不同比例蚯蚓粪混配基质对西瓜育苗效果的影响①

刘 青 吴健雄 李伯松

(中国热带农业科学院广州实验站 广东广州510890)

西瓜是重要的瓜果类作物，我国是西瓜生产与消费第一大国［1］。小果型西瓜小巧玲珑、皮薄多汁、清甜爽口、入口即化，深受广大消费者的青睐［2-4］。近年来，小果型西瓜种植面积不断扩大，随着早熟栽培和设施生产的发展，育苗已成为西瓜优质高产高效栽培的重要技术环节［5］。育苗基质多采用草炭、蛭石等容重小、通气状况好、持水和供肥能力强的原料基质［6-7］。但草炭属自然界不可再生资源， 储量有限，利用蚯蚓转化农业废弃物（牛粪、秸秆等）产生蚯蚓粪作为育苗基质成为了研究热点［8-12］，蚯蚓粪具有稳定，有效养分含量高、质地均一、孔隙度高和保水性能好的特点［13-14］。陈少灿等［15］发现草炭、蛭石基质添加2%小麦残茬和50%蚯蚓粪对黄瓜的育苗效果最好。高海等［16］研究筛选出了可以提高辣椒幼苗质量的育苗基质，基质配方为草炭∶蚯蚓粪∶蛭石∶珍珠岩体积比4∶6∶1∶1。祁石刚［17］发现在番茄育苗营养基质中添加蚯蚓粪的育苗效果优于添加泥炭土，而对于小果型西瓜育苗方面利用蚯蚓粪代替不可再生资源草炭的研究不是很多，且不同品种之间对育苗基质的适应性略有差异，因此利用蚯蚓粪代替草炭研发小果型西瓜专用育苗基质是很有必要的。本试验以小果型西瓜品种‘琼丽’为研究对象，以蚯蚓消化的牛粪和木薯杆碎屑为主要原料，将蚯蚓粪和草炭、蛭石以不同比例混合，研究不同的复合基质对“琼丽”幼苗生长发育的影响，并筛选出最佳育苗基质配方，旨在为实际生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

本试验所用蚯蚓粪由牛粪和木薯杆以3∶1 混合由赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）转化而来，草炭购自市场（德国进口，育苗专用），蛭石由市场上购买（黄金蛭石，1～3 mm）。草炭、蛭石、蚯蚓粪一起粉碎过筛处理配成试验用基质，其理化性质见表1、2。供试品种为中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所选育品种‘琼丽’，此品种在广东和海南地区均有试种且表现良好，性状优良，深受市民喜爱，并已通过农业农村部非主要农作物种登记［GPD 西瓜（2018）440662］。

选择饱满均匀，不携带病菌，发芽整齐的西瓜种子；播种前于阳光下摊晒2 d，将种子放入55℃的温水中，轻轻搅拌15 min 后使水温自然降至30℃，浸种3 h。浸好的种子捞出后，浸入0.1%的高锰酸钾溶液中消毒20 min，再用清水洗净，用干净的湿纱布包好，放在28℃条件下催芽，36～48 h后大部分种子就会露芽。种子芽长一般不超过2 mm，选择发芽的种子进行播种。

表1 育苗基质的物理性质

表2 育苗基质的化学性质处理

1.2 方法

1.2.1 试验方法

本试验设置5 个处理，3 次重复，每个重复1个育苗盘（32 孔），不再另外施肥，每天浇水一次。试验处理具体见表3。

蚯蚓粪、草炭与椰糠单独取样保存。

1.2.2 测定方法

基质理化性质的测定：取已知体积（V）的容器，称质量（W1），装满待测的风干基质，称质量（W2），用双层纱布封口（纱布质量忽略不计），将装满基质的容器完全浸没水中24 h，称质量（W3），取出后将容器倒置，滤干重力水，称质量（W4）。基质物理性状指标计算公式如下。

容重（g／cm3）=（W2-W1）／V………… （1）

总孔隙度=（W3-W2）／V×100% ……… （2）

通气孔隙=（W3-W4）／V×100% ……… （3）

持水孔隙=（W4-W2）／V×100% ……… （4）

气水比=通气孔隙／持水孔隙 ………… （5）

pH 值测定采用酸度计法；电导率测定采用电导率测定仪。有效磷采用NaHCO3，浸提—钼蓝比色法测定；速效钾测定采用醋酸铵浸提—火焰光度计法；土壤有机质测定采用高温外热重铬酸钾氧化—容量法；碱解氮含量测定采用碱解扩散法测定。

表3 育苗基质配方处理（体积比）

种子出苗情况的统计：种子拱土，子叶露出即为出苗，开始出苗前3 d 的出苗率为出苗势；前5 d 的出苗数计算出苗率；出苗指数＝∑（Gt/Dt），其中，Gt为在时间t日的出苗数，Dt为相应时间的出苗日数；第15 d 正常幼苗数即真叶完好，处于一叶一心期的幼苗计算成苗率。

