不同畜禽粪对蚯蚓生长、繁殖及其理化性质的影响.pdf

宁夏农林科技，Ningxia Journal of Agri.and Fores.Sci.&Tech.2023，64（04）：39-44基金项目：本项目获宁夏优秀人才支持计划资助。作者简介：李昱（1991），女，宁夏固原人，硕士研究生，农艺师，主要从事农业技术推广与农民培训工作。收稿日期：2021-12-09修回日期：2022-01-11近年来，随着人民生活水平提升，消费者对肉、蛋、奶的需求量增加，各地畜牧养殖产业快速发展。在畜禽养殖过程中会产生大量畜禽粪便，处理不当将会对土壤、大气和水体造成严重危害1-2。此外，农业生产中产生大量的作物秸秆3，作物秸秆没有得到及时有效的处理会导致环境污染、病虫害传播。蚯蚓为环节动物门寡毛纲动物，具有很强的分解有机质的能力，可将有机质转化为供自身或微生物利用的营养物质4。转化的蚯蚓粪含有氮、磷、锌等大量元素，以及微量元素和18 种氨基酸等活性物质，具有颗粒均匀、干净卫生、无异味、吸水、保水、透气性强等物理特性5。因此，利用蚯蚓生物技术可以循环利用农业废弃物。试验以畜禽粪肥和不同作物秸秆为材料，研究不同畜禽粪肥、不同不同畜禽粪对蚯蚓生长、繁殖及其理化性质的影响李 昱，王 雪宁夏中卫市农业技术推广与培训中心，宁夏 中卫 755000摘要：设置 3 个单项试验，研究不同畜禽粪与作物秸秆物料对蚯蚓生长繁殖、粪肥腐熟及其理化性质的影响。结果表明，牛粪、羊粪与作物秸秆混合物料适宜养殖蚯蚓。其中：牛粪 1.26 m3+玉米秸秆 1.26 m3（11）、牛粪 1.76m3+玉米秸秆 0.76 m3（73）、牛粪 1.56 m3+玉米秸秆 1.01 m3（64）、羊粪 1.26 m3+玉米秸秆 1.26 m3（11）、羊粪1.26 m3+稻草秸秆 1.26 m3（11）混合物料养殖蚯蚓，蚯蚓生长、繁殖较快，粪肥腐熟时间短、有害菌较少，蚯蚓粪理化性质较好、产量较高。猪粪和鸡粪不适宜养殖蚯蚓：猪粪 1.26 m3+玉米秸秆 1.26 m3（11）、鸡粪1.26 m3+玉米秸秆 1.26 m3（11）养殖蚯蚓，粪肥腐熟时间长，堆肥过程中释放有毒气体较多，蚯蚓粪理化性质较差，蚯蚓生长繁殖较慢。关键词：蚯蚓；畜禽粪；牛粪；蚯蚓粪中图分类号：S141；X71文献标识码：A文章编号：1002-204X（2023）04-0039-06doi:10.3969/j.issn.1002-204x.2023.04.010Effects of Different Livestock and Poultry Manureon the Growth,Reproduction and Physicochemical Properties of EarthwormsLi Yu,Wang Xue(Zhongwei Agricultural Technology Extension and Training Center,Zhongwei,Ningxia 755000)Abstract Three individual experiments were carried out to study the effects of different animal manure and cropstrawasingredientsonthegrowthandreproductionofearthworms,manurematuration,andtheirphysicochemical properties.The results indicate that a mixture of cow manure,sheep manure,and crop straw issuitable for raising earthworms.Among them,under mixed materials of 1.26 m3cow dung plus 1.26 m3corn straw(11),1.76 m3cow dung plus 0.76 m3corn straw(73),1.56 m3cow dung plus 1.01 m3corn straw(64),1.26m3sheep dung