加。 赤 子 愛 勝 蚓 經(jīng) 過 清 腸 處 理 后， 接 種 量 按60 g/m 2 相 當(dāng) 于 (100±5) 條 赤 子 愛 勝 蚓 接 種 14 。 盡 量 將 蚯 蚓 按 一 定 的 間 距 均 勻 散 放 到 田 面， 接 種 后 觀 察 蚯 蚓 的 入 土 情 況， 需 要 時(shí) 更 換 掉 活 性 差 的 蚯 蚓。 菠 菜 收 獲 后 對(duì) 所 有 小 區(qū) 進(jìn) 行0.3m×0.3m×0.3m 樣 方 取 樣， 調(diào) 查 蚯 蚓 的 存 活 率 及 生 物 量。 1.4 樣 品 采 集 與 分 析 1.4.1 植 株 樣 品 的 采 集 菠 菜 生 長 季 為 每 年10 月 初 到12 月 初。 在 菠 菜 成 熟 期， 所 有 試 驗(yàn) 小 區(qū) 先 采 收0.5m×0.5m 樣 方 面 積 的 菠 菜， 抖 掉 根 系 上 的 土， 放 入 塑 料 袋， 帶 回 實(shí) 驗(yàn) 室 稱 質(zhì) 量 后 用 于 菠 菜 品 質(zhì) 的 測(cè) 定。 接 著 采 收 每 個(gè) 小 區(qū) 剩 下 區(qū) 域 的 菠 菜， 稱 質(zhì) 量 后 加 上 樣 方 菠 菜 質(zhì) 量 一 起 作 為 菠 菜 的 產(chǎn) 量。 采 收 樣 方 里 的 菠 菜 用 蒸 餾 水 洗 干 凈 后， 選 出 一 半 鮮 樣 植 株 測(cè) 定 菠 菜 的 營 養(yǎng) 指 標(biāo)， 另 一 半 植 株 用 信 封 裝 好， 放 入 烘 箱 中，105 殺 青30min， 7080 烘 至 恒 質(zhì) 量 后， 測(cè) 定 菠 菜 安 全 品 質(zhì) 指 標(biāo) 重 金 屬 含 量。 1.4.2 植 株 樣 品 的 分 析 1.4.2.1 菠 菜 營 養(yǎng) 品 質(zhì) 指 標(biāo) 的 測(cè) 定 在 菠 菜 的 鮮 樣 植 株 中， 采 用2，6- 二 氯 酚 靛 酚 法 15 測(cè) 定 菠 菜 葉 片 中 維 生 素C 含 量， 采 用 蒽 酮 比 色 法 16 測(cè) 定 菠 菜 葉 片 中 可 溶 性 糖 含 量， 采 用 考 馬 斯 亮 藍(lán) G-250 染 色 法 17 測(cè) 定 菠 菜 葉 片 中 可 溶 性 蛋 白 含 量， 采 用 水 楊 酸 比 色 法 15 測(cè) 定 菠 菜 葉 片 中 硝 酸 鹽 含 量。 1.4.2.2 菠 菜 安 全 品 質(zhì) 指 標(biāo) 的 測(cè) 定 采 用HNO 3 / H 2 O 2 濕 法 消 解， 烘 干 的 菠 菜 樣 品 粉 碎 過20 目 篩， 稱0.500g 樣 品 于 三 角 瓶 中， 加10mlHNO 3 過 夜， 于 電 熱 板 上 緩 慢 加 熱 至 剩 余12ml， 取 下 冷 卻 后 加 入2mlH 2 O 2 ， 于 電 熱 板 蒸 干 至 溶 液 呈 清 澈 透 明 狀 態(tài)， 冷 卻， 定 容， 過 濾 后 上ICP 儀 測(cè) 定Cu、Cd、Pb 和Zn 含 量。 1.5 數(shù) 據(jù) 分 析 采 用SPSS 軟 件 對(duì) 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 統(tǒng) 計(jì) 分 析， 分 析 前 用Kolomogorov-Smirnov 和Levene 方 法 檢 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 的 正 態(tài) 分 布 及 方 差 齊 性， 并 在 必 要 時(shí) 對(duì) 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 對(duì) 數(shù) 轉(zhuǎn) 換。 在 試 驗(yàn) 中， 采 用 雙 因 素 方 差 分 析 有 機(jī) 物 料 施 用 方 式 及 不 同 蚯 蚓 品 種 之 間 的 交 互 作 用。 