综述：探究蚯蚓粪在园艺中的应用潜力：关于幼苗生长与可持续栽培的荟萃分析

《Scientia Horticulturae》：Exploring the potential of vermicompost in horticulture: a meta-analysis of seedling growth and sustainable cultivation

本文通过荟萃分析系统评估了蚯蚓粪(vermicompost)对蔬菜育苗和田间栽培的多重效应。研究表明：20%添加比例的蚯蚓粪可显著提升发芽率23.69%，而高浓度(80-100%)反而抑制出苗；田间施用0.5 kg/m2蚯蚓粪可最大程度提升蔬菜产量（萝卜38.92%>辣椒38.26%）；其能有效降低蔬菜硝酸盐含量(-36.83%)，同时提升维生素C(Vc)、可溶性糖等品质指标；通过增强土壤酶活性（脲酶55.27%、蔗糖酶45.26%）和有机质(38.54%)，实现土壤改良而不显著改变pH值。本研究为有机农业精准施肥提供了重要理论依据。

　　

蚯蚓粪在蔬菜栽培中的多重效应解析

1. 引言

在全球农业绿色转型和碳中和目标驱动下，蚯蚓粪作为新型有机肥料展现独特优势。其蜂窝状结构具有理想保水透气性，富含1.5%-2.2%氮(N)、1.8%-2.2%磷(P)、1.0%-1.5%钾(K)及9.15%-17.98%有机碳，同时含有内源植物激素和功能微生物群落。本研究通过整合87项研究的414组数据，系统量化蚯蚓粪对蔬菜全生育期的影响。

2. 育苗阶段的精准调控

2.1 出苗率的浓度依赖性

蚯蚓粪添加比例与出苗效果呈显著浓度效应。0-20%添加比例使出苗率提升23.69%，而80-100%高浓度处理导致出苗率下降4.9%。这种非线性关系与基质理化性质变化密切相关：高浓度蚯蚓粪会使电导率(EC)提升222.2%，容重增加61.8%，而通气孔隙度降低17.8%，导致种子萌发微环境失衡。

2.2 幼苗形态的差异化响应

叶菜类(YC)幼苗的株高、叶片数、茎粗促进效果显著优于果菜类(GC)，这与叶菜对氮素和微量元素的高需求特性匹配。值得注意的是，蚯蚓粪与有机基质(草炭/泥炭)复配(NO)时叶片数增加21.89%，而与惰性基质(蛭石/珍珠岩)复配(NI)时株高提升18.91%。SPAD值在0-20%浓度时呈正效应，高浓度时出现抑制，可能与铵态氮抑制镁离子吸收或重金属干扰叶绿体发育有关。

3. 田间栽培的增产提质机制

3.1 产量提升的普适性

不同土壤pH条件下蚯蚓粪均显著增产，其中萝卜(38.92%)、辣椒(38.26%)、甘蓝(28.11%)响应最为显著。随机森林模型显示，土壤脲酶(URE)活性(15.1%)、全磷(TP)含量(11.9%)和pH值(8.6%)是影响产量的关键因子。值得注意的是，0-0.5 kg/m²施用量增产效果达34.44%，而>1 kg/m²时降至20.49%，可能与微生物耗氧加剧有关。

3.2 品质优化的多途径

蚯蚓粪纯施(OF)使蔬菜硝酸盐含量降低36.83%，同时维生素C(Vc)、可溶性糖和可溶性固形物含量显著提升。这种品质改善源于多重机制：植物根际促生菌促进固氮作用；钙镁元素的缓释延长养分吸收期；内源激素(赤霉素GAs、细胞分裂素CTK)直接调控作物代谢。

4. 土壤生态系统的协同改良

4.1 生化特性的优化

蚯蚓粪施用使土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化物酶活性分别提升55.27%、45.26%、55.44%，有机质和全氮含量增加38.54%、30.63%。其含有的腐殖酸与碳酸盐形成缓冲体系，使土壤pH波动范围控制在±2%内，显著优于化肥的酸化效应。

4.2 环境胁迫的缓解

在重金属污染和盐渍化土壤中，蚯蚓粪可通过吸附固定作用去除60%-75%镉(Cd)元素。与生物炭联用可进一步优化细菌/真菌群落结构，缓解盐胁迫对作物的负面影响。

5. 作用机制解析

蚯蚓粪通过"酶活激活-养分缓释-微生物调控"三重路径发挥作用：提高的脲酶活性加速有机质分解；有机酸活化难溶性磷；功能微生物群落构建良性根际微环境。相较于化肥，其缓释特性既保障养分供给，又避免土壤板结和水体富营养化风险。

6. 结论

蚯蚓粪在蔬菜育苗阶段以20%体积比与有机基质复配效果最优，田间施用以0-0.5 kg/m²为经济高效区间。其对根茎类蔬菜的增产效果尤为突出，且能通过多靶点调控实现"提质-增产-改土"的协同效应，为设施农业养分循环优化提供重要范式。