袁九香,李晓鹏,吴富松,高 阳,邓万良,郭晓明,郭丽虹,吴成彧,周 坚*

(1.南昌市农村社会事务服务中心,江西南昌 330025；2.宜春学院，江西宜春 336000；3.吉安县农业产业发展中心,江西吉安 343100；4.江西省农业技术推广中心,江西南昌 330200)

蚯蚓粪是良好的腐熟有机肥料，同时也是具有团粒结构的土壤，富含 N、P、K 等营养元素，分泌各种激素促进作物生长[1]，具有良好的吸水性和吸附性[2]，含有丰富的微生物[3]，能有效改善土壤结构[4]，对作物生长发育有较好的促进作用。蚯蚓粪有机肥有增加土壤中的营养成分和促进养分活化等显著作用，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[5]。研究发现蚯蚓粪有机肥与化肥配合施用可以增加土壤肥力[6]，认为蚯蚓粪代替部分化肥可以降低土壤容重，增加土壤有机质含量，缓解土壤酸化，提高微生物数量和土壤酶活性，对土壤速效养分含量也有不同影响[7]。合理施用蚯蚓粪有机肥可以显著改善葡萄园土壤的理化性质[8]，促进葡萄植株的生长和根系发育[9]，显著提高葡萄产量[10]。葡萄适合生长在保温、保水、保肥、排水及通气性好、微酸至微碱性(pH 6.5～7.5)、有机质含量高的土壤，而蚯蚓粪有保温保水性好和排水通气性强、有机质含量高、能使土壤pH趋于中性、有益微生物丰富等优点，具有改善土壤理化性质、保肥和增肥的能力，符合葡萄对土壤的需求，因此，笔者研究蚯蚓粪有机肥对葡萄园土壤理化性状的影响。通过对比分析土壤N、P、K、有机质等含量及含水率等理化性状，研究蚯蚓粪有机肥对提高葡萄园土壤肥力、改善土壤环境的效果，为蚯蚓粪有机肥在葡萄园的推广使用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料施用蚯蚓粪有机肥土壤(L土壤)、施用普通有机肥土壤(W土壤)、施用蚯蚓粪有机肥+化肥土壤(XY土壤)，挖取深度10～20 cm的耕作层土壤(表1)。

表1 各土壤信息Table 1 Each soil information

1.2 方法土壤5点采样，先去除土壤表面的枯枝落叶，挖一个20 cm深、40 cm宽的土坑，将坑壁一面切成垂直剖面，然后在垂直剖面的一面挖取宽厚各5～7 cm的10～20 cm深度的土条，将各点采取的土样收集在一起，小心捏碎混合，用四分法进行淘汰土样至0.5～1.0 kg。

1.3 测定项目与方法

1.3.1含水率。将土壤研磨后过1 mm的筛网，对每份过筛土壤用四分法选取0.5 kg鲜土，称取土样50 g(湿重)，在105 ℃的烘箱内将土样烘6～8 h至恒重，然后测定烘干土样重量(干重)，水分重量即为湿重-干重。

计算公式：土壤含水率=(湿重-干重)/干重×100%

1.3.2有机质含量。称取经过0.25 mm筛的烘干土样0.3 g,加入粉末状硫酸银0.1 g，加入5 mL重铬酸钾溶液(0.8 mol/L)，加入5 mL浓硫酸摇匀进行油浴消煮5 min，然后用0.2 mol/L的硫酸亚铁进行滴定，邻菲罗啉作为指示剂，溶液变色过程先由橙黄变为蓝绿，再变为棕红，即达终点。

计算公式：土壤有机质含量(g/kg)=C×V×(1-V1/V2)×1.1×3×1.724/m。式中，C为重铬酸钾溶液浓度(mol/L);V为所用重铬酸钾溶液的体积(mL)；V1为滴定所用硫酸亚铁溶液的体积(mL)；V2空白滴定所用硫酸亚铁溶液的体积(mL)；3为1/4碳原子的摩尔质量；1.724为有机碳转化为有机质的系数；m为称取的烘干土样的重量(g)。

1.3.3pH。称取烘干土样10.0 g，加入25 mL无二氧化碳的蒸馏水搅拌静置分层，用pH计对上层清液测定pH，直接从pH计上读出pH。

1.3.4全氮量。称取经过0.25 mm筛的烘干土样0.5 g，加入1.85 g催化剂；加入2 mL水、5 mL浓硫酸进行消煮，消煮至溶液变为黄绿色，再消煮1 h，用甲酚绿-甲基红混合指示剂，用566 μL 稀硫酸进行滴定，由蓝绿色滴定至红紫色即为终点。

