餐廚垃圾與菌渣混合發(fā)酵養(yǎng)殖蚯蚓的試驗(yàn)研究

武佳韻， 趙智遠(yuǎn)， 劉　明， 溫安祥

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 四川 雅安 625014)

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餐廚垃圾與菌渣混合發(fā)酵養(yǎng)殖蚯蚓的試驗(yàn)研究

武佳韻， 趙智遠(yuǎn)， 劉明， 溫安祥

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 四川 雅安 625014)

摘要通過(guò)檢測(cè)蚯蚓生長(zhǎng)、繁殖、體蛋白質(zhì)含量和蚓糞肥效等指標(biāo)，探討餐廚垃圾和菌渣混合發(fā)酵后養(yǎng)殖蚯蚓的效果。結(jié)果表明，餐廚垃圾和菌渣按1∶1混合發(fā)酵后飼養(yǎng)蚯蚓，蚯蚓的增重效率和體蛋白質(zhì)含量明顯高于牛糞組，繁殖效率低于牛糞組，蚓糞肥效高于牛糞組，可作優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥。

關(guān)鍵詞餐廚垃圾；菌渣；蚯蚓；蚓糞

Study on culturing earthworms by fermentation of food-waste and mushroom-residue

WU Jia-yun， ZHAO Zhi-yuan， LIU Ming， WEN An-xiang

(College of Life Sciences, Sichuan Agricultural University, Ya＇an 625014, China)

AbstractBased on analysis of growth index, the reproduction rate, the protein content of the body and the utility of the earthworm casts, the breeding effects of earthworms culturing by fermentation of food-waste and mushroom-residue were evaluated in this study. Compared with groups feeding on cow dung, the efficiency of weight gain, the protein content of the body and the utility of earthworm casts were higher than those in the group feeding on fermentations mixed with equal proportions of food-waste and mushroom-residue. However, the reproduction rate of earthworms was lower in the latter group than in the former. The results indicated that the fermentation of food-waste and mushroom-residue can be used as an organic fertilizer.

Keywordsfood-waste; mushroom-residue; earthworm; earthworm casts

餐廚垃圾的有機(jī)物含量高，易腐爛變質(zhì)，是典型的“放錯(cuò)了地方的資源”。處置不當(dāng)會(huì)造成環(huán)境污染，已成為影響食品安全和生態(tài)安全的潛在危險(xiǎn)源[1]。菌渣是栽培食用菌后的廢料，營(yíng)養(yǎng)成分全面，部分指標(biāo)高于玉米和稻谷[2]。我國(guó)是食用菌生產(chǎn)大國(guó)，菌渣數(shù)量龐大，但對(duì)菌渣的再利用卻一直沒(méi)能很好地解決[3]。蚯蚓除能改土肥田、修復(fù)凈化環(huán)境外，還具有很高的藥用和飼用價(jià)值[4, 5]。蚯蚓糞富含多種養(yǎng)分和有益微生物，是一種優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥。合理施用蚓糞將會(huì)對(duì)土壤肥力及作物生長(zhǎng)產(chǎn)生顯著的促進(jìn)作用[6]。研究表明，養(yǎng)殖蚯蚓是將餐廚垃圾和菌渣變廢為寶的有效途徑之一。Scott等[7]利用蚯蚓處理餐廚垃圾與牛糞的混合物，檢測(cè)了蚓糞中有機(jī)C、N、P和K的變化；劉順會(huì)等[8]在污泥中摻入餐廚和綠化垃圾，顯著提高了蚯蚓的生長(zhǎng)繁殖速率和對(duì)污泥的降解速率。王慧敏等[9]利用蚯蚓處理菌渣等廢棄物，明顯提高其肥效。卓少明[10]發(fā)現(xiàn)用菌渣所飼養(yǎng)蚯蚓的繁殖率高于純牛糞組。然而，迄今未見(jiàn)將餐廚垃圾和菌渣混合發(fā)酵養(yǎng)殖蚯蚓的研究報(bào)道。本試驗(yàn)以蚯蚓生長(zhǎng)繁殖速率、體蛋白質(zhì)含量和蚓糞肥效等為測(cè)試指標(biāo)，探索餐廚垃圾和菌渣混合發(fā)酵物飼養(yǎng)蚯蚓的可行性及適宜比例，為高效利用餐廚垃圾與菌渣提供參考資料。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

餐廚垃圾(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)杏苑餐廳)，菌渣(雅安市大興鎮(zhèn)食用菌廠)，牛糞(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)奶牛場(chǎng))，“大平二號(hào)”蚯蚓(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院養(yǎng)殖服務(wù)部)，EM原液(鄭州百益寶生物技術(shù)有限公司)，西瓜種子(雅安市農(nóng)貿(mào)市場(chǎng))。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1基料的配制

分揀餐廚垃圾，除去難以降解或粉碎的雜質(zhì)，然后用開(kāi)水澆淋法脫鹽、脫脂，瀝干水分。剔除菌渣中霉變部分，粉碎成細(xì)末。從處理好的餐廚垃圾和菌渣中隨機(jī)取樣，測(cè)定其理化性質(zhì)。

