中藥渣制備有機(jī)肥及其蚯蚓養(yǎng)殖技術(shù)

金茜 羅稼戟 張波 金菀葉 朱長(zhǎng)全 黃河 蘇蘭 常正丹 廖朝林

摘要：利用中藥渣、酒糟等廢棄物發(fā)酵制備有機(jī)肥，并進(jìn)行蚯蚓養(yǎng)殖試驗(yàn)，探討中藥渣有機(jī)肥養(yǎng)殖蚯蚓的方法及條件。結(jié)果表明，在有機(jī)肥基質(zhì)相對(duì)濕度為65%～75%、養(yǎng)殖溫度為15～27 ℃、pH 6.5～7.5的條件下，用中藥渣等發(fā)酵制備的有機(jī)肥有利于蚯蚓生長(zhǎng);當(dāng)養(yǎng)殖溫度在25 ℃左右時(shí)，蚯蚓生長(zhǎng)迅速，繁殖能力強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：蚯蚓;中藥渣;有機(jī)肥;養(yǎng)殖方法

中圖分類號(hào)：S899.8? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）01-0035-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.01.008? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Preparation of Organic Fertilizer from Chinese Traditional Medicine Residue and Technology of Earthworm Breeding with It

JIN Qian，LUO Jia-Ji，ZHANG Bo，JIN Wan-ye，ZHU Chang-quan，HUANG He，

SU Lan，CHANG Zheng-dan，LIAO Chao-lin

（Zunyi Normal College/Laboratory of Utilization Research on Characteristic Resources in Qianbei，Zunyi 563000，Guizhou，China）

Abstract： The organic fertilizer was prepared by fermentation of Chinese traditional medicine residue， distillers grains and other wastes，and the experiment of earthworm breeding was conducted to explore the earthworm breeding condition. The results showed that under the organic fertilizer substrate relative humidity of 65% to 75%，breeding temperature of 15 ℃? to 27 ℃，pH value of 6.5 to 7.5， the organic fertilizer prepared by the fermentation of Chinese traditional medicine residue was beneficial to the growth of earthworms. When the culture temperature was about 25 ℃， the earthworms grew rapidly and had strong reproductive ability.

Key words： earthworm; Chinese traditional medicine residue; organic fertilizer; culture method

蚯蚓（Pheretima）俗稱曲蟮，中藥稱地龍，其性寒、味咸，具有清熱、息風(fēng)、平喘、通絡(luò)、利尿、降壓等功效，在中國(guó)已有3千多年的應(yīng)用歷史[1]。蚯蚓中含有豐富的蛋白質(zhì)及人體所必需的18種氨基酸，干蚯蚓中蛋白質(zhì)含量高達(dá)50%以上[2]。此外，蚯蚓還含有蚯蚓素（lumbritn）、蚯蚓堿（lumbrofobrim）以及嘌呤、膽堿、膽甾醇等主要特殊活性物質(zhì)[3]。蚓激酶是從赤子愛(ài)勝蚓中提取的蛋白水解酶，臨床證明，蚓激酶與尿激酶作用相似，可直接影響凝血過(guò)程中纖維蛋白原某些因子的含量，加速胞漿素生成，促進(jìn)血漿中纖維蛋白降解產(chǎn)物的增加，所以蚓激酶具有溶栓、抗凝及去纖的功效，還可治療和預(yù)防缺血性心腦血管病[4]。因此，蚯蚓被廣泛應(yīng)用于中藥配方中，近年來(lái)因蚯蚓特殊的藥用價(jià)值，催生了蚯蚓養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展[5]。

