?牛糞與玉米秸稈不同配比對(duì)蚯蚓生長(zhǎng)及物料轉(zhuǎn)化的影響

摘 要：以牛糞與玉米秸稈作為蚯蚓養(yǎng)殖基料，研究不同配比基料（牛糞與玉米秸稈按1∶2、1∶1、2∶1比例混合）對(duì)蚯蚓繁殖生長(zhǎng)的影響，同時(shí)也探討了不同配比基料轉(zhuǎn)化成蚯蚓糞的速度及其對(duì)蚯蚓糞便理化性質(zhì)的影響，以期為設(shè)施大棚內(nèi)蚯蚓規(guī)?；B(yǎng)殖提供技術(shù)參考。結(jié)果表明：3種比例的混合基料均可作為蚯蚓的養(yǎng)殖物料；其中，牛糞與玉米秸稈按2∶1比例混合，蚯蚓的繁殖生長(zhǎng)情況最好，全年產(chǎn)量最高，為11.75 kg；物料轉(zhuǎn)化為蚯蚓糞的用時(shí)最短，為58 d；蚯蚓糞理化性質(zhì)較好，有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、全鉀含量和有效活菌數(shù)均最高，pH值和砷、汞、鉛、鉻等元素含量最低，全年產(chǎn)量最高，達(dá)0.96 m3。

關(guān)鍵詞：蚯蚓養(yǎng)殖； 牛糞；玉米秸稈；不同物料配比

中圖分類號(hào)：S899.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2023）02-0043-04

Abstract： In this study， the effects of three proportions of cow manure and corn stover mixture （1∶2， 1∶1 and 2∶1） as substrate on the"reproduction and growth of earthworms were determined; meanwhile， the conversion rates of the three proportions of mixed substrate into earthworm manure and their effects on physicochemical properties of earthworm manure were studied， so as to provide technique reference for large-scale raising of earthworms in greenhouses. The results showed that the three proportions of cow manure and corn stover mixture could be used as the substrate for earthworm cultivation. Especially， at a 2∶1 ratio of cow manure to corn stover，"earthworms had the best reproduction and growth， with the highest yield of 11.75 kg a year; the conversion time of material to earthworm manure was the shortest of 58 d; the earthworm manure conversed had good physicochemical properties， in which the contents of organic matter， available N， available P and total K， and viable count were the highest， while pH value and the contents of As， Hg， Pb and Cr were the lowest; furthermore， the annual yield of earthworm manure conversed was the highest， up to 0.96 m3.

Key words： earthworm breeding; cow manure; corn stover; different material ratio

近年來(lái)，由于復(fù)種指數(shù)高、茬口單一以及化肥、農(nóng)藥過(guò)量施用等原因，設(shè)施大棚土壤連作障礙問(wèn)題日益突出，導(dǎo)致出現(xiàn)土壤環(huán)境惡化、病蟲害多發(fā)、蔬菜產(chǎn)量下降、品質(zhì)逐年變差等一系列問(wèn)題[1-4]，嚴(yán)重阻礙了蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。蚯蚓又名地龍，是陸地生態(tài)系統(tǒng)中生物量最大的無(wú)脊椎土壤動(dòng)物[5]，可促進(jìn)植物殘枝落葉的降解及有機(jī)物質(zhì)的分解和礦化，還可改善土壤結(jié)構(gòu)、修復(fù)被污染土壤[6-9]，是土壤的“清道夫”[10]，在解決設(shè)施大棚土壤連作障礙問(wèn)題上效果顯著，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。而目前蚯蚓養(yǎng)殖基料方面的研究報(bào)道較少?；诖?，筆者以牛糞與玉米秸稈為材料，研究了不同配比基料對(duì)蚯蚓繁殖生長(zhǎng)及畜禽糞便轉(zhuǎn)化成蚯蚓糞速度的影響，為設(shè)施大棚內(nèi)蚯蚓規(guī)模化養(yǎng)殖提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及材料

