粵西蠶區(qū)蠶沙堆肥及堆肥質(zhì)量的調(diào)查研究

李秀漢 陳芳艷 鐘楊生 李文楚

（1高州市富源繭絲綢有限公司，廣東高州 525200；2華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，廣東廣州 510642）

蠶沙也叫蠶糞，是養(yǎng)蠶過程中的廢棄物，每飼養(yǎng)1張蠶種，可得到干蠶沙60kg左右[1]。在粵西蠶區(qū)，養(yǎng)蠶所產(chǎn)出的蠶沙數(shù)量是非常大量的。目前對蠶沙的處理，有堆漚處理后使用的，也有直接放回桑田或施于稻田的，蠶沙如果隨意傾倒，不但會污染農(nóng)村養(yǎng)蠶環(huán)境，而且會造成蠶病回傳，使得蠶病的防控工作越來越難。對蠶沙進行無害化肥料化處理，不僅可以充分利用好蠶沙資源，而且有利于搞好養(yǎng)蠶的環(huán)境衛(wèi)生。有研究報道，家蠶蠶沙干物中含氮(N)量可達 15 g/kg-30 g/kg、磷（P2O5）1g/kg-10 g/kg、鉀（K2O）20 g/kg-35 g/kg[2]，是非常好的有機肥料。目前養(yǎng)蠶仍以分散性的家庭飼養(yǎng)，規(guī)模化養(yǎng)殖較少，因此蠶沙收集仍然比較麻煩，還未能實現(xiàn)蠶沙肥的商品化生產(chǎn)。為解決蠶沙無害利用的問題，粵西蠶農(nóng)通常用糞房進行簡單的堆漚處理。

為了了解粵西蠶區(qū)蠶沙堆漚應(yīng)用的情況以及經(jīng)過簡單堆漚處理后的蠶沙肥的質(zhì)量，為今后為蠶農(nóng)開展技術(shù)服務(wù)工作，指導(dǎo)蠶農(nóng)科學(xué)正確堆肥以及合理施用提供依據(jù)，本文開展了粵西蠶沙肥堆漚及堆肥質(zhì)量的調(diào)查研究。

1 材料與方法

1.1 材料

調(diào)查所用風(fēng)干蠶沙及蠶沙肥由高州、化州、云安、羅定、遂溪等地蠶農(nóng)提供。雞糞肥由德隆有機生物肥料廠提供。

1.2 測定指標(biāo)及方法

1.2.1 pH值測定方法

稱取過Φ1 mm篩的風(fēng)干樣5.0 g于100 ml燒杯中，加50 ml水（經(jīng)煮沸驅(qū)除二氧化碳），攪動 15 min，靜置 30 min，用 pH 酸度計測定。每個樣品重復(fù)3次，取平均值。

1.2.2 氮、磷、鉀、有機質(zhì)和重金屬的測定

將樣本送交華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資環(huán)學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程研究室進行檢測。有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法；全鉀含量用硫酸、過氧化氫消煮-火焰光度法測定；速效鉀含量用沸水浸提-火焰光度法測定；全磷含量用硫酸、過氧化氫消煮—鉬藍(lán)比色法測定；速效磷含將蠶農(nóng)堆漚的蠶沙肥與商品有機肥作比較，3個地區(qū)的蠶沙肥總養(yǎng)分含量均在60 g/kg以將蠶農(nóng)堆漚的蠶沙肥與商品有機肥作比較，3個地區(qū)的蠶沙肥總養(yǎng)分含量均在60 g/kg以量采用檸檬酸浸提-鉬藍(lán)比色法測定；全氮量采用硫酸、過氧化氫消煮-蒸餾法測定[3]。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析方法

數(shù)據(jù)分析采用Excel 2007和DPS7.05統(tǒng)計軟件軟件進行處理及分析，用單因素方差分析（ANOVA）和LSD最小顯著差數(shù)法檢驗不同數(shù)據(jù)組間的差異。