蚯蚓適應(yīng)性強(qiáng)，生長(zhǎng)、繁殖快，易于馴化與養(yǎng)殖[1]。蚯蚓的食性廣泛，能分解木材、纖維、脂肪及食品加工等產(chǎn)生的廢物，也能分解、消化畜禽糞便、農(nóng)作物廢棄品、中藥渣和垃圾等;在處理環(huán)境污染、生活有機(jī)垃圾等方面具有突出的優(yōu)點(diǎn)，1 m2的蚯蚓月處理有機(jī)垃圾可達(dá)0.18 t，而蚯蚓糞又是優(yōu)良的有機(jī)肥料。在加拿大、美國(guó)、日本等國(guó)家，蚯蚓養(yǎng)殖發(fā)展很快，已到工廠化、商品化規(guī)模，僅日本蚯蚓養(yǎng)殖的企業(yè)就有200多家[6]。近年來(lái)因蚯蚓特殊的藥用價(jià)值也催生了中國(guó)蚯蚓養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，目前中國(guó)規(guī)?；B(yǎng)殖蚯蚓主要分布在江蘇、四川、湖南、江西等地[7]。

中國(guó)的小型蚯蚓養(yǎng)殖多采用混養(yǎng)方式，即地上養(yǎng)殖、木箱養(yǎng)殖、木盆與瓷盆養(yǎng)殖[8]。但在混養(yǎng)過(guò)程中，蚯蚓自然繁殖，隔日需補(bǔ)充水分一次。關(guān)于蚯蚓養(yǎng)殖的方法研究較多，尤以蚯蚓養(yǎng)殖基質(zhì)的研究成為熱點(diǎn)。蚯蚓養(yǎng)殖基質(zhì)常以畜禽糞便等制備的有機(jī)肥為主，但因畜禽糞便中抗生素嚴(yán)重超標(biāo)，導(dǎo)致養(yǎng)殖的蚯蚓品質(zhì)受到影響。

中國(guó)是中藥材種植及生產(chǎn)大國(guó)，在中藥材中有效成分被提取后留下大量的中藥廢渣引起人們關(guān)注。中藥渣一般采用堆積、填埋或焚燒的方法進(jìn)行處理，既造成資源浪費(fèi)，也造成環(huán)境污染[9]。而中藥渣等廢棄物中含有豐富的粗纖維、粗蛋白以及N、P、K等多種微量元素;菌渣是采收食用菌后剩下的有機(jī)廢棄物，菌渣里含有大量的菌絲體及酵母菌，能分解粗纖維等復(fù)雜有機(jī)物，是制備有機(jī)肥很好的原材料[10]。本試驗(yàn)采用中藥渣有機(jī)肥在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行養(yǎng)殖，選用具有繁殖率高、定居性好、肉質(zhì)肥厚、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等特點(diǎn)的太平二號(hào)蚯蚓進(jìn)行養(yǎng)殖，研究蚯蚓在該有機(jī)肥中的生長(zhǎng)情況，提高中藥渣、酒渣及農(nóng)業(yè)廢棄物的再利用價(jià)值，結(jié)果表明，用中藥渣、酒糟、菌渣等發(fā)酵制備的有機(jī)肥養(yǎng)殖蚯蚓，其品質(zhì)很好。

1? 材料與方法

1.1? 材料

有機(jī)肥原材料為中藥渣（桑葚、丹參、金櫻子、烏梅、夏枯草、牛蒡子、烏骨藤、黃芩等一種或多種中藥渣，或杜仲降壓片、銀翹片、消炎止咳片、板藍(lán)根沖劑、魚(yú)腥草含片、六味防脫生發(fā)酊等中藥渣及其混合物）、菌渣、酒糟及農(nóng)作物秸稈。中藥渣來(lái)源于遵義市藥業(yè)園區(qū)百花藥業(yè);酒糟來(lái)自貴州省仁懷市茅臺(tái)酒廠;食用菌菌渣（來(lái)自食用菌采摘結(jié)束后剩下的殘?jiān)┘稗r(nóng)作物秸稈。中藥渣、秸稈均粉碎成1～3 cm。

蚯蚓為赤子愛(ài)勝蚓太平二號(hào)。

所用耗材及儀器。塑料桶規(guī)格為直徑26 cm、高26 cm。蚯蚓養(yǎng)殖箱規(guī)格，長(zhǎng)×寬×高為48 cm×38 cm×34 cm。濕度計(jì)、溫度傳感器、pH試紙、電子秤。

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在遵義師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院實(shí)驗(yàn)樓。試驗(yàn)時(shí)間為2015年4月至2016年7月。