試驗(yàn)于2020年10月—2021年10月在寧夏農(nóng)墾平吉堡現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)日光溫室（長(zhǎng)85 m，寬8 m）進(jìn)行。供試蚯蚓品種為大平二號(hào)蚯蚓。供試物料有牛糞和玉米秸稈。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以牛糞與玉米秸稈按不同混合比例為試驗(yàn)因子設(shè)計(jì)3個(gè)處理，分別為：T1，牛糞與玉米秸稈按2∶1比例混合；T2，牛糞與玉米秸稈按1∶1比例混合；T3，牛糞與玉米秸稈按1∶2比例混合。每個(gè)處理重復(fù)3次，共9個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)長(zhǎng)2 m，寬1 m，高度0.3 m，即每個(gè)小區(qū)面積2 m2，體積0.6 m3，蚯蚓接種密度為1 kg/m2，試驗(yàn)小區(qū)采用東西向排列，小區(qū)間距1.5 m。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 蚯蚓繁殖生長(zhǎng)情況 在蚯蚓投放后30、60、90 d和12個(gè)月時(shí)，分別測(cè)定各處理蚯蚓總數(shù)、形成生殖帶蚯蚓數(shù)、卵繭數(shù)；在每個(gè)處理90%物料轉(zhuǎn)化為蚯蚓糞時(shí)，采集蚯蚓樣品，測(cè)定蚯蚓重量。調(diào)查方法：在蚯蚓投放后30、60、90 d和12個(gè)月時(shí)，每個(gè)處理每個(gè)小區(qū)由北到南50 cm處取1個(gè)樣方，樣方長(zhǎng)50 cm、寬1 m、高度為取樣時(shí)小區(qū)的高度。將每個(gè)樣方物料全部取出，放在干凈的薄膜上，計(jì)數(shù)取出物料中蚯蚓總數(shù)、形成生殖帶蚯蚓數(shù)、卵繭數(shù)，并稱量蚯蚓重量，按照4倍比例折算每個(gè)小區(qū)的蚯蚓總數(shù)、形成生殖帶蚯蚓數(shù)、卵繭數(shù)及蚯蚓重量。

1.3.2 物料轉(zhuǎn)化情況 每個(gè)處理90%物料轉(zhuǎn)化為棕黑色、質(zhì)輕、粒細(xì)均勻、無(wú)異味的蚯蚓糞時(shí)，記錄轉(zhuǎn)化時(shí)間；采集蚯蚓糞樣品，測(cè)定蚯蚓糞的產(chǎn)量。蚯蚓糞樣品采集方法：在蚯蚓養(yǎng)殖床一側(cè)添加蚯蚓養(yǎng)殖物料，寬1 m，高度與蚓床齊平，在新添加物料上澆水，蚯蚓糞上不澆水，引誘蚯蚓到新物料取食，待大部分蚯蚓轉(zhuǎn)移到新物料時(shí)，采集蚯蚓糞。

1.3.3 物料和蚯蚓糞的理化性質(zhì)測(cè)定 以試驗(yàn)前牛糞與玉米秸稈混合物料、試驗(yàn)后蚯蚓糞為樣品，分別測(cè)定樣品的pH值、Ec值以及有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀、全氮、全磷、全鉀等含量，同時(shí)還測(cè)定樣品中砷（As）、汞（Hg）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、鉻（Cr）等元素的含量以及有效活菌數(shù)、糞大腸菌群數(shù)和蛔蟲卵等微生物指標(biāo)，以上檢測(cè)均由寧夏菲杰特檢測(cè)有限公司采用國(guó)標(biāo)法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，利用 SPASS 22.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)，采用 Duncan’s法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配比養(yǎng)殖基料對(duì)蚯蚓生長(zhǎng)繁殖的影響

2.1.1 蚯蚓投放30 d時(shí)的繁殖生長(zhǎng)情況 由圖1可知，各處理蚯蚓總數(shù)、形成生殖帶蚯蚓數(shù)（帶環(huán)蚯蚓數(shù)，下同）差異顯著（P＜0.05），卵繭數(shù)無(wú)顯著差異。從蚯蚓總數(shù)看，T1處理最多，為3 687條，顯著多于T3處理（P＜0.05），與T2處理（3 145條）無(wú)顯著差異。從形成生殖帶蚯蚓數(shù)看，T1處理最多，為2 997條，顯著多于T2（2 461條）和T3（1 626條）（P＜0.05）。從卵繭數(shù)看，各處理無(wú)顯著差異，但T1處理最多，為7 959個(gè)。

2.1.2 蚯蚓投放60 d時(shí)的繁殖生長(zhǎng)情況 由圖2可知，各處理蚯蚓總數(shù)、形成生殖帶蚯蚓數(shù)差異顯著（P＜0.05），卵繭數(shù)無(wú)顯著差異。從蚯蚓總數(shù)看，T1處理最多，為8 773條，顯著多于T2和T3處理（P＜0.05）。從形成生殖帶蚯蚓數(shù)看，T1處理最多，為3 257條，顯著多于T2和T3處理（P＜0.05）。從卵繭數(shù)看，各處理間無(wú)顯著差異，但T1處理最多，為10 398個(gè)。