计算公式：土壤全氮量(g/kg)=(V1-V2)×c×14/m。式中，V1为滴定所用酸的体积(mL)；V2为空白滴定所用酸的体积(mL)；c为酸溶液的浓度(mol/L);14为氮原子的摩尔质量；m为称取的烘干土样重量(g)。

1.3.5全磷量。称取经过0.25 mm筛的烘干土样0.5 g，加入2 mL水、5 mL硫酸、3 mL高氯酸进行消煮定容至100 mL过滤，取过滤样1 mL，放入50 mL容量瓶中，加水至30 mL，加二硝基酚指示剂2滴，滴加4 mol/L的NaOH溶液至溶液变为黄色，再滴加2 mol/L的硫酸溶液至黄色刚好褪去，然后加5 mL钼锑抗试剂，再定容至50 mL，然后用880 nm波长进行比色测定。

标准曲线的制定：将磷标准溶液配制成0、0.025、0.050、0.100、0.200、0.300、0.400 μg/ mL的标准比色溶液，以磷质量浓度为横坐标，以标准比色液880 nm吸收值为纵坐标。

计算公式：土壤全磷量(mg/g)=C×V/V1×V2/1 000/m。式中，C为待测液中磷的质量浓度(μg/mL)；V为样品制备的体积(mL)；V1为吸取滤样数(mL)；V2为消煮溶液定容体积(mL)。

1.3.6全钾量。称取经过0.25 mm筛的烘干土样0.5 g,加入2 mL水、5 mL硫酸、3 mL高氯酸进行消煮定容到100 mL过滤，取过滤样2 mL定容到50 mL，然后在火焰光度计上进行测定。

计算公式：土壤全钾量(mg/g)=C×V/V1×V2/1 000/m。式中，C为待测液中磷的质量浓度(mg/L)；V为样品制备的体积(mL)；V1为吸取滤样数(mL)；V2为消煮溶液定容体积(mL)。

1.3.7电导率。称取经过0.25 mm筛的烘干土样5 g,加入50 mL水浸提分层，用电导率仪进行测定。

1.3.8阳离子交换量(CEC)。称取经过0.25 mm筛的烘干土样2 g，加入20 mL草酸铵溶液并调节pH为7.0条件下浸提过滤，取过滤样5 mL，用0.1 mol/L的盐酸溶液定氮滴定，用甲基红-溴甲酚绿混合指示剂，溶液滴定至呈酒红色为终点。

计算公式：土壤阳离子交换量(coml(+)/kg)=c×(V-V0)/V1×V2/m/10×1 000。式中，c为滴定盐酸溶液的浓度(mol/L)；V为滴定土样所用盐酸溶液的量(mL)；V0为滴定空白样本所用盐酸溶液的量(mL)；V1为量取滤液的量(mL)；V2为滤液总量(mL)；m为称取烘干土样的重量(g)；10为将 mmol换算成cmol时的倍数关系；1 000为换算成1 kg 中cmol的倍数关系。

2 结果与分析

2.1 理化指标

2.1.1含水率。由表2可知，土壤含水率最高的是L土壤(21.46%)，其次是XY土壤(18.95%)，W土壤的含水率最低(17.74%)，L土壤的含水率显著高于W土壤和XY土壤，而W土壤与XY土壤之间不存在显著差异。

2.1.2pH。由表2可知，3种不同施肥处理的土壤pH为XY>L>W,方差分析结果表明施用蚯蚓粪有机肥+化肥土壤pH显著高于单施用蚯蚓粪有机肥土壤，施用蚯蚓粪有机肥土壤pH也显著高于施用普通有机肥土壤，且XY和L 2种土壤属中性土壤(pH 6.5～7.5)，W土壤为偏酸性土壤(pH<6.5)。

2.1.3电导率。土壤电导率可以直接反映出土壤混合盐的含量，也可以判断土壤是否盐渍化[11]，从表2可以看出，W土壤的电导率显著高于L土壤，L土壤电导率也显著高于XY土壤，说明W土壤混合盐含量最高，其次是L土壤，最低的是XY土壤。

2.1.4阳离子交换量。土壤阳离子交换量(CEC)是指土壤胶体所能吸附各种阳离子的总量，阳离子交换量的大小基本上代表了土壤可能保持的养分数量，即保肥性的高低，可作为评价土壤保肥能力的指标[12]，阳离子交换量也是土壤缓冲性能的主要来源。由表2可知，L土壤的阳离子交换量显著高于W土壤和XY土壤，且W土壤与XY土壤之间不存在显著差异。

表2 各土壤含水率、pH、电导率和阳离子交换量的比较Table 2 Comparison of soil moisture content,pH,conductivity and cation exchange capacity

2.2 营养成分指标

2.2.1全氮量。由表3可知，L土壤全氮含量最高，达2.79 g/kg，W土壤其次，为2.58 g/kg，XY土壤最低，为2.35 g/kg，L土壤全氮量显著高于W土壤，且W土壤全氮量也显著高于XY土壤，3种土壤之间均存在显著差异。