采 用 單 因 素 方 差 分 析 不 同 種 蚯 蚓 對(duì) 菠 菜 產(chǎn) 量 及 品 種 的 作 用。 在 試 驗(yàn) 中， 以 獨(dú) 立 樣 本T 檢 驗(yàn) 分 析 有 無 蚯 蚓 的 差 異， 均 值 比 較 檢 驗(yàn) 采 用Duncan 氏 法。 采 用Ori- gin8.5 軟 件 制 圖。 2 結(jié) 果 與 分 析 2.1 蚯 蚓 生 物 量 在 試 驗(yàn) 和 菠 菜 收 獲 后， 本 研 究 對(duì) 所 有 試 驗(yàn) 小 區(qū) 進(jìn) 行 蚯 蚓 生 物 量 的 田 間 調(diào) 查。 所 有 接 種 蚯 蚓 的 小 區(qū)， 蚯 蚓 的 生 物 量 基 本 上 都 保 持70 以 上， 而 未 接 種 蚯 蚓 處 理 的 小 區(qū) 未 發(fā) 現(xiàn) 蚯 蚓。 這 些 基 礎(chǔ) 條 件 為 試 驗(yàn) 的 成 功 進(jìn) 行 提 供 了 保 障。 2.2 菠 菜 產(chǎn) 量 無 論 牛 糞 表 施 還 是 混 施，2 種 蚯 蚓 均 顯 著 地 提 高 了 菠 菜 的 產(chǎn) 量( 圖1)。 赤 子 愛 勝 蚓 和 威 廉 腔 環(huán) 毛 蚓 分 別 提 高 菠 菜 產(chǎn) 量32.7837.23 和18.70 44.26( 圖1)。 另 外， 在 施 用 不 同 有 機(jī) 物 料 條 件 下 接 種 赤 子 愛 勝 蚓 能 顯 著 地 提 高 菠 菜 產(chǎn) 量( 圖2)。 其 中， 施 用 牛 糞 食 用 菌 渣 中 接 種 赤 子 愛 勝 蚓 菠 菜 產(chǎn) 量 最 高， 而 施 用 商 品 有 機(jī) 肥 接 種 赤 子 愛 勝 蚓 菠 菜 產(chǎn) 量 增 幅 最 小( 圖2)。 3 1 4 吳 迪 等: 有 機(jī) 物 料 接 種 蚯 蚓 對(duì) 設(shè) 施 菠 菜 產(chǎn) 量 及 品 質(zhì) 的 影 響 圖 中 不 同 小 寫 字 母 表 示 在 有 機(jī) 物 料 表 施 或 混 施 處 理 中， 接 種 不 同 蚯 蚓 品 種 間 差 異 顯 著(P<0.05)。 S: 表 示 牛 糞 表 施，I: 表 示 牛 糞 混 施。 圖1 蚯 蚓 和 有 機(jī) 物 料 施 用 方 式 對(duì) 菠 菜 產(chǎn) 量 的 影 響 Fig.1 Effectofearthwormsandmanureplacementonthespin- achyield 2.3 菠 菜 的 營 養(yǎng) 品 質(zhì) 無 論 牛 糞 表 施 還 是 混 施， 赤 子 愛 勝 蚓 均 顯 著 提 高 了 菠 菜 的 可 溶 性 糖 和 維 生 素C 含 量( 圖3A， 圖3 B)， 但 未 對(duì) 菠 菜 可 溶 性 蛋 白 和 硝 酸 鹽 含 量 產(chǎn) 生 影 響 ( 圖3C， 圖3D)。 而 威 廉 腔 環(huán) 毛 蚓 對(duì) 菠 菜 營 養(yǎng) 品 質(zhì) 指 標(biāo) 的 影 響 并 不 顯 著( 圖3)。 在 不 同 有 機(jī) 物 料 比 較 試 驗(yàn) 中， 本 研 究 發(fā) 現(xiàn)， 除 了 施 用 商 品 有 機(jī) 肥 處 理 外， 在 施 牛 糞 或 牛 糞 食 用 菌 渣 條 件 下， 接 種 赤 子 愛 勝 蚓 均 顯 著 提 高 菠 菜 葉 片 中 可 溶 性 糖 和 維 生 素C 含 量， 但 對(duì) 菠 菜 可 溶 性 蛋 白 和 硝 酸 鹽 含 量 無 顯 著 影 響 ( 圖4)。 圖 中 不 同 小 寫 字 母 表 示 不 同 處 理 間 差 異 顯 著(P<0.05)。 O: 表 示 施 用 商 品 有 機(jī) 肥，C: 表 示 施 用 牛 糞，CM: 表 示 施 用 牛 糞 食 用 菌 渣。 