蚓粪代替化肥施用对菠菜生长和品质的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.1本课题的研究目的及意义

设施集约农业生产中，化肥和农药施用过量导致的土壤退化、植物养分利用率低、蔬菜品质下降等问题已成为社会普遍关注的焦点，寻求绿色可持续发展的道路是当前面临的迫切任务。有机肥不仅可以替代部分化肥，而且可以解决有机废弃物处理消纳的难题。此外，大量研究也表明，有机肥可改善土壤质量，提高农产品品质，尤其是在蔬菜栽培和生产过程中，施用有机肥明显改善产品外观和营养品质。

蚓粪是蚯蚓处理有机废弃物的副产品，是一种新型的有机肥料，具有疏松多孔、保肥供肥性及保水性良好，表面积大，吸附能力强等优点［1］，已经被广泛用于园艺作物生产的各个方面。现有研究表明蚓堆肥在西瓜、番茄、草莓等作物上表现出良好效果，可以促进其生长，提高产量，改善品质[2-4]。绿色蔬菜生产已成为今后蔬菜生产发展的趋势，因此对影响我国蔬菜质量的原因进行研究，具有十分重大的意义。

2. 研究的基本内容和问题

蚓粪施用会对作物品质产生积极影响的研究已有报道，但是这些研究仅局限在某一方面，对于蚓粪的施用量上所得出的结论也有不同。不同作物的需肥量不同，对蚓粪的响应不同，所以需要针对不同的作物进行对应的试验来探究适合的施用方式。

2.1研究的内容

本试验的研究，旨在结合前人经验的基础上，通过田间试验来探究以下内容：

3. 研究的方法与方案

3.1技术路线

3.2实验方案

3.2.1研究材料

地点：南京市蔬菜花卉科学研究所（位于南京市江宁区横溪镇，属于亚热带季风气候）。实验地的土壤为典型的黄棕壤，其基本性质如下表：

供试作物：菠菜（银川大圆）

3.2.2研究方法

根据养分等量原则，设计了四种蚓粪用量梯度及单施化肥，共五个处理，每个处理做四次重复。蚓粪施用量分别为5t/hm2、10t/hm2、20t/hm2、40t/hm2，化肥分别选用尿素、磷酸二氢铵及氯化钾三种，用量则根据最高蚓粪用量中的N养分含量计算，而其余处理中养分不足的，以化肥来补齐。种植前三天，蚓粪作为基肥一次性施入，而化肥先施用一半，其余在后期以追肥施入。

田间共设20个小区，随机排列。小区面积为2m2.4m，中间用硅酸钙板隔开，板子深埋地下30cm，地面高5cm，小区之间留有50cm宽的过道。

菠菜在11月中下旬播种，每个小区拟撒种子40g，播种后，铺设滴灌带，田间杂草人工拔除，其它管理同当地有机蔬菜管理标准。

3.2.3具体测定指标及方法

蔬菜生长性状

收获期采集的样品测定作物产量，以可上市标准进行选择。地上部测定株高，总鲜重和总干物质重（生物量），部分烘干样品测定植物氮磷养分含量。氮磷钾的测定，先用浓H2SO4-H2O2消煮，再分别用凯氏定氮法、钒钼黄比色法、火焰光度计测定。

蔬菜品质

维生素C：2，6二氯靛酚滴定法

可溶性蛋白：考马斯亮蓝G250染色法

可溶性糖：采用蒽酮比色法

总有机酸：采用直接滴定法

硝态氮：采用水杨酸比色法

游离氨基酸：采用茚三酮比色法

蚓粪理化指标测定参照国家有机肥料标准NY525-2012。

3.3可行性分析

（1）工作积累：项目组所在的土壤生态实验室对蚓粪进行过长期定位试验，同时也有施用有机肥栽培菠菜的经验。

（2）技术保障：指导老师对本项目关键技术有丰富经验，基础设备齐全，其实验内容和项目测定可利用实验室现有设备开展。

（3）成员协作：项目组成员知识结构互补，项目组主要成员长期的合作基础及吃苦耐劳精神也是本项目顺利开展的保证。成员学习成绩优秀，对科研具有浓厚兴趣，成员之间紧密的合作和刻苦学习精神可以保证在短期内掌握实验需要的操作技术。

总之，本项目研究目标明确、研究内容集中，是申请者所在课题组老师前期研究的拓展。土壤生态实验室是国家重点学科土壤学科重点建设的实验室，实验条件完全能满足本项目的需求。

4. 研究创新点

近年来，蚓粪的研究受到了国内外的关注，尽管蚓粪研究处于初期阶段，但其发展迅速，研究前景广阔。近年来，随着蚯蚓养殖业的迅速发展和养殖技术的推广，蚓粪的年产量已经十分巨大，蚯蚓的养殖规模越来越大，其价格随着养殖规模的扩大会逐渐的降低，因此蚯蚓堆肥也将会被越来越多的人们接受利用。蚓粪有着较强的生物学特性，与传统的堆肥相比，微生物的种群数量更大，更丰富。它富含大量腐植酸、有益微生物菌、多种氨基酸以及微量元素，使其成为集营养、防病、刺激生长于一体的多功能有机肥料，又是贫瘠、长期施用化肥导致土壤板结的土壤改良剂。

本课题研究了不同蚓粪施用方式对菠菜生长和品质的影响，通过四种不同的蚓粪施用量与化肥配施，能够很直观地反映出哪一种施用方式更有利于作物的生长和品质的改善，而不是仅局限于普通化肥和蚓粪堆肥的效果比较，对于未来蚯蚓产业的推广有很大的助力。

5. 研究计划与进展

5.1研究进展

2015.7-2015.10查阅相关文献，进行试验准备

2015.11-2016.3进行田间试验，测定分析