菌菇渣與蚯蚓聯(lián)合處理對(duì)豬糞中銅鋅含量的影響

章 瑞 ，章紅兵 ★，葉利民

（1.金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院 321007；2.金華市迷農(nóng)家場(chǎng)有限公司 321076）

為了提高豬的生長(zhǎng)和預(yù)防疾病，飼料中往往添加銅（Cu）、鋅（Zn）等微量元素[1]。而飼料中90%以上的微量元素卻不能被有效利用，而是隨著糞便及尿液排出體外，導(dǎo)致豬糞中Cu和Zn的含量超標(biāo)[2]。如果農(nóng)作物、果蔬等長(zhǎng)期施用重金屬含量較高的豬糞，可能會(huì)導(dǎo)致土壤中重金屬富集，從而可能通過(guò)食物鏈危害人體健康[3]。另外，近年來(lái)，隨著食用菌產(chǎn)量的增加，菌菇渣也已成為不容忽視的環(huán)境問題。據(jù)報(bào)道[4]，蚯蚓富集Cu的能力高達(dá)1377mg/kg，蚯蚓堆肥處理可降低單位時(shí)間內(nèi)重金屬的釋放量，并且生物可通過(guò)細(xì)胞表面組分對(duì)重金屬離子產(chǎn)生離子交換、絡(luò)合、微沉淀和靜電相互作用等[5]，使重金屬由交換態(tài)向其他生物不可利用態(tài)轉(zhuǎn)化。因此，本文研究了菌菇渣與蚯蚓聯(lián)合處理對(duì)豬糞中重金屬Cu和Zn的處理效果，為綜合、安全利用菌菇渣與豬糞提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試豬糞、菌菇渣和蚯蚓均來(lái)自金華市迷農(nóng)家場(chǎng)有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)從2017年7月8日～11月30日在金華市迷農(nóng)家場(chǎng)有限公司進(jìn)行。試驗(yàn)組豬糞經(jīng)預(yù)先脫水烘干，與菌菇渣配比為5∶5，赤子愛勝蚓每千克底料中含50～100條左右，在室溫16℃～24℃（溫室大棚）堆置，每堆面積為 4.5m2（1.5m×3m）。 對(duì)照組豬糞經(jīng)預(yù)先脫水烘干后直接在堆置。

1.3 樣品采集

隔周采用S型定點(diǎn)采樣方法采集各組表層樣品，每組3個(gè)重復(fù)，共采樣6次。

1.4 測(cè)定方法

采用參考文獻(xiàn)[6]提出的方法測(cè)定各形態(tài)重金屬。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 16.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（P=0.05）。

2 結(jié)果與分析

銅和鋅的形態(tài)含量變化分別見表1和表2。

表1 豬糞中Cu的形態(tài)含量變化（mg/kg）

在重金屬各形態(tài)分級(jí)中，活性由大到小依次是可交換態(tài)、可還原態(tài)、可氧化態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)[7]。在自然條件下，活性越大越容易被生物吸收利用，即存在的安全隱患越大；活性越小，即越穩(wěn)定，對(duì)生物的毒性越弱[8]。由表1可知，經(jīng)菌菇渣與蚯蚓聯(lián)合處理后，可交換態(tài)與可還原態(tài)Cu含量之和為40.89mg/kg，比未經(jīng)菌菇渣與蚯蚓聯(lián)合處理后的72.48mg/kg下降43.58%，差異極顯著 （P＜0.01）；經(jīng)菌菇渣與蚯蚓聯(lián)合處理后，可交換態(tài)、可還原態(tài)Cu含量之和與可氧化態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)Cu含量之和的比值為20.47%，比處理前的44.21%下降53.70%，差異極顯著（P＜0.01），比對(duì)照組處理后的29.66%下降30.98%，差異極顯著（P＜0.01）。表明使用菌菇渣與蚯蚓聯(lián)合處理豬糞，可使豬糞中可交換態(tài)Cu和可還原態(tài)Cu的含量（比例）大大降低，從而大大降低豬糞作為有機(jī)肥的安全風(fēng)險(xiǎn)。

因?yàn)橹亟饘俦容^穩(wěn)定，且難以降解，其總量變化不會(huì)很大。但隨著蚯蚓生理活動(dòng)分解有機(jī)物質(zhì)，會(huì)以CO2、NH3等形式揮發(fā)損失，引起有機(jī)物質(zhì)減少，重金屬發(fā)生相對(duì)濃縮，所以，表1中試驗(yàn)組與對(duì)照組處理后各形態(tài)Cu的含量均比處理前高。

表2 豬糞中Zn的形態(tài)含量變化（mg/kg）

由表2可知，經(jīng)菌菇渣與蚯蚓聯(lián)合處理后，可交換態(tài)與可還原態(tài)Zn含量之和為519.48mg/kg，比未經(jīng)菌菇渣與蚯蚓聯(lián)合處理的 722.32mg/kg下降 28.08%，差異顯著（P＜0.05）；經(jīng)菌菇渣與蚯蚓聯(lián)合處理后，可氧化態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)Zn含量之和與可交換態(tài)、可還原態(tài)Zn含量之和的比值為15.77%，比處理前的13.65%高出15.53%，差異顯著 （P＜0.05），比對(duì)照組處理后的13.94%高出13.13%，差異顯著（P＜0.05）。表明使用菌菇渣與蚯蚓聯(lián)合處理豬糞，可使豬糞中可交換態(tài)Zn和可還原態(tài)Zn的含量（比例）降低，從而降低豬糞作為有機(jī)肥的安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 討論

經(jīng)菌菇渣與蚯蚓聯(lián)合處理后，豬糞中Cu的形態(tài)變化與不經(jīng)菌菇渣與蚯蚓聯(lián)合處理相比，可交換態(tài)Cu和可還原態(tài)Cu極顯著下降，豬糞中Zn的形態(tài)變化與不經(jīng)菌菇渣與蚯蚓聯(lián)合處理相比，可交換態(tài)Zn和可還原態(tài)Zn顯著下降。說(shuō)明豬糞使用菌菇渣與蚯蚓聯(lián)合處理后，可還原態(tài)Cu和可交換態(tài)Cu絕大部分轉(zhuǎn)化為可氧化態(tài)Cu和殘?jiān)鼞B(tài)Cu形態(tài)，基本呈現(xiàn)為可氧化態(tài)Cu＞殘?jiān)鼞B(tài)Cu＞可還原態(tài)Cu＞可交換態(tài)Cu，且可氧化態(tài)Cu含量占主導(dǎo)地位，說(shuō)明經(jīng)過(guò)菌菇渣與蚯蚓聯(lián)合處理后，豬糞中大部分Cu都以穩(wěn)定態(tài)Cu存在，不易遷移和被生物利用，大大降低安全隱患。