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蚯蚓糞有機肥對土壤肥力與農作物生長及產品品質的影響

來源:核心期刊咨詢網位置:農業論文時間:2020-11-13 10:5812

  摘 要:蚯蚓糞屬于一種天然有機肥料,優質且安全,對土壤肥力和農作物生長及產品品質有明顯改善及促進作用,能夠顯著改善長期使用無機化學元素(化肥)造成的土壤質量退化及肥力流失情況,且可就地取材,對減少肥料成本投入和提高農民經濟收入均有重要意義。對此,本文旨在分析蚯蚓糞有機肥對土壤肥力與農作物生長及產品品質的影響,以期為相關研究提供有用參考。

  關鍵詞:蚯蚓糞有機肥;土壤肥力;農作物;農產品品質

農業技術論文

  作者:覃楊華

  引言

  化肥在我國農業生產及發展中扮演著重要的角色,我國有50%左右的農作物增產都和使用化肥有密切關系。隨著化肥使用量的逐年增加和大量使用,過度依賴化肥不僅對糧食產量的增長無利,還會引發肥料利用率低、浪費資源以及污染環境等問題。國家出臺化肥使用量零增長相關政策及措施,提倡增施有機肥,逐步減少化肥用量;優化有機無機肥料結構,減少化肥用量比例;強化農機農藝融合,改進施肥方式,減少化肥用量。通過綜合應用各種有效措施,實現減量增效目的;诖,有機肥的使用受到了廣泛關注。有機肥即生物肥料,一般以植物或動物糞便為主,糞便中的微量元素對農作物的生長及發育有著重要作用,還可改善土壤的理化性質。蚯蚓糞屬于天然肥料,主要是將有機物料轉化為肥料和土壤改良劑以供農作物生長的營養需求,具有覆蓋面積大、持水性好、排水能力強及通氣性優等特點,加上有益微生物與營養成分含量豐富,使其具備較好的供肥、保肥和改良土壤的能力。因此,針對蚯蚓糞有機肥對土壤肥力與農作物生長及產品品質影響的研究具有重要意義。

  1 蚯蚓糞有機肥及其性質

  蚯蚓在吞食經腐熟后的有機秸稈、污泥及禽畜糞便等有機廢物后,在其消化作用和環境微生物的共同作用下,轉化為提供自身生存的營養物質,再經排泄后形成蚯蚓糞。蚯蚓糞色澤灰黑或全黑,多呈0.5~3mm的顆粒狀或者橢圓狀細碎物,偶見粘結為2~3cm的團塊狀[1]。堆肥過程中,在蚯蚓的作用下,有機物礦化速度快且腐殖化程度高,與傳統堆肥產物相比,其營養成分、生化特征和理化特征等優勢更加明顯。受蚯蚓種類、進食有機物及其自身消化情況的差異影響,蚯蚓糞也可呈現出不同的理化性質。有研究指出,大量的腐殖質對蚯蚓糞的吸附能力提高有明顯作用,加大陽離子交換量的同時提高保肥與供肥性能,同時降低重金屬含量,加上微生物活性比較強,使其轉化為有機物的速率較高。

  2 蚯蚓糞有機肥對土壤性狀的影響

  蚯蚓糞的理化性質決定了其能夠改善土壤物理結構的同時改變其化學性質,同時還能對土壤理化性狀帶來明顯改變。蚯蚓糞富含多糖,而多糖作為膠結劑的一種,在土壤中能夠促進團聚體形成及保持。團聚體作為一種較好的土壤結構體,是在土壤的原生顆粒與膠體的凝集膠結后所成,當其數量及空間排列不同,其土壤孔隙的分布也會有所不同,對土壤水力特征有決定作用,進而影響土壤透水性、蓄水性、通氣性及可耕作性等[2]。蚯蚓糞中蘊含豐富的腐殖質,能改善土壤理化性質,且腐殖質和鈣離子膠結土粒凝聚后可形成較穩定的團粒性結構,具有較強的保水性能,且親水膠體導熱性小,有利于改善土壤的保溫性能。通過對使用蚯蚓糞的土壤微生物數量研究發現,蚯蚓糞使用量越大,微生物數量越多,土壤的活性也越強,可降低土壤容重,增加土壤孔隙度,讓土壤具備更好的持水性、排水性、通氣性及好氧性等,進而促進植物根系生長和營養物質有效利用。

  蚯蚓糞的中性偏堿性性質能夠減少土壤中交換態鋁的含有量,對酸性土壤有改善作用。但有研究指出,蚯蚓糞并不影響土壤的pH值,甚至還有可能使土壤pH值降低,原因是有機物在分解時形成的蚯蚓糞及有機酸在提高土壤滲透性同時會使鹽分流失加劇,使土壤酸性化。也有許多學者指出,蚯蚓糞對于土壤pH值的影響由堆肥原料及土壤性質來決定。由此可知,蚯蚓糞有機肥的使用能夠明顯改善土壤的物理結構,但對于土壤的酸堿性與離子交換能力的影響沒有形成一致,還需更深入地研究。

  3 蚯蚓糞有機肥對土壤肥力的影響

  蚯蚓糞有機肥對增加土壤中的營養成分和促進養分的活化等有顯著作用,還能平衡速效養分的供應,使土壤供肥能力及肥力得到改善。蚯蚓糞有機肥中養分豐富,作為一種天然肥料,其通過釋放營養物質來改善土壤的性質。在堆肥中使用蚯蚓糞,不僅可以獲得大量土壤團聚體,還能加速土壤有機物分解及轉化,加大土壤富集能力,增加腐殖質的形成。

