蚯蚓粪有机肥对土壤肥力与农作物生长及产品品质的影响

覃杨华 何明菊 张远飞 张璐

摘 要：蚯蚓粪属于一种天然有机肥料，优质且安全，对土壤肥力和农作物生长及产品品质有明显改善及促进作用，能够显著改善长期使用无机化学元素（化肥）造成的土壤质量退化及肥力流失情况，且可就地取材，对减少肥料成本投入和提高农民经济收入均有重要意义。对此，本文旨在分析蚯蚓粪有机肥对土壤肥力与农作物生长及产品品质的影响，以期为相关研究提供有用参考。

关键词：蚯蚓粪有机肥;土壤肥力;农作物;农产品品质

中图分类号：S-3

文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200915010

收稿日期：2020-08-05

作者简介：覃杨华，男，硕士，农艺师。研究方向：土壤肥料。

引言

化肥在我国农业生产及发展中扮演着重要的角色，我国有50%左右的农作物增产都和使用化肥有密切关系。随着化肥使用量的逐年增加和大量使用，过度依赖化肥不仅对粮食产量的增长无利，还会引发肥料利用率低、浪费资源以及污染环境等问题。国家出台化肥使用量零增长相关政策及措施，提倡增施有机肥，逐步减少化肥用量;优化有机无机肥料结构，减少化肥用量比例;强化农机农艺融合，改进施肥方式，减少化肥用量。通过综合应用各种有效措施，实现减量增效目的。基于此，有机肥的使用受到了广泛关注。有机肥即生物肥料，一般以植物或动物粪便为主，粪便中的微量元素对农作物的生长及发育有着重要作用，还可改善土壤的理化性质。蚯蚓粪属于天然肥料，主要是将有机物料转化为肥料和土壤改良剂以供农作物生长的营养需求，具有覆盖面积大、持水性好、排水能力强及通气性优等特点，加上有益微生物与营养成分含量丰富，使其具备较好的供肥、保肥和改良土壤的能力。因此，针对蚯蚓粪有机肥对土壤肥力与农作物生长及产品品质影响的研究具有重要意义。

1 蚯蚓粪有机肥及其性质

蚯蚓在吞食经腐熟后的有机秸秆、污泥及禽畜粪便等有机废物后，在其消化作用和环境微生物的共同作用下，转化为提供自身生存的营养物质，再经排泄后形成蚯蚓粪。蚯蚓粪色泽灰黑或全黑，多呈0.5～3mm的颗粒状或者椭圆状细碎物，偶见粘结为2～3cm的团块状[1]。堆肥过程中，在蚯蚓的作用下，有机物矿化速度快且腐殖化程度高，与传统堆肥产物相比，其营养成分、生化特征和理化特征等优势更加明显。受蚯蚓种类、进食有机物及其自身消化情况的差异影响，蚯蚓粪也可呈现出不同的理化性质。有研究指出，大量的腐殖质对蚯蚓粪的吸附能力提高有明显作用，加大阳离子交换量的同时提高保肥与供肥性能，同时降低重金属含量，加上微生物活性比较强，使其转化为有机物的速率较高。

2 蚯蚓粪有机肥对土壤性状的影响

蚯蚓粪的理化性质决定了其能够改善土壤物理结构的同时改变其化学性质，同时还能对土壤理化性状带来明显改变。蚯蚓粪富含多糖，而多糖作为胶结剂的一种，在土壤中能够促进团聚体形成及保持。团聚体作为一种较好的土壤结构体，是在土壤的原生颗粒与胶体的凝集胶结后所成，当其数量及空间排列不同，其土壤孔隙的分布也会有所不同，对土壤水力特征有决定作用，进而影响土壤透水性、蓄水性、通气性及可耕作性等[2]。蚯蚓粪中蕴含丰富的腐殖质，能改善土壤理化性质，且腐殖质和钙离子胶结土粒凝聚后可形成较稳定的团粒性结构，具有较强的保水性能，且亲水胶体导热性小，有利于改善土壤的保温性能。通过对使用蚯蚓粪的土壤微生物数量研究发现，蚯蚓粪使用量越大，微生物数量越多，土壤的活性也越强，可降低土壤容重，增加土壤孔隙度，让土壤具备更好的持水性、排水性、通气性及好氧性等，进而促进植物根系生长和营养物质有效利用。

蚯蚓粪的中性偏碱性性质能够减少土壤中交换态铝的含有量，对酸性土壤有改善作用。但有研究指出，蚯蚓粪并不影响土壤的pH值，甚至还有可能使土壤pH值降低，原因是有机物在分解时形成的蚯蚓粪及有机酸在提高土壤渗透性同时会使盐分流失加剧，使土壤酸性化。也有许多学者指出，蚯蚓粪对于土壤pH值的影响由堆肥原料及土壤性质来决定。由此可知，蚯蚓粪有机肥的使用能够明显改善土壤的物理结构，但对于土壤的酸碱性与离子交换能力的影响没有形成一致，还需更深入地研究。

3 蚯蚓粪有机肥对土壤肥力的影响

蚯蚓粪有机肥对增加土壤中的营养成分和促进养分的活化等有显著作用，还能平衡速效养分的供应，使土壤供肥能力及肥力得到改善。蚯蚓糞有机肥中养分丰富，作为一种天然肥料，其通过释放营养物质来改善土壤的性质。在堆肥中使用蚯蚓粪，不仅可以获得大量土壤团聚体，还能加速土壤有机物分解及转化，加大土壤富集能力，增加腐殖质的形成。