圖2 不 同 有 機(jī) 物 料 接 種 蚯 蚓 對(duì) 菠 菜 產(chǎn) 量 的 影 響 Fig.2 Effectofearthwormsonthespinachyieldunderdiffer- entmanureapplication A: 菠 菜 可 溶 性 糖 含 量；B: 維 生 素C 含 量；C: 可 溶 性 蛋 白 含 量；D: 硝 酸 鹽 含 量。 S: 表 示 牛 糞 表 施，I: 表 示 牛 糞 混 施。 圖 中 不 同 小 寫 字 母 表 示 在 有 機(jī) 肥 表 施 或 混 施 處 理 中， 接 種 不 同 蚯 蚓 品 種 間 差 異 顯 著(P<0.05)。 圖3 蚯 蚓 和 有 機(jī) 物 料 施 用 方 式 對(duì) 菠 菜 營 養(yǎng) 品 質(zhì) 的 影 響 Fig.3 Effectofearthwormsandmanureplacementonthespinachnutritionalquality 4 1 4 江 蘇 農(nóng) 業(yè) 學(xué) 報(bào) 2018 年 第 34 卷 第2 期 A: 菠 菜 可 溶 性 糖 含 量；B: 維 生 素C 含 量；C: 可 溶 性 蛋 白 含 量；D: 硝 酸 鹽 含 量。 O: 表 示 施 用 商 品 有 機(jī) 肥，C: 表 示 施 用 牛 糞，CM: 表 示 施 用 牛 糞 食 用 菌 渣。 圖 中 不 同 小 寫 字 母 表 示 不 同 處 理 間 差 異 顯 著(P<0.05)。 圖4 不 同 有 機(jī) 物 料 接 種 蚯 蚓 對(duì) 菠 菜 營 養(yǎng) 品 質(zhì) 的 影 響 Fig.4 Effectofearthwormsonthespinachnutritionalqualityunderdifferentmanureapplication 2.4 菠 菜 的 安 全 品 質(zhì) 從 表1 可 以 看 出， 蚯 蚓 和 施 肥 方 式 對(duì) 菠 菜 中 重 金 屬 的 含 量 并 沒 有 交 互 作 用。 無 論 牛 糞 表 施 還 是 混 施， 接 種 赤 子 愛 勝 蚓 都 顯 著 降 低 菠 菜 中Cu、Pb 和Zn 的 含 量。 在 不 同 有 機(jī) 物 料 比 較 試 驗(yàn) 中， 除 了 施 用 商 品 有 機(jī) 肥 外， 在 施 用 牛 糞 或 牛 糞 食 用 菌 渣 處 理 中 接 種 赤 子 愛 勝 蚓 顯 著 降 低 菠 菜 中Cu、Pb 和Zn 的 含 量( 表2)。 表1 蚯 蚓 和 施 肥 方 式 對(duì) 菠 菜 中 重 金 屬 含 量 的 影 響 Table1 Effectofearthwormsandmanureplacementonheavymetalcontentofspinach 處 理 菠 菜 重 金 屬 含 量(mg/kg) Cu Cd Pb Zn S 8.272±0.527a 0.047±0.005a 0.187±0.011a 17.532±1.134a SE 5.688±1.096b 0.045±0.005a 0.147±0.022b 15.401±1.035b SM 6.868±1.277ab 0.042±0.004a 0.170±0.009ab 16.184±1.274ab I 8.300±1.003a 0.048±0.003a 0.180±0.013a 17.872±0.906a IE 6.367±0.675a 0.043±0.004a 0.150±0.005b 15.157±0.889b IM 7.406±0.422ab 0.041±0.006a 0.163±0.007ab 16.237±0.978ab S 表 示 牛 糞 表 施 未 接 種 蚯 蚓；SE 表 示 牛 糞 表 施 并 接 種 赤 子 愛 勝 蚓；SM 表 示 牛 糞 表 施 并 接 種 威 廉 腔 環(huán) 毛 蚓；I 表 示 牛 糞 混 施 未 接 種 蚯 蚓；IE 表 示 牛 糞 混 施 并 接 種 赤 子 愛 勝 蚓；IM 表 示 牛 糞 混 施 并 接 種 威 廉 腔 環(huán) 毛 蚓。 同 列 數(shù) 據(jù) 后 不 同 小 寫 字 母 表 示 在 處 理 間 差 異 顯 著(P<0.05)。 