蚯蚓在現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)中的應用研究

邱時秀，吳永勝，楊 雪，孫越鴻，許禎瑩，曹雨辰

（成都市農(nóng)林科學院畜牧研究所，四川 成都 611130）

自上世紀80年代以來，隨著農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)的快速推進，農(nóng)業(yè)廢棄物尤其是畜禽糞便越來越多，有機廢棄物的傳統(tǒng)處理手段已越來越不適應資源可持續(xù)利用的要求。因此，如何解決農(nóng)業(yè)資源遞減、生態(tài)遭到破壞及農(nóng)民增收的矛盾，已成為制約現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸。

蚯蚓具有很強的分解有機物質(zhì)的能力，利用蚯蚓的生命活動來處理畜禽糞便,工藝簡便、費用低廉，能獲得優(yōu)質(zhì)有機肥料和高級蛋白質(zhì)飼料，對環(huán)境不產(chǎn)生二次污染，因而倍受歡迎。近年來，美國一些有遠見的城市開始實施“后院蚯蚓堆肥法”工程，大力推廣養(yǎng)殖蚯蚓處理垃圾的做法。美國加利福尼亞州的一個公司養(yǎng)殖了5億條蚯蚓，每天可處理廢棄物200t。英國的洛桑試驗站利用蚯蚓處理農(nóng)業(yè)廢棄物、生活垃圾和污泥，現(xiàn)已達到工業(yè)化和商業(yè)化規(guī)模。因此，利用蚯蚓養(yǎng)殖發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)，使資源消耗降到最低，污染排放減到最小，可以有效緩解經(jīng)濟增長與資源環(huán)境保護之間的矛盾。本文從蚯蚓及蚯蚓生物產(chǎn)品在養(yǎng)殖業(yè)、低碳農(nóng)業(yè)中的應用和堆制處理畜禽糞便三個方面，綜述了蚯蚓在循環(huán)農(nóng)業(yè)中的鏈條作用。

1 蚯蚓及其生物產(chǎn)品在養(yǎng)殖生產(chǎn)中的應用

蚯蚓作為動物性蛋白質(zhì)營養(yǎng)來源，在近二三十年來已在人類營養(yǎng)和動物飼養(yǎng)中得到越來越廣泛的應用。蚯蚓體內(nèi)營養(yǎng)豐富，蛋白質(zhì)含量平均為56.5%，最高達70%，且富含11種氨基酸，其中精氨酸含量比魚粉高2～3倍，色氨酸含量是牛肝的7倍，賴氨酸含量也高達4.3%。還含有豐富的維生素A、B族、E及多種微量元素、酶類、糖類等物質(zhì)，其中每千克蚓體含VB12.5mg，VB223mg。蚯蚓體內(nèi)的鐵、銅、鋅、錳含量也比魚粉高，磷的利用率高達90%以上。蚯蚓與幾種常規(guī)蛋白質(zhì)飼料的營養(yǎng)成分比較見表1、表2。從表中可以看出，蚯蚓是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)飼料資源，可以作為魚粉的替代品。

表1 蚯蚓（赤子愛勝蚓）與常規(guī)飼料的營養(yǎng)成分比較（干物質(zhì)基礎）

表2 蚯蚓（赤子愛勝蚓）與常規(guī)飼料氨基酸組成的比較（干物質(zhì)基礎）

1.1 蚯蚓在養(yǎng)禽生產(chǎn)中的應用 在飼料中用蚯蚓粉部分替代魚粉，可提高飼料轉(zhuǎn)化率，加快畜禽的生長速度，提高畜禽肉品質(zhì)和蛋禽的產(chǎn)蛋率。張桂英（1995）在蛋雞飼糧中以5%蚯蚓粉替代等量魚粉，提高了產(chǎn)蛋量，降低了軟蛋率。韓素芹2004年報道：在混合飼料中加入15%的蚯蚓飼喂蛋雞10d，產(chǎn)蛋量增加175 g，平均每枚蛋增重1.7g，節(jié)約飼料1.4g。

1.2 蚯蚓在養(yǎng)豬和養(yǎng)兔生產(chǎn)中的應用 傅規(guī)玉（2006）用蚯蚓粉替代育肥豬配方中的全部魚粉（占配方含量的4%），結(jié)果表明：用蚯蚓粉替代魚粉飼喂育肥豬，日增重可以提高13.1%，料重比降低0.9:1，有效降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟效益。陶延英等（2007）用蚯蚓作為補充料對斷乳期仔豬進行喂養(yǎng)，經(jīng)30d的飼養(yǎng)試驗，試驗組的增重率比對照組平均高出65.1%，個體增重平均要高2.7kg，差異極顯著（P＜0.01）；試驗組仔豬的發(fā)病率比對照組降低25.5%。在基礎日糧和營養(yǎng)水平相同的情況下，馬雪云（2003）在兔日糧中添加2%蚯蚓粉，試驗組平均日增重提高了18%，料肉比下降了12.3%；蚯蚓粉還可以促進肉兔消化道的消化吸收，對皮毛的光潔度有一定的促進作用，并能提高凈肉率，增加經(jīng)濟效益。