plus 1.26 m3corn straw(11),1.26 m3sheep dung plus 1.26 m3rice straw(11)to breedearthworms,earthworms grow and reproduce quickly,manure decomposition time is short,harmful bacteria arefew,and Vermicompost has good physical and chemical properties and high yield.Pig manure and chickenmanure are not suitable for breeding earthworms.Under mixed materials of 1.26 m3pig manure plus 1.26 m3corn straw(11),1.26 m3chicken manure plus 1.26 m3corn straw(11),manure decomposition time is long,more toxic gases are released during composting,Vermicompost physical and chemical properties are poor,andearthworm growth and reproduction is slow.Key words Earthworm;Animal manure;Cow manure;Vermicompost 农业资源与环境 3964 卷 04 期李 昱，等不同畜禽粪对蚯蚓生长、繁殖及其理化性质的影响图 1试验田间布局图 2养殖池构造作物秸秆配比、同一秸秆不同配比对蚯蚓生长、粪肥腐熟及其理化性质的影响，为推动无害化、资源化利用畜禽粪便和作物秸秆，降低农村环境污染，促进农业提质增效及农民增收提供参考。1材料与方法1.1试验时间、地点试验时间：2020 年 812 月。试验地点：中卫市沙坡头区柔远镇柔远村设施蔬菜园区日光温室。1.2供试材料供试蚯蚓：大平二号蚯蚓。供试物料：未发酵的牛粪、猪粪、羊粪、鸡粪，以及玉米秸秆、番茄秸秆、水稻秸秆等。1.3试验设计试验设 3 个单项试验，共 11 个处理，不设重复。每个处理为 1 个小区，每个小区设 1 个养殖池，小区面积 20 m2，小区间距 1 m，隔离带宽 2 m。试验田间布局见图 1。1.3.1试验 1：不同畜禽粪肥养殖蚯蚓对比试验试验 1 共设 4 个处理，分别将牛粪、猪粪、羊粪、鸡粪与玉米秸秆按体积比 11 混合作为养殖蚯蚓的物料，以牛粪与玉米秸秆混合物料作对照。处理（CK）：牛粪 1.26 m3+玉米秸秆 1.26 m3，投放蚯蚓 8.4kg；处理：猪粪 1.26 m3+玉米秸秆 1.26 m3，投放蚯蚓8.4 kg；处理：羊粪 1.26 m3+玉米秸秆 1.26 m3，投放蚯蚓 8.4 kg；处理：鸡粪 1.26 m3+玉米秸秆 1.26 m3，投放蚯蚓 8.4 kg。各处理随机区组排列，不设重复。1.3.2试验 2：不同秸秆作配料养殖蚯蚓对比试验试验 2 共设 3 个处理，将牛粪分别与玉米秸秆、水稻秸秆、番茄秸秆按体积比 11 混合作为养殖蚯蚓的物料，以牛粪与玉米秸秆混合物料作对照。处理（CK）：牛粪 1.26 m3+玉米秸秆 1.26 m3，投放蚯蚓8.4 kg；处理：牛粪 1.26 m3+番茄秸秆 1.26 m3，投放蚯蚓 8.4 kg；处理：牛粪 1.26 m3+水稻秸秆 1.26 m3，投放蚯蚓 8.4 kg。1.3.3试验 3：牛粪与玉米秸秆不同配比养殖蚯蚓试验试验 3 共设 4 个处理。将牛粪与玉米秸秆分别按照 55、82、73、64 混合作为蚯蚓养殖物料。处理（CK）:牛粪 1.26 m3+玉米秸秆 1.26 m3，投放蚯蚓8.4 kg；处理：牛粪 2.02 m3+玉米秸秆 0.5 m3，投放蚯蚓 8.4 kg；处理：牛粪 1.76 m3+玉米秸秆 0.76 m3，投放蚯蚓 8.4 kg；处理：牛粪 1.51 m3+玉米秸秆 1.01m3，投放蚯蚓 8.4 kg。