1.2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)6組。A、B、C、D、E組依次按照1∶0、2∶1、1∶1、1∶2、0∶1的質(zhì)量比將餐廚垃圾和菌渣混合，F(xiàn)組為牛糞。向各試驗(yàn)組添加2%的生石灰，混合均勻后制作堆肥。每堆高約1 m，直徑約1.5 m，7 d翻堆一次并潑灑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%EM液，持續(xù)發(fā)酵35 d。

取各堆基料1 000 g分放于不同塑料桶中(直徑12 cm，高18 cm的深色塑料桶，桶的四周和底部打有小孔)，做好標(biāo)記，調(diào)節(jié)基料含水率為70%左右。各桶投放100條反應(yīng)靈敏、狀態(tài)一致的成蚓。24 h后計(jì)數(shù)各組蚯蚓數(shù)量，以蚯蚓的存活率為指標(biāo)篩選合適的堆肥比例。

將合適比例的堆肥基料和發(fā)酵牛糞設(shè)為兩個(gè)試驗(yàn)組，每組設(shè)3個(gè)重復(fù)。每桶添加1 000 g基料，分別挑選100條0.3 g左右、反應(yīng)靈敏的幼蚓，稱(chēng)重后投入桶中(先將2/5基料鋪于桶底，投入蚯蚓后再將余下的3/5基料鋪在上部)，用細(xì)紗網(wǎng)封口防逃。試驗(yàn)期為21 d，期間每天適當(dāng)補(bǔ)充水分，保持基質(zhì)含水量在70%左右。試驗(yàn)結(jié)束后將各桶中成蚓、幼蚓和蚓繭挑出計(jì)數(shù)，分別稱(chēng)成蚓和幼蚓質(zhì)量。從各組蚯蚓中隨機(jī)取10條成蚓，測(cè)定蛋白質(zhì)含量。收集各桶上層蚓糞，用于理化指標(biāo)測(cè)定和種子發(fā)芽率試驗(yàn)。

1.2.3指標(biāo)測(cè)定

1)蚯蚓生長(zhǎng)繁殖率和體蛋白質(zhì)含量的測(cè)定。

個(gè)體平均重=試驗(yàn)結(jié)束時(shí)成蚓總重/成蚓條數(shù)

日增重倍數(shù)=(試驗(yàn)結(jié)束時(shí)蚯蚓質(zhì)量-初始蚯蚓質(zhì)量) / (初始蚯蚓質(zhì)量×養(yǎng)殖天數(shù))

日增殖倍數(shù)=(試驗(yàn)結(jié)束時(shí)蚯蚓總條數(shù)-初始蚯蚓條數(shù)) / (初始蚯蚓條數(shù)×養(yǎng)殖天數(shù))

蛋白質(zhì)含量：Folin-酚法測(cè)定。

試驗(yàn)結(jié)束時(shí)蚯蚓質(zhì)量包括成蚓和幼蚓的總質(zhì)量；蚯蚓總條數(shù)包括成蚓條數(shù)、幼蚓條數(shù)和蚓繭數(shù)，每個(gè)蚓繭按5條蚯蚓計(jì)算。

2)蚓糞指標(biāo)測(cè)定。

pH值：pHS-25型酸度計(jì)測(cè)定；含水率：烘干法測(cè)定；有機(jī)碳：重鉻酸鉀氧化法測(cè)定；全氮：半微量凱氏定氮法測(cè)定；全磷：釩鉬黃比色法測(cè)定；全鉀：火焰光度法測(cè)定； 速效氮：蒸餾法測(cè)定；速效磷、速效鉀：ASI法測(cè)定。

西瓜種子發(fā)芽率測(cè)定：將兩組蚓糞與蛭石分別按2∶1比例混合，裝入72孔塑料穴盤(pán)中，厚1.5 cm，每組3盤(pán)。播種后次日起統(tǒng)計(jì)出苗數(shù)，持續(xù)7 d。

2結(jié)果與分析

2.1餐廚垃圾和菌渣的理化性質(zhì)

餐廚垃圾和菌渣的有機(jī)質(zhì)含量均較高(表1)。餐廚垃圾呈酸性，碳氮比略低，菌渣的碳氮比較高。餐廚垃圾或菌渣都不宜單獨(dú)用作養(yǎng)殖蚯蚓的基料。

表1 餐廚垃圾和菌渣的基本理化性質(zhì)

2.2餐廚垃圾和菌渣的適宜比例

發(fā)酵結(jié)束后，A組基料有刺激性氣味。B、C、D、E、F組基料呈黑褐色，基本腐熟。據(jù)表2可知，C、D、E 3組蚯蚓反應(yīng)正常，沒(méi)有出現(xiàn)聚集或逃跑現(xiàn)象。為充分利用餐廚垃圾和菌渣，認(rèn)為餐廚垃圾與菌渣1∶1混合作為養(yǎng)殖蚯蚓的基料是比較合適的。從圖2也可得知，餐廚垃圾與菌渣1∶1混合發(fā)酵后基料的碳氮比為21.41，適合養(yǎng)殖蚯蚓。