2.1.3 蚯蚓投放90 d時(shí)的繁殖生長(zhǎng)情況 由圖3可知，各處理蚯蚓總數(shù)、形成生殖帶蚯蚓數(shù)、卵繭數(shù)均無(wú)顯著差異。從蚯蚓總數(shù)看，T2＞T1＞T3，T2處理的蚯蚓總數(shù)最多，為15 789條。從形成生殖帶蚯蚓數(shù)看，T2＞T1＞T3，T2處理形成生殖帶蚯蚓數(shù)最多，為6 564條。從卵繭數(shù)看，T1＞T2＞T3，T1處理卵繭數(shù)最多，為22 114個(gè)。

2.1.4 蚯蚓投放12個(gè)月時(shí)的繁殖生長(zhǎng)情況 由圖4可知，各處理蚯蚓總數(shù)、形成生殖帶蚯蚓數(shù)差異顯著（P＜0.05），卵繭數(shù)無(wú)顯著差異。從蚯蚓總數(shù)看，T3處理蚯蚓總數(shù)最多，為6 762條，顯著多于T1處理（P＜0.05），但與T2處理無(wú)顯著差異。從形成生殖帶蚯蚓數(shù)看，T1處理最多，為5 339條，顯著多于T2和T3處理（P＜0.05）。從卵繭數(shù)看，各處理間無(wú)顯著差異，但T2處理卵繭數(shù)最多，為3 751個(gè)。

2.1.5 蚯蚓產(chǎn)量 由圖5可知，T1處理蚯蚓產(chǎn)量最高，為11.75 kg，顯著高于T3處理（P＜0.05）；T2處理次之，為9.66" kg，與T3處理差異不顯著。

試驗(yàn)結(jié)果表明，蚯蚓投放30～60 d時(shí)，T1處理（牛糞與玉米秸稈按2∶1比例混合）的蚯蚓繁殖生長(zhǎng)情況較好，蚯蚓總數(shù)、環(huán)帶蚯蚓數(shù)及卵繭數(shù)最多；蚯蚓投放90 d時(shí)，T2處理（牛糞與玉米秸稈按1∶1比例混合）的蚯蚓總數(shù)、孵化小蚯蚓數(shù)和卵繭數(shù)較多，T1處理次之，可能是隨著蚯蚓數(shù)量的急劇增長(zhǎng)，密度過(guò)大，致使蚯蚓出現(xiàn)逃逸或死亡；投放12個(gè)月時(shí)，由于蚯蚓自我繁殖和采樣的影響，各處理差異沒(méi)有明顯規(guī)律。從全年蚯蚓產(chǎn)量看，T1處理的產(chǎn)量最高，顯著高于T3處理，但與T2處理差異不顯著。

2.2 不同配比養(yǎng)殖基料對(duì)物料轉(zhuǎn)化和蚯蚓糞產(chǎn)量的影響

2.2.1 物料轉(zhuǎn)化 由圖6可知，蚯蚓養(yǎng)殖物料90%轉(zhuǎn)化為蚯蚓糞的時(shí)間以T1處理最短，為58 d，且顯著低于T2和T3處理（P＜0.05）；T3處理用時(shí)最長(zhǎng)，需65 d，顯著長(zhǎng)于T1和T2處理（P＜0.05）。

2.2.2 蚯蚓糞產(chǎn)量 由圖7和圖8可知，T1處理的蚯蚓糞產(chǎn)量和產(chǎn)出率最高，分別為0.96 m3、41.36%，與T2處理無(wú)顯著差異，但顯著高于T3處理（P＜0.05）；T3處理最低，分別為0.72 m3、30.79%，與T2處理無(wú)顯著差異。

試驗(yàn)結(jié)果表明，牛糞與玉米秸稈按2∶1比例混合養(yǎng)殖蚯蚓，物料轉(zhuǎn)化為蚯蚓糞用時(shí)最短，蚯蚓糞產(chǎn)量最高。

2.3 不同配比養(yǎng)殖基料對(duì)蚯蚓糞理化性質(zhì)的影響

由表1可知，物料經(jīng)蚯蚓轉(zhuǎn)化后，Ec值、pH值較試驗(yàn)前有所降低，重金屬含量也降低了，糞大腸菌群數(shù)全部轉(zhuǎn)為陰性，未檢出蛔蟲卵；有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀等養(yǎng)分含量和有效活菌數(shù)均升高。其中，T1處理（牛糞與玉米秸稈按2∶1比例混合）養(yǎng)殖蚯蚓產(chǎn)生的蚯蚓糞理化性質(zhì)較好，有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、全鉀含量和有效活菌數(shù)均最高，pH值和砷、汞、鉛、鉻等有害元素含量均最低。

