蚯蚓堆肥与益生菌互作对西瓜/茄子生长及土壤性质的影响

摘要

蚯蚓堆肥作为一种新型有机堆肥，具有改善土壤质量，促进植株生长的作用，而具有促生作用的土壤益生菌，可有效活化土壤养分，改善土壤微生态环境。本试验选用蚯蚓堆肥和常规堆肥，以及自主筛选的解淀粉芽孢杆菌和荧光假单胞菌两种不同功能的益生菌，基于等量养分条件下，研究蚯蚓堆肥与益生菌互作对西瓜/茄子生长品质及土壤性质的影响。具体试验结果如下:
　　对于西瓜/茄子生长和品质而言，不论添加益生菌与否，蚯蚓堆肥和常规堆肥均能促进西瓜/茄子的生长及果实品质的改善，且以蚯蚓堆肥处理更为明显。在西瓜生长方面，相比于常规堆肥(CD)，蚯蚓堆肥(VC)提高了西瓜植株蔓长和茎粗，增加了西瓜纵茎、横茎和产量，而在西瓜品质方面，蚯蚓堆肥相较于常规堆肥显著提高了西瓜可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量，其中VC处理的西瓜维生素C含量相比于CD提高了15.9％。益生菌的添加促进了西瓜植株的生长，提升了植株光合速率，降低植株枯萎病发病率，并在一定程度上提高了西瓜品质，且以蚯蚓堆肥配施益生菌的促进效果更为显著。具体而言，蚯蚓堆肥配施益生菌相比于常规堆肥配施益生菌提高了西瓜植株蔓长、茎粗和养分含量，增加了西瓜纵茎和果实产量，其中蚯蚓堆肥配施解淀粉芽孢杆菌(VCX)的植株茎粗和西瓜产量相较于常规堆肥(CDX)分别提高了8.3％和9.9％，在西瓜枯萎病防治方面，蚯蚓堆肥配施荧光假单胞菌(VCY)的植株枯萎病发病率相比于常规堆肥(CDY)降低了36.3％。蚯蚓堆肥配施益生菌处理的西瓜各项品质指标相比于常规堆肥也有不同程度的提高，所有处理中，蚯蚓堆肥配施益生菌在西瓜可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量上提升作用最为明显，其中蚯蚓堆肥配施混合益生菌(VCXY)处理的可溶性蛋白含量相比于常规堆肥(CDXY)处理提高了14.3％。对于茄子生长和果实品质而言，试验各处理间变化规律与西瓜基本一致，与单施化肥或常规堆肥相比，蚯蚓堆肥及其配施益生菌促进了茄子生长，提高了茄子品质，其中VCXY处理的茄子纵茎和产量相比于CDXY处理分别提高了9.8％和14.9％，VCX处理的茄子维生素C含量相较于CDX提高了26.7％。
　　对于土壤养分和微生物特性而言，不论添加益生菌与否，蚯蚓堆肥和常规堆肥均能提高土壤养分含量和土壤微生物活性，且以蚯蚓堆肥的提高作用更为突出。在西瓜季土壤养分方面，VC处理的土壤硝态氮(NO3-)、速效磷、速效钾、微生物生物量碳(MBC)含量较CD处理均显著增加，而在西瓜季土壤微生物特性方面，VC处理相比于CD处理提高了土壤微生物数目和土壤酶活性，其中土壤酸性磷酸酶和蔗糖酶活性呈显著性增加。解淀粉芽孢杆菌和荧光假单胞菌的添加显著增加了西瓜季土壤养分含量和土壤微生物活性，且以蚯蚓堆肥配施益生菌的增加作用更为显著。具体而言，解淀粉芽孢杆菌和荧光假单胞菌分别显著增加了西瓜季土壤速效钾和速效磷含量，而相比于常规堆肥配施益生菌，蚯蚓堆肥配施益生菌的增加作用更为明显，其中其中VCY处理的西瓜季土壤速效磷含量相比于CDY处理提高了10.8％。解淀粉芽孢杆菌和荧光假单胞菌的施入显著增加了西瓜季土壤中益生菌的数量，且以益生菌在蚯蚓度堆肥中的定殖情况更佳。蚯蚓堆肥配施益生菌与常规堆肥配施益生菌相比，不同程度的提高了西瓜季土壤微生物特性，各处理间比较而言，VCXY处理的西瓜季土壤微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量碳(MBN)较CDXY处理分别提高了17.2％和13.1％，土壤细菌数量和土壤蔗糖酶活性分别提高了33.0％和14.4％。对于茄子季土壤养分和微生物特性而言，试验各处理间变化规律与西瓜基本一致，蚯蚓堆肥及其配施益生菌均提高茄子季土壤养分含量和土壤微生物活性，其中VCX处理的茄子季土壤解淀粉芽孢杆菌数量相比于CDX处理提高了56.9％，VCY处理的茄子季土壤酸性磷酸酶相比于VC处理提高了21.3％，VCXY处理的茄子季土壤蔗糖酶活性相比于CDXY处理提高了28.8％。
　　添加混合益生菌与添加单一益生菌相比，不论蚯蚓堆肥或常规堆肥，混合益生菌均提高了植株光合特性，其中西瓜植株净光合速率和蒸腾速率最大值均为有机堆肥配施混合益生菌处理。在植株生长和土壤特性方面，添加混合益生菌与添加单一益生菌相比并无明显差异。方差分析结果表明，有机堆肥与益生菌在植株蔓长、纵茎、产量、西瓜可溶性固形物、可溶性糖、茄子可溶性蛋白、维生素C含量以及土壤速效磷、速效钾、微生物生物量碳、细菌数量、真菌数量、蔗糖酶、西瓜季土壤脲酶、茄子季土壤酸性磷酸酶上均存在显著交互作用。具体而言，益生菌与其他因子相比对植株光和特性、土壤速效养分以及土壤微生物数目影响更为突出，而有机堆肥相较于其他因子而言，对果实品质和土壤酶活性的影响更为显著。综上所述，蚯蚓堆肥与益生菌配施可显著促进西瓜/茄子生长，增加土壤肥力及土壤微生物活性，可替代部分化肥用于设施蔬菜的绿色生产和土壤培肥。