3 討 論 依 據(jù) 蚯 蚓 的 生 活 習(xí) 性 及 其 在 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 的 功 能，一 般 將 蚯 蚓 分 為3 種 生 態(tài) 類 型 18 :(1) 表 層 種: 也 稱 表 居 型， 是 指 居 住 和 取 食 都 在 土 壤 表 層， 以 有 機(jī) 質(zhì) 和 腐 爛 中 的 植 物 殘 體 為 食。 (2) 內(nèi) 層 種: 也 稱 土 居 型， 是 指 居 住 和 取 食 均 在 土 壤 內(nèi)， 以 混 入 土 壤 中 的 土 壤 有 機(jī) 質(zhì) 為 食 的 蚯 蚓 類 群， 其 繁 殖 力 和 種 群 數(shù) 量 較 低。 (3) 深 層 種: 也 稱 上 食 下 居 型， 一 般 生 活 在 深 入 土 體 的 永 久 或 半 永 久 穴 道 里， 主 要 取 食 土 壤 腐 殖 5 1 4 吳 迪 等: 有 機(jī) 物 料 接 種 蚯 蚓 對(duì) 設(shè) 施 菠 菜 產(chǎn) 量 及 品 質(zhì) 的 影 響 質(zhì) 和 微 生 物 的 蚯 蚓 類 群。 本 研 究 中 赤 子 愛 勝 蚓 (Eiseniafoetida) 屬 于 表 層 種， 主 要 取 食 有 機(jī) 物， 當(dāng) 地 的 土 著 種 威 廉 腔 環(huán) 毛 蚓(Metaphireguillelmi) 屬 于 內(nèi) 層 種， 主 要 取 食 富 含 有 機(jī) 物 的 土 壤。 相 比 之 下， 施 加 牛 糞 等 有 機(jī) 物 料 更 適 合 赤 子 愛 勝 蚓 的 生 境。 表2 不 同 有 機(jī) 物 料 接 種 蚯 蚓 對(duì) 菠 菜 中 重 金 屬 含 量 的 影 響 Table2 Effectofearthwormsonheavymetalcontentofspinachunderdifferentmanure 處 理 菠 菜 重 金 屬 含 量(mg/kg) Cu Cd Pb Zn O 7.831±0.193a 0.046±0.002a 0.187±0.002a 16.677±0.345a OE 7.368±0.339a 0.048±0.004a 0.185±0.003a 16.284±0.474a C 7.819±0.115a 0.047±0.006a 0.173±0.009a 17.870±0.606a CE 6.388±0.260b 0.048±0.008a 0.134±0.012b 15.627±0.353b CM 8.180±0.234a 0.047±0.008a 0.180±0.012a 17.290±1.032a CME 6.472±0.365b 0.043±0.005a 0.142±0.010b 14.242±1.016b O 表 示 商 品 有 機(jī) 肥 混 施；OE 表 示 商 品 有 機(jī) 肥 混 施 接 種 赤 子 愛 勝 蚓；C: 表 示 牛 糞 混 施；CE: 表 示 牛 糞 混 施 接 種 赤 子 愛 勝 蚓；CM: 表 示 牛 糞 食 用 菌 渣 混 施；CME: 表 示 牛 糞 食 用 菌 渣 混 施 接 種 赤 子 愛 勝 蚓。 同 列 數(shù) 據(jù) 后 不 同 小 寫 字 母 表 示 處 理 間 差 異 顯 著(P<0.05)。 3.1 有 機(jī) 物 料 接 種 蚯 蚓 對(duì) 菠 菜 產(chǎn) 量 的 影 響 蚯 蚓 主 要 通 過 挖 穴、 取 食 和 排 泄 活 動(dòng) 影 響 植 物 的 生 長。 前 人 的 研 究 中， 對(duì) 蚯 蚓 提 高 作 物 產(chǎn) 量 的 爭 議 主 要 集 中 在 受 太 多 變 量 條 件 的 約 束， 如: 蚯 蚓 的 種 類， 植 物 的 類 型 及 土 壤 的 性 質(zhì) 19 。 