1.4养殖池（蚓床）制作养殖池为南北向设置，宽 140 cm，长 600 cm，深30 cm（可下挖 15 cm 左右，挖出土铺放在间隔带，总高 30 cm），养殖池间距 1 m。养殖池底部用无纺布平铺，侧面用废旧薄膜作隔离，高度 50 cm，高出地表 20cm，防止蚯蚓逃逸。养殖池的构造见图 2。1.5观察、记载、测定项目1.5.1畜禽粪肥、蚯蚓粪理化性质测定测定试验前畜禽粪肥、试验后产出的蚯蚓粪理化性状，包括 pH 值、重金属含量、全盐含量、有机质含量等，按照 5 点法取样化验。1.5.2蚯蚓生长情况的测定观察记载不同处理对蚯蚓产茧数量及生长量的影响。分别在投放蚯蚓后 30 d、60 d、90 d 测定各处理4064 卷 04 期李 昱，等不同畜禽粪对蚯蚓生长、繁殖及其理化性质的影响蚯蚓产茧的数量及生长量。1.5.3粪肥腐熟情况的测定观察记载不同处理粪肥腐熟速度及蚯蚓粪的产量。2结果与分析2.1不同畜禽粪肥养殖蚯蚓对比试验2.1.1畜禽粪肥、蚯蚓粪理化性质测定由表 1 可知，经蚯蚓处理后各处理的速效氮、速效钾、有机质、全氮、全磷、全钾、全盐含量降低。其中：速效氮含量降低幅度从高到低依次为处理、处理、处理、处理，速效钾含量降低幅度从高到低依次为处理、处理、处理、处理，有机质含量降低幅度从高到低依次为处理、处理、处理、处理，全氮含量降低幅度从高到低依次为处理处理、处理、处理，全磷含量降低幅度从高到低依次为处理、处理、处理、处理，全钾含量降低幅度从高到低依次为处理、处理、处理、处理，全盐含量降低幅度从高到低依次为处理、处理、处理、处理。经蚯蚓处理后各处理 pH 值降低至7.18.4。各处理蛔虫卵死亡率整体升高，升幅从高到低依次为处理、处理、处理、处理，处理和处理蛔虫卵死亡率达 96%和 100%；粪大肠菌群数整体升高；汞、镉未检出；铬含量降低幅度较大，降幅由高到低依次为处理、处理、处理、处理；砷、铅含量高于原畜禽粪肥。各处理对重金属富集能力大小顺序为处理、处理、处理、处理。综上可知，不同畜禽粪肥经蚯蚓消解处理后蚯蚓粪中有机质含量、速效氮含量、速效钾含量下降，蚯蚓可将有机质转化为供自身利用的营养物质。同时蚯蚓可解决土壤板结问题，使土壤颗粒胶凝结起来变成团粒结构，提高土壤保水、保肥、透气能力，调节土壤酸碱度，抑制寄生虫、有害菌繁殖，提高有益微生物菌群数量，吸收粪肥中重金属。综合分析得出，处理（牛粪 1.26 m3+玉米秸秆 1.26 m3）与处理（羊粪 1.26 m3+玉米秸秆1.26 m3），即牛粪、羊粪与玉米秸秆分别以 11 混合后养殖蚯蚓，蚯蚓粪理化性质较好。2.1.2不同处理蚯蚓生长比较由表 2 可知，各处理蚯蚓生长量呈增长趋势；处理、产茧数呈下降趋势；处理、产茧数呈先上升后下降的趋势。蚯蚓投放 30 d 后，产茧数由大到小排序为处理、处理、处理、处理，生长量由大到小排序为处理、处理、处理、处理，产茧数排序与生长量排序顺序相同；蚯蚓投放 60 d 后，产茧数排序为处理、处理、处理、处理，生长量排序为处理、处理、处理、处理；蚯蚓投放 90 d后，产茧数排序为处理、处理、处理、处理，生长量排序为处理、处理、处理、处理，产茧数排序与生长量排序顺序相同。试验发现，投放蚯蚓后,其适应新环境大约需要 7 d，投放蚯蚓 18 d 后蚯蚓开始产生蚓茧，蚯蚓投放 30 d 后产茧数较多。投放 60 d4164 卷 04 期李 昱，等不同畜禽粪对蚯蚓生长、繁殖及其理化性质的影响后幼蚓开始孵出，该时期幼蚓增多，物料温度降低，导致蚯蚓生长量增长缓慢。投放 90 d 幼蚓长为成蚓，生长量增高。综上，处理、处理蚯蚓生长繁殖情况最好，说明牛粪与羊粪适宜养殖蚯蚓。2.1.3不同处理粪肥腐熟情况由表 3 可知，不同处理粪肥腐熟时间由长到短排序为处理、处理、处理、处理，处理腐熟时间最短，处理腐熟时间最长；蚯蚓粪产量由高到低排序为处理、处理、处理、处理，处理和处理的蚯蚓粪产量最高，处理的蚯蚓粪产量最低。粪肥未腐熟前含有氨气、病原微生物等有害物质，需经堆肥腐熟后方可养殖蚯蚓。试验结果表明，处理（牛粪+玉米秸秆）粪肥腐熟时间最短，蚯蚓粪产量最高；处理（鸡粪+玉米秸秆）粪肥腐熟时间最长，蚯蚓粪产量最低。