  土壤的養分和有機質之間關系密切,蚯蚓糞有機肥可以將大量的有機質帶到土壤中,經過分解之后形成有機酸,在酸溶作用下,使礦物的風化和養分的釋放能力增強。同時,蚯蚓糞有機肥在土壤碳氮循環當中也發揮重要作用。有學者指出,蚯蚓糞有機肥大量團粒結構可以使碳在大顆粒的土壤中微團聚體處在一個長期穩定的狀態中,加大土壤中碳的有機碳物理保護作用和儲備量[3]。土壤中碳、氮等元素可反映出土壤的養分循環及轉化關系,可以直觀反映出土壤微生物的生長狀態及土壤的肥力狀態等。

  此外,蚯蚓糞有機肥能提高酶與微生物的活性,促進土壤養分活化。有學者在研究蚯蚓糞對磷的影響時,發現蚯蚓糞有機肥能使磷含量增加13%~26%,認為磷肥在土壤中很容易被吸附固定,導致難溶性磷酸鹽的形成,影響磷的釋放和有效利用。蚯蚓糞有機肥則可減弱土壤對磷等微量元素的吸附作用,在微生物與酶的共同作用下把有機磷轉化成無機磷,使磷的有效性得以提高。還有學者指出,蚯蚓糞有機肥可減少土壤養分的淋溶,但其在土壤的養分遷移轉化中產生的影響研究還有待深入,如碳氮礦化作用機理及影響等。

  4 蚯蚓糞有機肥對農作物生長及產品品質的影響

  由上述分析可知,蚯蚓糞有機肥在改善土壤肥力上有著較顯著的優勢,因此認為其對促進農作物的生長和提高農產品的產量及品質方面也可發揮重要作用。有學者證實,使用蚯蚓糞有機肥后,玉米株高和地上、地下干物質量以及地上、地下植株中鉀、氮的含量隨著蚯蚓糞的用量增加而增多,用量達20%時,對玉米株高和地上、地下干物質的含量會有一定抑制作用。還有研究對甘藍種植使用蚯蚓糞有機肥的觀察中發現,與無機肥配合使用對提高甘藍產量有顯著作用,且品質上也有明顯改善,還能降低甘藍中硝酸鹽的含量和增加維生素C的含量[4]。另有學者在番茄種植中證實蚯蚓糞有機肥可增加番茄的株高,豐富碳水化合物的含量,進而改善果實甜度。此外,還有學者認為,蚯蚓糞有機肥的促農作物生長作用與養分有密切關系,同時還得益于大量的微生物活動來提高土壤腐殖質含量及礦物營養、酶活性等,對釋放生長激素等也有明顯刺激作用,從而加快根系的發育和提高農作物的抗病能力,進而提高農產品的品質。

  蚯蚓糞有機肥中大量的氨基酸和植物生長激素可以促進農作物根系的發育和刺激農作物的生長。對蚯蚓糞在草莓、番茄及胡椒的生長影響研究中發現,無機肥在前期使用時對統一養分的含量有明顯作用,后期添加蚯蚓糞有機肥則能在提高農產品的產量和品質上發揮重要作用,認為是蚯蚓糞有機肥激活了根系土壤生物活性,并刺激植物生長激素的釋放,對農作物生長有顯著的促進作用,進而提高農產品的品質[5]。后期研究也證實了這一觀點。

  5 結論和展望

  蚯蚓糞有機肥能改善土壤理化性狀和微生物環境,對提高土壤肥力和促進農作物生長、提高產品品質均有明顯的優勢,可作為替代化肥或與化肥配合使用在農業生產中大力推廣。但對蚯蚓糞有機肥要合理使用,因為當前尚存在一些問題需進一步明確與解決。如,蚯蚓糞有機肥使用后會參與到土壤各項生物化學循環中,現階段對于蚯蚓糞有機肥研究多集中于土壤改善和作物品質上,其機理、養分、酶和微生物于土壤中的遷移與轉化特征尚未明確,因此深入研究蚯蚓糞有機肥在土壤中生物化學行為很有必要;蚯蚓糞有機肥是營養物質還是植物生長激素對農作物生長影響的機制不夠清晰;過量使用蚯蚓糞有機肥可能使作物減產,故其合理應用還需進一步明確;氣候與耕作條件的影響對蚯蚓糞有機肥的作用存在一定差異,故在不同地區的適用性需進行更全面探究等。

  參考文獻

  [1] 郝麗娜,吳海華,劉廷,等.有機肥在農業和生態環境中的作用演變[J].農業研究與應用,2017(02):57-60,74.

  [2]單穎,趙鳳亮,林艷,等.蚯蚓糞對土壤環境質量和作物生長影響的研究現狀與展望[J].熱帶農業科學,2017,37(06):11-17.

  [3]吳建富,盧志紅,胡丹丹.科學認識有機肥料在農業生產中的作用[J].作物雜志,2017(05):1-6.

  [4]范表.簡述土壤肥料與農產品質量的關系[J].中國農業信息,2016(11):39-40.

  [5]王玉龍.有機肥替代化肥對作物產量和土壤肥力的影響[J].現代農業科技,2019(12):172,176.

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