1.2? 中藥渣有機(jī)肥的制備

1.2.1? 中藥渣等廢棄物發(fā)酵制備有機(jī)肥的原理? 在控制合適的發(fā)酵溫度、水分、通氣量、C/N、pH等條件下，發(fā)酵菌（高溫好氧酵素菌、纖維素分解菌及嗜熱真菌）能充分分解有機(jī)物，提供發(fā)酵菌活動(dòng)所需要的能量，并合成新的細(xì)胞物質(zhì)，促進(jìn)發(fā)酵菌的生長(zhǎng)和增殖[11]。

將中藥渣、農(nóng)作物秸稈粉粹成1～3 cm長(zhǎng)，與酒糟、菌渣等按一定比例充分混合，并添加一定量的發(fā)酵菌;控制一定的溫度、水分、通氣量、C/N、pH等，發(fā)酵菌（高溫好氧酵素菌、纖維素分解菌及嗜熱真菌等）能充分分解粗纖維等有機(jī)物，提供發(fā)酵菌活動(dòng)所需要的能量，并合成新細(xì)胞物質(zhì)，促進(jìn)發(fā)酵菌的生長(zhǎng)和繁殖。

1.2.2? 中藥渣有機(jī)肥制備中C/N及pH的控制? 將混合好的中藥渣等廢棄物用生石灰調(diào)節(jié)pH為6.5～7.5，水分含量控制在60%～70%，堆成一定大小的條垛，插入熱敏溫度計(jì)隨時(shí)監(jiān)控發(fā)酵溫度。

在有機(jī)肥發(fā)酵過(guò)程中，注意控制C/N及pH。因?yàn)榧s有2/3的有機(jī)物氧化為二氧化碳并排出，約有1/3用于微生物細(xì)胞質(zhì)的組成，并放出熱量。所以，碳是發(fā)酵過(guò)程中不可缺的元素，是動(dòng)力和熱量的來(lái)源。而中藥渣等中的氮除用于細(xì)胞原生質(zhì)的組成，也供給熱量。C/N是微生物體細(xì)胞維持與增殖的主要因素，微生物體內(nèi)（細(xì)菌）的C/N為5～10。C含量增大，微生物的增殖會(huì)因氮素不足而受到制約，從而減緩有機(jī)物的分解;當(dāng)原料中C/N低于5以下時(shí)，將導(dǎo)致有機(jī)肥發(fā)酵難于進(jìn)行[12]，因此，C/N的大小將直接影響有機(jī)物的分解速度。在中藥渣發(fā)酵制備有機(jī)肥的過(guò)程中，pH將影響有機(jī)肥發(fā)酵的效率，也將影響微生物的生長(zhǎng)。試驗(yàn)證明，好氧發(fā)酵的C/N為30%～40%;制備有機(jī)肥的pH為中性或弱堿性，并用生石灰調(diào)節(jié)發(fā)酵的pH。

1.2.3? 陳化? 好氧高溫發(fā)酵中，中藥渣等有機(jī)物經(jīng)中溫（15～45 ℃）、高溫（45～70 ℃）階段發(fā)酵后，溫度開(kāi)始下降，此階段微生物的代謝過(guò)程稱為一次發(fā)酵或主發(fā)酵，一般需要10～12 d;用鏟車(chē)進(jìn)行翻堆，再進(jìn)行二次發(fā)酵，也叫陳化。

有機(jī)物經(jīng)過(guò)一次發(fā)酵后，堆肥物料中的大部分有機(jī)物仍然存在，須放置于通風(fēng)環(huán)境中進(jìn)行二次發(fā)酵，使有機(jī)物繼續(xù)腐熟。通過(guò)二次發(fā)酵能殺死堆體中的寄生蟲(chóng)卵、真菌、細(xì)菌等[10]。當(dāng)發(fā)酵溫度持續(xù)下降，并穩(wěn)定在40 ℃左右時(shí)即達(dá)到腐熟，此時(shí)有機(jī)肥呈咖啡色，具有芳香味，不粘手，且富有彈性。