表2 投入發(fā)酵基料后蚯蚓存活狀況

2.3兩類(lèi)基料對(duì)蚯蚓生長(zhǎng)繁殖和體蛋白質(zhì)含量的影響

餐廚垃圾與菌渣組蚯蚓的日增殖倍數(shù)低于牛糞組，但其成蚓個(gè)體平均重和日增重倍數(shù)比牛糞組高，體蛋白含量也高于牛糞組(圖1)。

圖1 兩類(lèi)基料對(duì)蚯蚓生長(zhǎng)繁殖和體蛋白質(zhì)含量的影響

2.4養(yǎng)殖蚯蚓后基料的肥效變化

兩類(lèi)基料經(jīng)蚯蚓處理后，pH值、有機(jī)碳和全氮均有所下降，而速效氮、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀均有所上升，說(shuō)明養(yǎng)殖蚯蚓后基料的肥效明顯提高。無(wú)論養(yǎng)殖蚯蚓前的基料還是養(yǎng)殖蚯蚓后的蚓糞，餐廚垃圾組的氮、磷、鉀含量都高于牛糞組(圖2)。

圖2 養(yǎng)殖蚯蚓前后基料肥效的變化

用兩種來(lái)源的蚓糞萌發(fā)西瓜種子，各時(shí)間段種子發(fā)芽率基本接近，最終(第7天)都超過(guò)了97%，說(shuō)明兩類(lèi)蚓糞的肥效均較好(圖3)。與尚慶茂等[11]用進(jìn)農(nóng)6號(hào)蚯蚓消化玉米秸稈所產(chǎn)蚓糞萌發(fā)西瓜種子的效果相當(dāng)。

圖3 兩種來(lái)源蚯蚓糞復(fù)合基質(zhì)對(duì)西瓜種子發(fā)芽率的影響

3討論

EM菌已廣泛應(yīng)用于養(yǎng)殖、種植和環(huán)保等領(lǐng)域，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。研究表明，用EM液處理基料可提高蚯蚓的增重與繁殖[12， 13]。據(jù)此，本次試驗(yàn)在處理發(fā)酵基料時(shí)同時(shí)給兩種基料添加了EM液。

有機(jī)碳和氮對(duì)蚯蚓的新陳代謝和生長(zhǎng)起著至關(guān)重要的作用，適宜的碳氮比可以提高基料的適口性，增加蚯蚓的降解量。碳氮比過(guò)高，會(huì)因氮含量較低而延緩蚯蚓生長(zhǎng)；碳氮比過(guò)低，會(huì)因氮含量過(guò)高而造成氨中毒[14]。Aira等從不同碳氮比基料中蚯蚓的生長(zhǎng)繁殖試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，碳氮比可顯著地影響蚯蚓的生長(zhǎng)繁殖速率和種群結(jié)構(gòu)[15]。Ndegwa等的研究認(rèn)為，基料碳氮比為25時(shí)，蚯蚓具有最高的攝食能力和生殖率，而且堆制后的產(chǎn)物中有機(jī)質(zhì)含量下降最多[16]。陳澤光的研究表明，不同碳氮比的基料中，均以碳氮比為20時(shí)蚯蚓的平均重和日增重較高，然后是碳氮比為 25和30 的組合[17]?？梢?jiàn)，養(yǎng)殖蚯蚓基料的碳氮比應(yīng)在20～25之間，碳氮比低利于生長(zhǎng)而碳氮比高利于繁殖。本試驗(yàn)餐廚垃圾菌渣組基料碳氮比為21.41，牛糞組的碳氮比為32.71，餐廚垃圾菌渣組蚯蚓的生長(zhǎng)速率高于牛糞組，而日增值倍數(shù)低于牛糞組，與上述研究結(jié)論相符。值得關(guān)注的是，碳氮比低、全氮含量高的餐廚垃圾菌渣組蚯蚓體蛋白質(zhì)含量明顯高于牛糞組，這對(duì)于目前養(yǎng)殖“大平二號(hào)”蚯蚓主要作為飼用蛋白源是極為有利的。

4結(jié)論

餐廚垃圾和菌渣按1∶1混合發(fā)酵后養(yǎng)殖蚯蚓，蚯蚓的生長(zhǎng)速率和體蛋白質(zhì)含量較高，蚓糞可作優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥。

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中圖分類(lèi)號(hào)S899.8；X703.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B

文章編號(hào)2095-1736(2016)02-0110-03

作者簡(jiǎn)介：武佳韻，講師，主要從事特種水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖等研究，E-mail：abc2004wjy@163.com；通信作者：溫安祥，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)免疫學(xué)研究，E-mail：waxwbw@aliyun.com。

基金項(xiàng)目：四川省教育廳資助項(xiàng)目 (11ZA292)

收稿日期：2015-05-19；修回日期：2015-05-27

doi∶10.3969/j.issn.2095-1736.2016.02.110