目录

声明

论文说明

摘要

第一章 文献综述

1 畜禽粪便及其资源化利用

2 蚯蚓堆肥发展现状

2．1 蚯蚓堆肥来源及其分类

2．2 蚯蚓堆肥特性

2．3 蚯蚓堆肥在农业生产上的应用

3 有机肥与土壤益生菌互作研究

3．1 土壤益生菌作用及分类

3．2 微生物菌剂肥料研究进展

3．3 微生物有机肥来源及分类

3．4 微生物有机肥生态效应及其应用

4 研究目的和意义

5 技术路线

第二章 材料与方法

1 试验材料

1．1 供试土壤和肥料品种

1．2 供试益生菌

2 试验设计

3 试验方法

3．1 益生菌液制备

3．2 蚯蚓堆肥与益生菌液混合发酵

3．3 有机物料基本理化性质测定

3．4 土壤基本理化性质和微生物性质测定

3．5 西瓜／茄子生长指标及果实品质指标测定

4 数据处理

第三章 蚯蚓堆肥与益生菌互作对西瓜／茄子生长品质的影响

1 蚯蚓堆肥与益生菌互作对西瓜生长的影响

1．1 蚯蚓堆肥与益生菌互作对西瓜植株长势的影响

1．2 蚯蚓堆肥与益生菌互作对西瓜植株光合速率的影响

1．3 蚯蚓堆肥与益生菌互作对西瓜植株生物量及养分的影响

1．4 蚯蚓堆肥与益生菌互作对西瓜植株枯萎病的影响

2 蚯蚓堆肥与益生菌互作对西瓜品质的影响

2．1 蚯蚓堆肥与益生菌互作对西瓜果实形态和产量的影响

2．2 蚯蚓堆肥与益生菌互作对西瓜果实品质的影响

3 蚯蚓堆肥与益生菌互作对茄子生长的影响

3．1 蚯蚓堆肥与益生菌互作对茄子植株长势的影响

3．2 蚯蚓堆肥与益生菌互作对茄子植株养分的影响

4 蚯蚓堆肥与益生菌互作对茄子品质的影响

4．1 蚯蚓堆肥与益生菌互作对茄子果实形态和产量的影响

4．2 蚯蚓堆肥与益生菌互作对茄子果实品质的影响

5 结果与讨论

6 小结

第四章 蚯蚓堆肥与益生菌互作对土壤性质的影响

1．1 蚯蚓堆肥与益生菌互作对西瓜季土壤化学性状的影响

1．2 蚯蚓堆肥与益生菌互作对西瓜季土壤微生物生物量的影响

1．3 蚯蚓堆肥与益生菌互作对西瓜季土壤微生物数目的影响

1．4 蚯蚓堆肥与益生菌互作对西瓜季土壤酶活性的影响

2 蚯蚓堆肥与益生菌互作对茄子季土壤性质的影响

2．1 蚯蚓堆肥与益生菌互作对茄子季土壤化学性状的影响

2．2 蚯蚓堆肥与益生菌互作对茄子季土壤微生物生物量的影响

2．3 蚯蚓堆肥与益生菌互作对茄子季土壤微生物数目的影响

2．4 蚯蚓堆肥与益生菌互作对茄子季土壤酶活性的影晌

3 结果与讨论

4 小结

第五章 全文结论及研究展望

1 全文结论

2 创新点

3 不足之处

4 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