2.2不同秸秆作配料养殖蚯蚓对比试验2.2.1有机粪肥、蚯蚓粪理化性质测定由表 4 可知，不同秸秆作配料养殖蚯蚓，各处理的速效氮、速效钾、速效磷、有机质、全氮、全磷、全钾含量降低。其中：处理、处理速效氮含量降低了33.3%，处理速效氮含量没有变化；速效磷含量降低幅度从高到低依次为处理、处理，处理没变化；速效钾含量降低幅度从高到低依次为处理、处理，处理没变化；处理有机质含量下降幅度较大，降低了 84.8%，处理、处理有机质含量均降低了50%；处理全氮含量降低幅度最大，降低了 50%，处理、处理均降低了 25%；处理全磷含量降低幅度最大，降低了 70%，处理、处理均降低了 25%；全钾含量降低幅度从高到低依次为处理、处理、处理；全盐含量降低幅度从高到低依次为处理、处理、处理；经蚯蚓处理后各处理 pH 值降低至7.68.2；各处理蛔虫卵死亡率整体升高，升幅从高到低依次为处理、处理、处理，处理和处理蛔虫卵死亡率达 96%和 100%；粪大肠菌群数整体升高，处理最高。汞、镉未检出；铬含量降低幅度较大，降幅由高到低依次为处理、处理、处理；除铬含量降低外，砷、铅含量高于原畜禽粪肥；各处理对重金属表 2不同处理蚯蚓生长情况记载处理蚯蚓投放 30 d蚯蚓投放 60 d蚯蚓投放 90 d产茧数/个生长量/kg产茧数/个生长量/kg产茧数/个生长量/kg（CK）9 5004.6238 4004.0323 99020.8113 2553.5344 2000.4201 8908.67334 54514.6796 5109.0303 57015.1834 9353.8543 7802.3521 0505.628表 3不同处理粪肥腐熟情况处理粪肥腐熟时间/d蚯蚓粪产量/kg（CK）214.5351.7303.7452.34264 卷 04 期李 昱，等不同畜禽粪对蚯蚓生长、繁殖及其理化性质的影响表 5蚯蚓生长情况记载处理蚯蚓投放 30 d蚯蚓投放 60 d蚯蚓投放 90 d产茧数/个生长量/kg产茧数/个生长量/kg产茧数/个生长量/kg（CK）20 3703.03512 8108.1694 20012.39013 1257.4766 3004.2002 1009.49211 1303.8332 1008.4003 36010.584富集能力大小顺序为处理、处理、处理。综上可知，不同秸秆作配料与牛粪混合后养殖养殖蚯蚓，处理（牛粪 1.26 m3+玉米秸秆 1.26 m3）与处理（牛粪1.26 m3+水稻秸秆 1.26 m3），即牛粪分别与玉米秸秆、水稻秸秆按 11 混合后养殖蚯蚓，蚯蚓粪理化性质较好。2.2.2不同处理蚯蚓生长比较由表 5 可知，投放蚯蚓 30 d 后，产茧数排序为处理、处理、处理，生长量排序为处理、处理、处理；蚯蚓投放 60 d 后，产茧数排序为处理、处理、处理，生长量排序为处理、处理、处理；蚯蚓投放 90 d 后，产茧数排序为处理、处理、处理，生长量排序为处理、处理、处理。结果表明，处理与处理适宜蚯蚓生长繁殖。2.2.3粪肥腐熟情况由表 6 可知，不同处理粪肥腐熟时间由高到低依次为处理、处理、处理，处理腐熟时间最短，处理腐熟时间最长；蚯蚓粪产量由高到低依次为处理、处理、处理，处理和处理的蚯蚓粪产量较高。结果表明：处理粪肥腐熟时间最短，处理蚯蚓粪产量相对较高。2.3牛粪与玉米秸秆不同配比养殖蚯蚓试验2.3.1畜禽粪肥、蚯蚓粪理化性质测定由表 7 可知，牛粪与玉米秸秆不同配比经蚯蚓处理前、后理化性质变化不同。其中：处理速效氮含量降低幅度最大，降低了 50%，处理、处理、处理均降低了 33.3%。速效磷含量降低幅度从高到低依次为处理、处理，处理没变化，处理速效磷含量升高了 100%。处理有机质含量降低幅度最大，降低了 84.8%；处理、处理、处理均降低了 40%。处理全氮含量降低了 33.3%，其次为处理，处理、处理全氮含量没有变化。全磷含量降低幅度从高到低依次为处理、处理、处理，处理没有变化。全钾含量降低幅度从高到低依次为处理、处理、处理，处理升高 5.8%。处理、处理全盐含量降低幅度最大，均降低了 76.9%；其次为处理，处理降低幅度最小。经蚯蚓处理后各处理 pH 值降低至7.18.0。各处理蛔虫卵死亡率整体升高，升幅从高到低依次为处理、处理、处理、处理，处理和处理蛔虫卵死亡率达 96%和 100%。