1.3 蚯蚓在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應用 在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，蚯蚓由于其特殊的腥味和高蛋白質(zhì)含量，一般作為誘食劑和蛋白質(zhì)補充飼料使用。高強等（2003）利用蚯蚓馴養(yǎng)轉(zhuǎn)食階段的雜交鱘，發(fā)現(xiàn)隨著飼料中蚯蚓含量（0%～50%）的不斷升高，馴化率也不斷提高；研究還發(fā)現(xiàn)，當飼料中蚯蚓含量為50%時，鱘魚的增重率達到最大，但蚯蚓含量為70%時，增重率和馴化率降低，可能是由于蚯蚓添加比例過大，飼料營養(yǎng)不均衡所致。劉石林（2006）研究指出，在人工餌料中配合投喂1/4的蚯蚓（干重）可明顯加快中國明對蝦的生長速率，增加對蝦肌肉蛋白質(zhì)含量，提高對蝦肌肉蛋白的營養(yǎng)價值，減少脂肪含量，但對健康的中國明對蝦幼蝦的免疫功能無明顯增強效果。此外，關于蚯蚓糞添加于水產(chǎn)飼料中也有少量研究，如劉波等（2006）研究了蚯蚓糞對異育銀鯽生長性能的影響，發(fā)現(xiàn)在基礎日糧中添加5%蚯蚓糞，異育銀鯽的增重率比對照組顯著提高29.75%，餌料系數(shù)顯著降低23.77%，并降低了死亡率。

1.4 除臭功能 除了能提高畜禽養(yǎng)殖動物的生長性能外，蚯蚓及其產(chǎn)物還能作為除臭劑應用于畜禽生產(chǎn)中。曾正清等（2004）在養(yǎng)豬研究中發(fā)現(xiàn)，蚯蚓粉能降低糞便pH值、干物質(zhì)和糞便中吲哚的含量，與乳酸鏈球菌復合使用還能降低糞便中對甲酚等臭氣化合物的濃度，緩解糞便中臭氣化合物對空氣的污染。李云格（2006）在肉雞養(yǎng)殖研究中發(fā)現(xiàn)，蚯蚓糞可改善雞舍環(huán)境條件，使肉雞舍的氨氣、硫化氫、二氧化碳含量和相對濕度明顯降低；也使肉雞糞便中的大腸桿菌、墊料中的球蟲卵數(shù)量顯著下降。

2 蚯蚓在治療畜禽疾病中的應用

蚯蚓藥用名為地龍，含有蚯蚓解熱堿、蚯蚓毒素、琥珀酸、膽堿等成分，且含有多種氨基酸和特殊酶。其味咸，性寒，有清熱鎮(zhèn)痙、利尿通淋、滋補通乳、斂瘡解毒、平喘通絡的功效，主治高熱驚狂、肺熱咳喘、痙攣抽搐、尿澀水腫等疾患，療效頗佳。根據(jù)民間獸醫(yī)經(jīng)驗，用蚯蚓一味或與其他中草藥配伍，可治療家畜以下常見?。?/p>

如治牛、馬慢性肺氣腫：鮮蚯蚓400g，白果200粒炒黃去皮，生石膏450 g研末，后加入香油、蜂蜜各250 mL，再加20個雞蛋的蛋清，調(diào)勻后一次內(nèi)服，每3 d一次，3～5次即可痊愈。治仔豬白痢、黃?。簩Ⅱ球疽环菹磧簦ㄗ⒁獠灰乞倔w），晾干，加一份白糖拌勻，經(jīng)12h，待蚯蚓和白糖溶解后，過濾，裝入瓶中，放入鍋內(nèi)隔水消毒30min，給病豬口服。

3 蚯蚓及蚯蚓糞在低碳農(nóng)業(yè)中的應用

蚯蚓能使土壤形成農(nóng)業(yè)上最好的土壤結(jié)構(gòu)——團粒結(jié)構(gòu)。由于蚯蚓不斷地掘穴，吞食有機廢物，排糞，起到了耕耘、攪拌土壤的作用，促使生土轉(zhuǎn)化為熟土。也利于根系發(fā)育和對磷的吸收利用，并能有效防止氮、鉀流失，防止土壤被磷酸固定，使土壤長期保持良好的透氣狀態(tài)，多年使用蚯蚓（蚓糞）還可免耕。蚯蚓排出的糞粒無毒、無臭、干凈衛(wèi)生，具有很好的孔性、通氣性、排水性和持水性。蚯蚓糞因有很大的表面積，使得許多有益微生物得以生存。將有機廢物按一定比例經(jīng)過發(fā)酵后再投喂蚯蚓，排出的蚓糞比一般土壤高出10～20倍肥效。蚓糞不但含有機質(zhì)32.4%、氮2.15%、磷1.76%、鉀0.27%，還含有其他肥料沒有的18種氨基酸、生化酶、生長因子等營養(yǎng)物質(zhì)，是農(nóng)林、花卉、城市綠化的優(yōu)質(zhì)有機肥。