土壤的养分和有机质之间关系密切，蚯蚓粪有机肥可以将大量的有机质带到土壤中，经过分解之后形成有机酸，在酸溶作用下，使矿物的风化和养分的释放能力增强。同时，蚯蚓粪有机肥在土壤碳氮循环当中也发挥重要作用。有学者指出，蚯蚓粪有机肥大量团粒结构可以使碳在大颗粒的土壤中微团聚体处在一个长期稳定的状态中，加大土壤中碳的有机碳物理保护作用和储备量[3]。土壤中碳、氮等元素可反映出土壤的养分循环及转化关系，可以直观反映出土壤微生物的生长状态及土壤的肥力状态等。

此外，蚯蚓粪有机肥能提高酶与微生物的活性，促进土壤养分活化。有学者在研究蚯蚓粪对磷的影响时，发现蚯蚓粪有机肥能使磷含量增加13%～26%，认为磷肥在土壤中很容易被吸附固定，导致难溶性磷酸盐的形成，影响磷的释放和有效利用。蚯蚓粪有机肥则可减弱土壤对磷等微量元素的吸附作用，在微生物与酶的共同作用下把有机磷转化成无机磷，使磷的有效性得以提高。还有学者指出，蚯蚓粪有机肥可减少土壤养分的淋溶，但其在土壤的养分迁移转化中产生的影响研究还有待深入，如碳氮矿化作用机理及影响等。

4 蚯蚓粪有机肥对农作物生长及产品品质的影响

由上述分析可知，蚯蚓粪有机肥在改善土壤肥力上有着较显著的优势，因此认为其对促进农作物的生长和提高农产品的产量及品质方面也可发挥重要作用。有学者证实，使用蚯蚓粪有机肥后，玉米株高和地上、地下干物质量以及地上、地下植株中钾、氮的含量随着蚯蚓粪的用量增加而增多，用量达20%时，对玉米株高和地上、地下干物质的含量会有一定抑制作用。还有研究对甘蓝种植使用蚯蚓粪有机肥的观察中发现，与无机肥配合使用对提高甘蓝产量有显著作用，且品质上也有明显改善，还能降低甘蓝中硝酸盐的含量和增加维生素C的含量[4]。另有学者在番茄种植中证实蚯蚓粪有机肥可增加番茄的株高，丰富碳水化合物的含量，进而改善果实甜度。此外，还有学者认为，蚯蚓粪有机肥的促农作物生长作用与养分有密切关系，同时还得益于大量的微生物活动来提高土壤腐殖质含量及矿物营养、酶活性等，对释放生长激素等也有明显刺激作用，从而加快根系的发育和提高农作物的抗病能力，进而提高农产品的品质。

蚯蚓粪有机肥中大量的氨基酸和植物生长激素可以促进农作物根系的发育和刺激农作物的生长。对蚯蚓粪在草莓、番茄及胡椒的生长影响研究中发现，无机肥在前期使用时对统一养分的含量有明显作用，后期添加蚯蚓粪有机肥则能在提高农产品的产量和品质上发挥重要作用，认为是蚯蚓粪有机肥激活了根系土壤生物活性，并刺激植物生长激素的释放，对农作物生长有显著的促进作用，进而提高农产品的品质[5]。后期研究也证实了这一观点。

5 结论和展望

蚯蚓粪有机肥能改善土壤理化性状和微生物环境，对提高土壤肥力和促进农作物生长、提高产品品质均有明显的优势，可作为替代化肥或与化肥配合使用在农业生产中大力推广。但对蚯蚓粪有机肥要合理使用，因为当前尚存在一些问题需进一步明确与解决。如，蚯蚓粪有机肥使用后会参与到土壤各项生物化学循环中，现阶段对于蚯蚓粪有机肥研究多集中于土壤改善和作物品质上，其机理、养分、酶和微生物于土壤中的迁移与转化特征尚未明确，因此深入研究蚯蚓粪有机肥在土壤中生物化学行为很有必要;蚯蚓粪有机肥是营养物质还是植物生长激素对农作物生长影响的机制不够清晰;过量使用蚯蚓粪有机肥可能使作物减产，故其合理应用还需进一步明确;气候与耕作条件的影响对蚯蚓粪有机肥的作用存在一定差异，故在不同地区的适用性需进行更全面探究等。

参考文献

[1] 郝丽娜，吴海华，刘廷，等.有機肥在农业和生态环境中的作用演变[J].农业研究与应用，2017（02）：57-60，74.

[2]单颖，赵凤亮，林艳，等.蚯蚓粪对土壤环境质量和作物生长影响的研究现状与展望[J].热带农业科学，2017，37（06）：11-17.

[3]吴建富，卢志红，胡丹丹.科学认识有机肥料在农业生产中的作用[J].作物杂志，2017（05）：1-6.

[4]范表.简述土壤肥料与农产品质量的关系[J].中国农业信息，2016（11）：39-40.

[5]王玉龙.有机肥替代化肥对作物产量和土壤肥力的影响[J].现代农业科技，2019（12）：172，176.

（责任编辑 李媛媛）