本 研 究 通 過2 個(gè) 野 外 田 間 試 驗(yàn)， 發(fā) 現(xiàn)2 種 生 態(tài) 型 蚯 蚓 均 顯 著 提 高 菠 菜 的 產(chǎn) 量。 可 能 存 在 以 下2 點(diǎn) 原 因: 一 方 面， 蚯 蚓 分 解 有 機(jī) 物 料 增 加 植 物 對(duì) 土 壤 速 效 養(yǎng) 分 的 吸 收； 另 一 方 面， 蚯 蚓 過 腹 土 壤 及 有 機(jī) 物 料 后 形 成 的 蚯 蚓 糞 中 富 含 大 量 的NO 3 -N 16 。 VanGroenigen 等 20 研 究 結(jié) 果 表 明， 蚯 蚓 能 增 加 作 物 大 約25 的 產(chǎn) 量。 同 時(shí)， Xiao 等 21 也 報(bào) 道 在 接 種 蚯 蚓 的 條 件 下， 植 物 地 上 部 分 生 物 量 增 加 了16， 地 下 部 分 生 物 量 增 加 了 29， 總 體 生 物 量 增 加 了22。 3.2 有 機(jī) 物 料 接 種 蚯 蚓 對(duì) 菠 菜 品 質(zhì) 的 影 響 以 往 的 研 究 主 要 圍 繞 蚯 蚓 對(duì) 作 物 產(chǎn) 量 的 作 用 展 開， 而 忽 略 了 蚯 蚓 對(duì) 作 物 品 質(zhì) 的 影 響 21 。 作 物 的 品 質(zhì) 可 分 為 營 養(yǎng) 品 質(zhì) 和 安 全 品 質(zhì) 兩 方 面。 利 用 蚯 蚓 處 理 有 機(jī) 廢 棄 物 得 到 的 產(chǎn) 物 蚯 蚓 糞 可 以 提 高 作 物 的 營 養(yǎng) 品 質(zhì)。 胡 佩 等 22 通 過 試 驗(yàn) 發(fā) 現(xiàn)， 蚯 蚓 糞 中 富 含 各 種 益 生 菌 及 代 謝 產(chǎn) 物， 這 些 微 生 物 不 僅 使 復(fù) 雜 物 質(zhì) 礦 化 為 植 物 易 于 吸 收 的 有 效 物 質(zhì)， 而 且 還 可 以 合 成 一 系 列 具 有 生 物 活 性 的 物 質(zhì)， 如 糖、 氨 基 酸、 維 生 素 等， 在 蔬 菜 營 養(yǎng) 品 質(zhì) 的 次 級(jí) 代 謝 產(chǎn) 物 形 成 的 過 程 中 發(fā) 揮 著 重 要 重 要。 Wang 等 7 通 過 將 蚯 蚓 糞 與 土 壤 按 不 同 比 例 混 合 種 植 上 海 青， 發(fā) 現(xiàn) 蚯 蚓 糞 與 土 壤 比 例47 時(shí)， 顯 著 提 高 了 青 菜 葉 片 中 維 生 素C 的 含 量， 當(dāng) 比 例 為27，47 以 及70 時(shí) 均 顯 著 提 高 了 上 海 青 葉 片 中 可 溶 性 糖 含 量。 同 時(shí)，Song 等 10 通 過 施 用 蚯 蚓 糞， 顯 著 地 提 高 了 菠 菜 維 生 素C 含 量。 本 研 究 將 農(nóng) 田 土 壤 當(dāng) 做 一 大 生 態(tài) 床， 采 用“ 有 機(jī) 物 料 蚯 蚓” 的 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 方 式， 發(fā) 現(xiàn) 接 種 赤 子 愛 勝 蚓 后 菠 菜 的 可 溶 性 糖 和 維 生 素C 含 量 同 樣 顯 著 提 高。 一 方 面 可 能 來 自 蚯 蚓 在 田 間 取 食 有 機(jī) 物 料 形 成 蚯 蚓 糞 所 產(chǎn) 生 的 作 用； 另 一 方 面， 蚯 蚓 分 泌 的 黏 液 中 含 有16 種 氨 基 酸， 為 蔬 菜 營 養(yǎng) 品 質(zhì) 提 供 了 合 成 或 代 謝 的 物 質(zhì) 基 礎(chǔ) 23 。 另 外， 由 于 中 國 對(duì) 有 機(jī) 物 料 還 田 的 使 用 還 缺 乏 有 毒 有 害 物 質(zhì) 的 限 量 要 求， 因 此， 正 確 評(píng) 價(jià) 有 機(jī) 物 料 對(duì) 農(nóng) 產(chǎn) 品 質(zhì) 量( 尤 其 是 重 金 屬 含 量)