西瓜幼苗的生长生理性状：于幼苗移苗前测定，每个重复随机采集5株苗进行数据收集，株高采用直尺测量地上部分的高度；胚轴长采用直尺测量地面以上叶片以下长度；茎粗采用游标卡尺测量紧靠子叶下端的茎秆直径；幼苗清洗干净用纸巾吸干后测定总鲜重、地上部鲜重、地下部鲜重；幼苗总干重、地上部分干重、地下部分干重的测定采用烘干法测定；叶面积用直尺测定最大一片真叶的最长和最宽距离计算；叶绿素含量采用叶绿素测定仪，于西瓜幼苗移苗前测定最大一片真叶。壮苗指数＝（茎粗／株高+地下部分干重／地上部分干重）×整株干重；干物质含量＝全株干质量／全株鲜质量×100%；生长函数（G值）＝全株干质量／育苗天数。

1.2.3 统计分析

数据统计采用SPSS 11.5 中的一元方差分析（LSD 法），显著性水平设定为p＜0.05。采用Mi‐crosoft Excel 2000软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 不同育苗基质对西瓜出苗的影响

从表4 可以看出，T2 处理的出苗势、出苗指数、出苗率和成苗率均处于最高水平，分别为77.08%、27.85%、97.92%和98.96%，显著高于其他处理。由此可以看出，低容重、高孔隙度的基质更有利于西瓜出苗。

表4 不同育苗基质对西瓜出苗的影响

2.2 不同育苗基质对西瓜幼苗生长性状的影响

从表5可以看出，不同处理的西瓜幼苗生长性状存在差异。T2 处理的株高、茎粗、叶面积、干物质含量、地上部干重、总干重、地上部鲜重、G值和总鲜重在所有处理中均处于最高水平，分别为25.25 m、0.421 3 cm、56.08 cm2、11.723 7%、0.65 g、0.657 5 g、5.5 g、0.050 6 g/d 和5.551 3 g，除了干物质含量外其他指标均显著高于不加蚯蚓粪的T1 处理。T1 处理的幼苗胚轴长最高，为8.78 cm，胚轴长显著高于T5 处理，T3 处理的地下部干重和地下部鲜重最高，分别为0.01 和0.076 g，地下部干重与T2处理无显著差异，地下部干重显著高于其他处理。

2.3 不同育苗基质对西瓜幼苗壮苗指数的影响

壮苗指数是幼苗的健壮程度。由图1可知，T2处理的壮苗指数最高，其次是T3 处理，壮苗指数最低的是T1 处理，T2 处理的壮苗指数显著高于除了T3 处理以外的其他处理，这表明蚯蚓粪虽然可以显著提高西瓜幼苗的壮苗指数，但蚯蚓粪增多壮苗指数开始下降。因此蚯蚓粪与孔隙度较高的草炭混合才能促进西瓜幼苗的生长。

表5 不同育苗基质对西瓜幼苗生长的影响

2.4 不同育苗基质对西瓜幼苗叶绿素的影响

叶绿素含量表示叶片进行光合作用的强弱。由图2 可知，T2 处理的叶绿素含量最高，其次是T1和T3处理，最低的是T4处理，其中T2处理的叶绿素含量水平显著高于其他处理。蚯蚓粪含量增高叶绿素含量水平反而下降，这说明蚯蚓粪的通气性差引起西瓜根系生长缓慢，从而导致地上部叶片叶绿素的合成受阻，西瓜育苗还需要与草炭混合使用促进幼苗的光合作用。

3 讨论与结论

对5个处理的出苗情况和苗的生长情况统计和分析结果表明，T1 处理出苗势最高，显著高于T5处理，出苗指数、出苗率和成苗率各处理之间无显著差异，这与李恩良等［18］的研究结果一致，低容重、高孔隙度的基质出苗效果更好。对幼苗的生长性状的综合评价发现，T2处理，即添加20%蚯蚓粪的基质培育西瓜幼苗表现情况最好，可能是因为蚯蚓粪虽具有较高的营养成分［18］，但容重较高、孔隙度低，不利于幼苗的生长［19］。徐月明等［20］在研究蚯蚓粪复配基质对西葫芦育苗效果的影响时发现，添加66.7%的蚯蚓粪效果最好，纯蚯蚓粪容重较大、总孔隙较少、通气性较差、养分不均衡，育苗效果不理想。刘忠华等［21］研究蚯蚓粪复合基质对番茄穴盘育苗的影响时也发现，66.7%的蚯蚓粪育苗效果最好。徐月明等［22］进行混配蚯蚓粪复合基质在黄瓜育苗中应用效果研究时发现，添加50%的蚯蚓粪对黄瓜幼苗的生长效果最好，因为蚯蚓粪作为单一基质存在物理特性的缺陷，需要添加其他的基质配合使用。本研究以添加20%的蚯蚓粪复合基质对小果型西瓜的育苗效果最佳，幼苗粗壮、根系发达，蚯蚓粪购买成本低于草炭土［23］，且是可再生资源，添加20%的蚯蚓粪，可降低育苗成本，提高育苗效果。

综上所述，蚯蚓粪的添加量要适度才能达到良好的育苗效果，这主要与蚯蚓粪和草炭土的孔隙度、容重等物理特性有关，本研究结果显示添加20%的蚯蚓粪即蚯蚓粪∶草炭∶蛭石＝1∶3∶1的复合基质对小果型西瓜品种‘琼丽’的育苗效果最好。但本结果仅适用于本品种，其他品种的最佳育苗基质配方还有待进一步探索。