在國外，蚓糞作為肥料用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已相當普遍。美國加利福尼亞農(nóng)業(yè)試驗場利用蚯蚓糞增產(chǎn)小麥26%，增產(chǎn)菜籽7倍。加拿大蚯蚓養(yǎng)殖者利用蚯蚓處理垃圾，同時獲得大量蚓糞，摻和泥碳運銷國外，作為園圃、溫室栽花和種植蔬菜之用。在園藝上，蚓糞可作為育苗或無土栽培的基質(zhì)，不僅可使幼苗生長健壯、挺拔，而且可防治軟腐病、立枯病等多種病害。蚓糞同時又是一種良好的育種材料，以摻入30%蚓糞的基土效果最好，其固相、液相、氣相分布比較理想。蚓糞還有一個優(yōu)于其他有機肥的特點，就是不長霉、無臭味，符合衛(wèi)生要求，裝入塑料袋可長期保存，適于養(yǎng)花、育苗，也便于市場銷售。

孫越鴻等（2011）研究發(fā)現(xiàn)，在蚓糞的各種作用下，草莓的花色更加鮮艷，葉片更加翠綠，果實更加飽滿鮮艷，單果個體重也有增加，并且更香甜可口；草莓的可溶性固形物平均比對照組提高16.87%，蛋白質(zhì)提高17.50%，氨基酸總量提高12.56%，維生素C含量提高4.17%；草莓營養(yǎng)成分明顯提高，產(chǎn)品質(zhì)量也得到大大改善，且符合綠色、無公害有機食品的要求。

4 蚯蚓堆制處理畜禽糞便

蚯蚓堆制處理是近20年來發(fā)展起來的一項新型技術。它把傳統(tǒng)堆肥法與生物處理法相結(jié)合，利用蚯蚓具有旺盛吞食土壤和有機廢物的能力（除金屬、玻璃、塑料外），將有機廢棄物轉(zhuǎn)化為易于利用的營養(yǎng)物質(zhì)和具有優(yōu)良特性的蚓糞。

我國上世紀70年代從日本引進“大平二號”和“北星二號”等蚯蚓品種，80年代末開始利用蚯蚓處理垃圾的實驗工作。邱江平詳細地介紹了蚯蚓堆制處理城市生活垃圾和農(nóng)業(yè)有機廢棄物的技術及蚯蚓處理生活污水的新技術。倉龍等2002年采用室內(nèi)接種法研究了赤子愛勝蚓處理牛糞、豬糞及雞糞和藥渣混合物的最適濕度和接種密度。楊文霞等研究了蚯蚓在堆制處理城市有機混合垃圾和有機廢棄物組合過程中，蚯蚓的生長繁殖、物料的理化性狀及其堆制過程中的酶活性和三大菌群的數(shù)量變化，最后得出蚯蚓堆制處理是一種無害化、減量化和生態(tài)化的處理技術。

5 蚯蚓在低碳農(nóng)業(yè)循環(huán)中的鏈條模式

具體見如下示意圖。

6 小結(jié)

6.1 蚯蚓生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)的有效途徑，有利于消除畜產(chǎn)公害 蚯蚓所利用的餌料主要為畜禽糞便；蚯蚓能有效利用畜禽糞便中各種殘存的養(yǎng)分，削弱藥物或礦物質(zhì)微量元素殘留對動物產(chǎn)生“二次污染”的潛在危險，使畜牧業(yè)廢棄物等有機物得到無害化處理；此外，蚯蚓對礦物質(zhì)有富集作用，一方面可實現(xiàn)循環(huán)利用，另一方面也可減少對環(huán)境的排泄量，保護生態(tài)環(huán)境。

6.2 可以為養(yǎng)殖業(yè)提供優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料 蚯蚓粉和罐頭富含蛋白質(zhì)和氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)，為養(yǎng)殖業(yè)開辟了蛋白質(zhì)飼料和飼料添加劑的新來源。有利于建立良性農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)農(nóng)牧結(jié)合：蚯蚓的開發(fā)前景會給養(yǎng)殖場帶來可觀的經(jīng)濟效益，可能促使養(yǎng)殖場加緊對畜禽糞便的開發(fā)利用，從而減少“量”的污染；蚯蚓對有關養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化率也十分顯著，特別是蚯蚓對病原菌的吞噬及對微量元素的富集可減少“質(zhì)”的污染。把處理后的畜禽糞便還田，不僅增加土壤有機質(zhì)、提高土壤肥力，避免或減輕化肥、重金屬對農(nóng)業(yè)環(huán)境的污染，還可以形成土壤團粒結(jié)構(gòu)，改善土壤結(jié)構(gòu)，有利于水肥保持；同時發(fā)展有機蔬菜、水果、林下養(yǎng)雞的立體養(yǎng)殖模式，實現(xiàn)農(nóng)牧業(yè)有機結(jié)合。

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