1.3? 中藥渣有機(jī)肥基質(zhì)養(yǎng)殖蚯蚓基本流程及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1? 蚯蚓養(yǎng)殖基本流程? 發(fā)料→引種→投種→養(yǎng)殖→采收。

1.3.2? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)? 以中藥渣有機(jī)肥為基料進(jìn)行蚯蚓養(yǎng)殖試驗(yàn)，觀察蚯蚓的生長(zhǎng)等情況，并測(cè)定蚯蚓養(yǎng)殖的溫度、濕度、酸堿度等環(huán)境條件，探究中藥渣有機(jī)肥養(yǎng)殖蚯蚓的條件。

1）發(fā)料。根據(jù)太平二號(hào)蚯蚓的生活習(xí)性，探究蚯蚓在10～30 ℃，濕度為60%～75%的中藥渣有機(jī)肥中的生長(zhǎng)情況。將發(fā)酵好的中藥渣有機(jī)肥放入48 cm×38 cm×34 cm（長(zhǎng)×寬×高）的養(yǎng)殖箱中，用水將中藥渣有機(jī)肥充分潤(rùn)濕（濕度大約65%，以便后期蚯蚓養(yǎng)殖濕度的調(diào)節(jié)）。

2）引種。2015年7月6日（氣溫28 ℃），分別在3個(gè)養(yǎng)殖箱（分別編號(hào)1、2、3）中放入已發(fā)酵好的中藥渣有機(jī)肥（厚度為20 cm），調(diào)節(jié)其濕度為65%～75%、 pH 7，進(jìn)行蚯蚓引種（20條）試驗(yàn)，觀察中藥渣有機(jī)肥是否適合蚯蚓生長(zhǎng)，考察蚯蚓是否發(fā)生逃逸現(xiàn)象，若無(wú)則可進(jìn)行大量投種試驗(yàn)，從引種開(kāi)始每隔2 h觀察一次。

3）養(yǎng)殖。引種、投種試驗(yàn)成功后，即進(jìn)行蚯蚓養(yǎng)殖試驗(yàn)。分別向養(yǎng)殖箱中各投放500 g蚯蚓（2015年7月6日）。養(yǎng)殖期間分別用濕度計(jì)、溫度感應(yīng)器測(cè)量養(yǎng)殖過(guò)程中濕度、溫度的變化，用酸度計(jì)測(cè)量養(yǎng)殖基質(zhì)的酸堿度。每3～5 d對(duì)養(yǎng)殖箱中的有機(jī)肥基質(zhì)翻松，防止養(yǎng)殖箱底部積水而影響蚯蚓的正?；顒?dòng)，并保證有機(jī)肥基質(zhì)疏松、透氣，有利于蚯蚓生長(zhǎng)和覓食。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 蚯蚓引種結(jié)果

引種試驗(yàn)結(jié)果表明，蚯蚓投種后很快全部鉆入中藥渣有機(jī)肥中，引種過(guò)程蚯蚓無(wú)逃逸現(xiàn)象，但夜間2號(hào)養(yǎng)殖箱有1條蚯蚓出現(xiàn)在有機(jī)肥表層。因此，蚯蚓適應(yīng)中藥渣有機(jī)肥基質(zhì)的生活環(huán)境，可以進(jìn)行大量的投種試驗(yàn)。若發(fā)現(xiàn)蚯蚓外逃，可用點(diǎn)電燈方式加以控制。

2.2? 蚯蚓養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1? 蚯蚓養(yǎng)殖過(guò)程中溫度、濕度及pH的變化? 在蚯蚓養(yǎng)殖過(guò)程中，隨時(shí)監(jiān)測(cè)蚯蚓養(yǎng)殖的溫度、濕度及pH，并進(jìn)行記錄。為保持良好的透氣性和充足的營(yíng)養(yǎng)，須對(duì)養(yǎng)殖箱中的中藥渣有機(jī)肥進(jìn)行翻動(dòng)，20 d左右補(bǔ)充一次有機(jī)肥基料。蚯蚓生長(zhǎng)的溫度、濕度及pH見(jiàn)圖1。