2 結(jié)果與討論

2.1 粵西蠶區(qū)不同地方蠶沙的特性

2.1.1 蠶沙氮、磷、鉀含量及pH

測定了粵西蠶區(qū)幾個縣市的蠶沙氮、磷、鉀及pH值的含量，結(jié)果見表1：

表1 蠶沙氮、磷、鉀含量及pH

4個地區(qū)蠶沙的氮含量在16 g/kg至23 g/kg之間，其中羅定地區(qū)蠶沙氮含量最低，遂溪地區(qū)蠶沙氮含量最高，它們之間氮含量差異顯著。4個地區(qū)磷的含量在1.7 g/kg至2.9 g/kg之間，化州最低，羅定最高。鉀的含量在12 g/kg至31 g/kg之間，化州最低，遂溪最高?？傪B(yǎng)分含量（N+P2O5+K2O）在37 g/kg至64 g/kg之間，化州蠶沙養(yǎng)分含量最低，而遂溪蠶沙養(yǎng)分含量最高，其中云安和遂溪的蠶沙不需要經(jīng)過堆肥處量其養(yǎng)分含量就已經(jīng)達到商品有機肥（≥50 g/kg）的標(biāo)準(zhǔn)。對4個地區(qū)蠶沙pH值進行測定，pH值在7.75至8.56之間，蠶沙的總體pH值為中性偏堿性，受養(yǎng)蠶時添加石灰的影響?？傮w來看，4個地區(qū)蠶沙氮、磷、鉀及養(yǎng)分水平相差較大，有些地方之間存在顯著差異。這種差異與當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)條件，施肥情況，養(yǎng)蠶時的給桑量，以及蠶體的消化吸收等因素有關(guān)。因此利用4個地區(qū)的蠶沙進行堆肥，所獲得的堆肥產(chǎn)品其品質(zhì)也可能相差較大。品質(zhì)相差較大的蠶沙回田，有可能影響到桑葉葉質(zhì)，進而影響?zhàn)B蠶成績。因此要結(jié)合蠶沙肥效的實際情況補充和調(diào)整氮、磷、鉀。

2.1.2 蠶沙重金屬含量

測定了幾個地方蠶沙中鉻、鉛、鎘、砷、汞等重金屬含量，結(jié)果見表2。

表2 粵西蠶區(qū)蠶沙重金屬含量

4個地區(qū)蠶沙的鉻、鉛、鎘、砷、汞等重金屬含量雖然存在顯著差著。但都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于商品有機肥的標(biāo)準(zhǔn)?？梢姴捎?個地區(qū)的蠶沙進行堆肥所得到的產(chǎn)品完全能達到商品有機肥重金屬限量指標(biāo)的要求。蠶沙重金屬來源于桑葉，而桑葉中的重金屬含量又受到土質(zhì)的影響。由此亦可看出，4個地區(qū)的土壤均未受重金屬污染。

2.2 粵西蠶區(qū)蠶沙主要堆肥方式

粵西蠶區(qū)對蠶沙的堆漚主要是利用糞房進行開放式好氧堆漚（如圖1）。

圖1 高州蠶區(qū)的蠶沙堆肥

高州蠶區(qū)的蠶農(nóng)，每批蠶飼養(yǎng)結(jié)束后，將蠶沙倒入糞房進行堆漚處理，年底時（在當(dāng)年的12月至翌年的1月期間）將經(jīng)堆漚的蠶沙配混一些磷肥再堆數(shù)天便作為桑園的冬基肥開溝施放。這種做法，有效地解決了桑園有機肥的來源，減少了蠶沙對養(yǎng)蠶環(huán)境衛(wèi)生的污染，響應(yīng)了政府美好環(huán)境，搞好村容村貌的號召。利用經(jīng)堆漚過的蠶沙回桑地，提高了桑田的土壤肥力，減少化肥的使用量，降低了成本。由于蠶沙肥是一種肥效較全面的有機肥，經(jīng)過連續(xù)多年利用堆漚后的蠶沙回桑田，桑地的土壤肥力提高了，桑園的產(chǎn)葉量和質(zhì)量提高了，蠶病為害減了，2013年對試驗示范戶進行調(diào)查，畝桑產(chǎn)繭量達到250 kg。

目前由于蠶沙堆肥還沒有實現(xiàn)工廠化的處理，都是由蠶農(nóng)自行處理蠶沙，長期以來蠶農(nóng)一般都是利用廢棄糞房對蠶沙進行簡易好氧堆肥。但各地方蠶農(nóng)對蠶沙堆肥的重視程度和處理方式不太相同。蠶農(nóng)在堆漚蠶沙時，以蠶沙為主料，家里的雞糞、牛糞和草木灰作為輔料混到一起堆肥，堆肥過程一般不翻堆。這種方法很省事，但由于沒有考慮到堆肥的條件，如通氣供氧、碳氮比、水分含量以及pH值等對堆肥質(zhì)量的影響，因此堆肥質(zhì)量不高，也不一定能保證堆肥過程能升溫發(fā)酵，真正起到殺滅病原菌的作用。蠶沙碳氮比本來就偏低，堆肥時添加花生麩、碳酸銨等輔料會降低堆體的碳氮比，反而不利于堆肥，造成氮損失增加。高州蠶農(nóng)蠶對沙堆肥較重視，當(dāng)蠶沙堆漚完成后，在使用前，還加入磷肥等混合后，在堆體上覆蓋薄膜防止氮的揮發(fā)，堆漚數(shù)天才施于桑田。

2.3 蠶沙肥質(zhì)量

對部分蠶農(nóng)的堆肥產(chǎn)品進行了抽樣調(diào)查，測定了有機質(zhì)、氮、磷、鉀及pH值等指標(biāo)進行測定，與商品機肥進行比較，結(jié)果見表3和表4。