2.2.2全磷量。测定时用钼锑抗比色法，以磷质量浓度为横坐标，以标准比色液880 nm吸收值为纵坐标，得到标准曲线方程：y=0.685 7x+0.001 8，(R2=0.998 1)。先按吸收值算得磷的质量浓度，再根据磷质量浓度计算全磷量。由表3可知，L土壤全磷量为2.87 g/kg，W土壤总磷量为3.02 g/kg，XY土壤总磷量为2.32 g/kg，L土壤和W土壤总磷量均显著高于XY土壤，而L土壤和W土壤之间无显著差异。

2.2.3全钾量。由表3可知，L土壤全钾含量达12.33 g/kg，W土壤全钾含量为8.81 g/kg，XY土壤全钾含量为7.13 g/kg，全钾含量表现为L>W>XY。L土壤全钾含量显著高于W土壤，W土壤也显著高于XY土壤，3种土壤之间存在显著差异。其中蚯蚓粪有机肥土壤全钾量最高，蚯蚓粪有机肥较普通有机肥更优，但蚯蚓粪+化肥较普通有机肥更低。

2.2.4有机质含量。由表3可知，虽然3种土壤有机质含量表现为L>W>XY，但方差分析结果表明3种土壤之间并不存在显著差异。

表3 各土壤营养成分含量Table 3 Contents of nutrients in soil g/kg

3 结论与讨论

土壤是植物生长的根本，研究葡萄园土壤及理化性质各项指标，可以通过测定结果有效地解决葡萄园施肥和土壤改良等问题。葡萄适宜在通气排水性良好、土质疏松的砾质土壤上生长，对于氮、磷、钾具有较高的需求，适宜弱酸、中性和弱碱性土壤[13]。

该试验结果表明，在理化指标上，单施蚯蚓粪有机肥较普通有机肥+化肥配施，土壤含水率、pH和阳离子交换量均显著提高,而电导率显著降低；单施蚯蚓粪有机肥较蚯蚓粪+化肥配施，土壤含水率、电导率和阳离子交换量均显著提高，pH显著降低。研究发现，蚯蚓粪有较大的酸碱缓冲容量，将蚯蚓粪施去酸、碱土壤，可以使土壤的pH趋向中性[14]，增施蚯蚓粪有机肥可以有效提高土壤的pH,降低土壤的EC值，防止土壤酸化和次生盐渍化[15]，斐庆海[16]发现蚯蚓粪可以改善土壤理化性质，增强保温保水性。结合前人研究结果表明蚯蚓粪有机肥较普通有机肥+化肥可以更好地提高土壤的保水保肥性，缓解土壤的酸化和盐渍化；也表明蚯蚓粪有机肥较蚯蚓粪+化肥可以更好地提高土壤保水保肥性，但在缓解土壤酸化和盐渍化上蚯蚓粪+化肥更好。说明蚯蚓粪可以影响土壤的各理化指标，防止土壤酸化和盐渍化，提高土壤保水保肥性，有改善土壤环境的作用。

在营养成分指标上，单施蚯蚓粪有机肥较普通有机肥+化肥配施，总氮和总钾显著提高，有机质和总磷之间差异不显著；单施蚯蚓粪较蚯蚓粪+化肥配施，总氮、总磷和总钾均显著提高，有机质差异不显著。研究发现蚯蚓粪可以起到增肥和促进作物生长的作用[17]，王明友等[18]研究发现，与普通施肥相比，施用蚯蚓粪使土壤全氮量提高，杭琼[19]研究发现蚯蚓粪可以显著增加土壤全氮和全磷量。周东兴等[20]研究发现蚯蚓粪有机肥配施化肥较常规施肥可显著提高土壤肥力、土壤酶活性和植株产量。刘祥等[21]发现施用合适比例的化肥+蚯蚓粪有机肥，可以促进植株生长、提高产量和提升品质。结合前人研究结果表明蚯蚓粪有机肥较普通有机肥+化肥更能提高土壤肥力；也表明蚯蚓粪有机肥较蚯蚓粪+化肥也更能提高土壤肥力。但也说明使用合适的蚯蚓粪有机肥+化肥配比更能提高土壤肥力。

综上所述，对于葡萄园土壤，蚯蚓粪有机肥更优于普通有机肥+化肥和蚯蚓粪+化肥，可以改善葡萄园土壤理化性质，在一定程度上提高了葡萄园土壤肥力。其中蚯蚓粪+化肥配施较单施蚯蚓粪有机肥更差，其原因可能是蚯蚓粪+化肥的配比不合适，没有单施蚯蚓粪有机肥效果好。