粪大肠菌群数整体升高。汞、镉未检出。铬含量降低幅度较大，降幅由高到低依次为处理、处理、处理，处理铬含量升高 150%。处理、处理、处理砷含量高于原畜禽粪肥，处理含量没有变化。处理铅含量降低 16.7%，处理没有变化，处理、处理分别升高 66.7%、33.3%。综合分析得出：处理（牛粪 1.76m3+玉米秸秆 0.76 m3）与处理（牛粪 1.56 m3+玉米秸秆 1.01 m3），即牛粪与玉米秸秆按照 73 与 64混合作为蚯蚓养殖物料，经蚯蚓处理后蚯蚓粪理化性质较好。2.3.2蚯蚓生长情况由表 8 可知，蚯蚓投放 30 d 后，产茧数排序由高到低依次为处理、处理、处理、处理，生长量排序由高到低依次为处理、处理、处理、处理；蚯蚓投放 60 d 后，产茧数排序为处理、处理、处理、处理，生长量排序为处理、处理、处理、处理；蚯蚓投放 90 d 后，产茧数排序为处理、处理、处理、处理，生长量排序为处理、处理、处理、处理。综上可知，处理（牛粪 1.56 m3+玉米秸秆 1.01 m3），即牛粪与玉米秸秆按照 64 混合作为蚯蚓养殖物料，适宜蚯蚓生长繁殖。2.3.3粪肥腐熟情况由表 9 可知，粪肥腐熟时间由长到短依次为处理=处理、处理、处理，处理腐熟时间最短，处理、处理也是 21 d 腐熟时间最长；蚯蚓粪产量由高到低依次为处理、处理、处理、处理。结果表明，处理（牛粪 2.02 m3+玉米秸秆 0.5m3）粪肥腐熟时间最短，处理（牛粪 1.56 m3+玉米秸秆 1.01 m3）蚯蚓粪产量较高。表 6不同处理粪肥腐熟情况处 理粪肥腐熟时间/d蚯蚓粪产量/kg（CK）214.56304.45245.304364 卷 04 期李 昱，等不同畜禽粪对蚯蚓生长、繁殖及其理化性质的影响3结论本试验结果表明，牛粪、羊粪与作物秸秆混合物料适宜养殖蚯蚓。其中：牛粪 1.26 m3+玉米秸秆 1.26m3（11）、牛粪 1.76 m3+玉米秸秆 0.76 m3（73）、牛粪 1.56 m3+玉米秸秆 1.01 m3（64）、羊粪 1.26 m3+玉米秸秆 1.26 m3（11）、羊粪 1.26 m3+稻草秸秆 1.26m3（11）混合物料养殖蚯蚓，蚯蚓生长、繁殖较快，粪肥腐熟程度高、有害菌繁殖较少，蚯蚓粪理化性质较好、产量高。猪粪和鸡粪不适宜养殖蚯蚓：猪粪 1.26m3+玉米秸秆 1.26 m3（11）、鸡粪 1.26 m3+玉米秸秆1.26 m3（11）养殖蚯蚓，粪肥难腐熟，堆肥过程中释放有毒气体较多，蚯蚓粪理化性质较差，蚯蚓生长繁殖较慢。畜禽粪肥及秸秆经蚯蚓处理后可为植株提供有机质，同时解决土壤板结问题，提高土壤保水、保肥、透气能力，调节土壤酸碱度，抑制病原菌、寄生虫、有害菌繁殖，提高有益微生物菌群数量，对重金属有一定的富集吸收能力。利用蚯蚓处理粪肥不仅可以有效促进有机物质高效转化，而且能降低废弃物对环境影响，具有显著的生态效益。参考文献：1 孟祥海，张俊飚，李鹏，等畜牧业环境污染形势与环境治理政策综述J.生态与农村环境学报，2014，30（1）：1-8.2 王瑞，魏源送畜禽粪便中残留四环素类抗生素和重金属的污染特征及其控制 J.农业环境科学学报，2013，32（9）：1705-1719.3 顾永芬，顾永江，陶宇航.适宜于蚯蚓养殖的秸秆研究J.中国畜禽种业，2012，8（6）：29-30.4 马晓勇，岳世林，姜国均.牛粪养殖蚯蚓的关键技术J.湖北农业科学，2019，58（S2）：374-376，380.5 崔树林，皋古兵，李德成.蚯蚓消解畜禽粪便资源化利用探析J.农业开发与装备，2019（12）：64-65.责任编辑：达海莉表 8不同处理蚯蚓生长情况记载处理蚯蚓投放 30 d蚯蚓投放 60 d蚯蚓投放 90 d产茧数/个生长量/kg产茧数/个生长量/kg产茧数/个生长量/kg（CK）18 1653.7805 0404.1794 2005.06117 6652.6577 1502.1003 7306.06925 9355.7026 3003.1504 4107.91735 8056.67811 7604.6414 8306.636表 9不同处理粪肥腐熟情况比较处理粪肥腐熟时间/d蚯蚓粪产量/kg（CK）216.20176.40207.60218.2544