表3 蠶農(nóng)蠶沙肥有機質(zhì)、養(yǎng)分含量及pH值

將蠶農(nóng)堆漚的蠶沙肥與商品有機肥作比較，3個地區(qū)的蠶沙肥總養(yǎng)分含量均在60 g/kg以上，均超過商品有機肥的標(biāo)準(zhǔn)（≥50 g/kg），與雞糞肥總養(yǎng)分含量不相上下。但pH值均在8.5以上，不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。蠶沙肥pH值偏高與養(yǎng)蠶中添加的石灰有關(guān)。有機質(zhì)含量差異較大，其中遂溪蠶農(nóng)的蠶沙肥高達743 g/kg，是雞糞肥的1.43倍和有機肥的1.65倍，可能是蠶沙中含有的桑葉桑枝較多，羅定蠶農(nóng)的則低于有機肥的標(biāo)準(zhǔn)。對堆肥后蠶沙肥中的重金屬含量進行檢測，結(jié)果見表4。蠶沙肥的重金屬含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于商品有機肥的標(biāo)準(zhǔn)。從這個角度來看，蠶沙肥是非常優(yōu)質(zhì)的有機肥。

表4 粵西蠶區(qū)部分農(nóng)戶蠶沙肥重金屬含量/mg/kg

3 結(jié)果與討論

對粵西蠶區(qū)蠶沙理化性質(zhì)的調(diào)查結(jié)果表明，蠶沙的重金屬含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于商品有機肥標(biāo)準(zhǔn)，養(yǎng)分含量高，但是粵西蠶區(qū)不同市縣的蠶沙的氮、磷、鉀含量存在顯著差異。這種差異可能與土壤環(huán)境、施肥情況、養(yǎng)蠶習(xí)慣的影響有關(guān)。蠶沙的pH值一般偏堿性，這是受養(yǎng)蠶添加石灰所導(dǎo)致的，石灰能起到殺菌消毒的作用，但過多時會影響到蠶沙堆漚發(fā)酵的溫度和堆肥的質(zhì)量。

粵西蠶區(qū)蠶農(nóng)一般采用開放式好氧的堆肥方式，堆漚過程中，有些蠶農(nóng)會將家里的雞糞、牛糞、草木灰等農(nóng)家肥與蠶沙一起堆漚，堆肥過程一般不進行翻堆。由于蠶農(nóng)缺少科學(xué)的堆肥理論知識，堆肥方法不夠科學(xué)，當(dāng)然也受到堆肥條件、設(shè)備的限制，因此在目前還沒有辦法解決農(nóng)村千家成戶養(yǎng)蠶，蠶沙難以收集進行集中處理的情況下，需要堆肥專家根據(jù)農(nóng)村實際需要，向蠶農(nóng)普及蠶沙堆肥的知識，提高蠶農(nóng)的堆肥水平，最大可能的提高堆肥質(zhì)量。

對堆后蠶沙肥的質(zhì)量測定，幾個地區(qū)蠶沙肥的養(yǎng)分含量都能達到商品有機肥的標(biāo)準(zhǔn)，但是pH值偏高，有機質(zhì)的含量部分達不到標(biāo)準(zhǔn)，重金屬含量合符商品有機肥的限量標(biāo)準(zhǔn)。總體來看，蠶沙肥是非常好的有機肥，施用蠶沙肥不會造成土壤的污染，比較適合施于偏酸性的土壤。目前蠶繭的生產(chǎn)，桑葉仍是家蠶唯一的飼料[4]，因此與畜禽糞便相比，不存在重金屬和抗生素殘留高的問題[5-7],如果能農(nóng)業(yè)化生產(chǎn)，將蠶沙無害化制成有機肥來使用，既能減少對蠶區(qū)環(huán)境的污染，又能作為生態(tài)農(nóng)業(yè)的肥源，可為社會帶來更大的效益。

［1］黃自然,李樹英.蠶業(yè)資源綜合利用[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2013:73,75-83,88.

［2］陳芳艷,鐘楊生,李文楚,等.不同堆漚方式對蠶沙部分理化指動態(tài)變化的影響[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2013,34(4):598-601.

［3］葉柄,丁桂芳.LY/T1210～1275-1999森林土壤分析方法[M].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2000.

［4］潘澄,賈仲偉,張至慶.家蠶全齡人工飼料育試驗初報[J].江蘇蠶業(yè),2014(4):13-15.

［5］LU D Y,WANG L X,YAN B X,et al.Speciation of Cu and Zn during composting of pig manure amended with rock phosphate[J].Waste Management,2014(34):1529-1536.

［6］LI Y X,LIU B,ZHANG X L,et al.Effects of Cu exposure on enzyme activities and selection for microbial tol erances during swine-manure composting[J].Journal of Hazardous Materials,2015,283:512-518.

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