2.3.1 化學(xué)性狀 T1處理試驗(yàn)后的有機(jī)質(zhì)、速效鉀、全氮、全磷、全鉀含量均高于試驗(yàn)前，其中有機(jī)質(zhì)含量為404.5 g/kg，較試驗(yàn)前物料升高79.86%；速效鉀含量為3 157.63 mg/kg，較試驗(yàn)前物料升高156.78%；全氮含量為27.4 g/kg，較試驗(yàn)前物料升高132.20%；全磷含量為19.2 g/kg，較試驗(yàn)前物料升高10.34%；全鉀含量為21.7 g/kg，較試驗(yàn)前物料升高123.71%。T1處理蚯蚓糞的pH值最低，為7.37，較試驗(yàn)前物料降低1.05。T2處理蚯蚓糞的速效鉀、全氮、全磷含量最高，其中：速效鉀含量為3 720.87 mg/kg，較試驗(yàn)前物料升高262.01%；全氮含量為27.9 g/kg，較試驗(yàn)前物料升高176.24%；全磷含量為24.8 g/kg，較試驗(yàn)前物料升高27.84%；試驗(yàn)后T2處理的Ec值最低，為4.35 ms/cm，較試驗(yàn)前物料降低18.69%。

2.3.2 有害元素含量 經(jīng)檢測(cè)，T1處理蚯蚓糞有4種元素含量最低，其中：砷含量為2.24 mg/kg，較試驗(yàn)前物料降低37.60%；汞含量為0.012 mg/kg，較試驗(yàn)前物料降低45.45%；鉛含量為3.68 mg/kg，較試驗(yàn)前物料降低30.17%；鉻含量為5.23 mg/kg，較試驗(yàn)前物料降低22.40%。T2處理蚯蚓糞的鎘含量最低，為0.03 mg/kg，較試驗(yàn)前物料降低40.00%。

2.3.3 微生物含量 T1處理蚯蚓糞的有效活菌數(shù)最高，為0.39億/g，較試驗(yàn)前物料升高178.57%。

3 小 結(jié)

蚯蚓投放初期，牛糞與玉米秸稈按2∶1比例混合養(yǎng)殖蚯蚓，蚯蚓總數(shù)、環(huán)帶蚯蚓數(shù)及卵繭數(shù)最多，由于蚯蚓自我繁殖和采樣的影響，各處理間蚯蚓數(shù)量差異逐漸縮小，從全年蚯蚓產(chǎn)量來(lái)看，牛糞與玉米秸稈按2∶1比例混合養(yǎng)殖的蚯蚓產(chǎn)量最高，達(dá)11.75 kg，而且其物料轉(zhuǎn)化為蚯蚓糞的用時(shí)最短（58 d），蚯蚓糞產(chǎn)量也最高，為0.96 m3；從轉(zhuǎn)化后蚯蚓糞的理化性質(zhì)來(lái)看，牛糞與玉米秸稈按2∶1比例混合養(yǎng)殖所得蚯蚓糞理化性質(zhì)較好，有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、全鉀含量和有效活菌數(shù)均最高，pH值和砷、汞、鉛、鉻等有害元素含量均最低。

綜上所述，將牛糞與玉米秸稈按1∶2、1∶1、2∶1這3種比例混合，均可作為蚯蚓養(yǎng)殖物料，其中牛糞與玉米秸稈以2∶1比例混合養(yǎng)殖蚯蚓的效果最好，具體表現(xiàn)為蚯蚓繁殖生長(zhǎng)情況最好，蚯蚓產(chǎn)量最高，物料轉(zhuǎn)化為蚯蚓糞用時(shí)最短，蚯蚓糞理化性質(zhì)較好，蚯蚓糞的產(chǎn)量也最高。

參考文獻(xiàn)：

[1] FU H D，ZHANG G X，ZHANG F， et al. Effects of continuous tomato monoculture on soil microbial properties and enzyme activities in a solar greenhouse[J]. Sustainability，2017，9（2）：317.

[2] 李 濤，于 蕾，吳 越，等. 山東省設(shè)施菜地土壤次生鹽漬化特征及影響因素[J]. 土壤學(xué)報(bào)，2018，55（1）：100-110.

[3] 宋以玲，于 建，陳士更，等. 化肥減量配施生物有機(jī)肥對(duì)油菜生長(zhǎng)及土壤微生物和酶活性影響[J]. 水土保持學(xué)報(bào)，2018，32（1）：352-360.

[4] ZHOU J，GUAN D W，ZHOU B K，et al. Influence of 34-years of fertilization on bacterial communities in an intensively cultivated black soil in northeast China[J]. Soil Biology and Biochemistry，2015，90：42-51.

[5] 陳旭飛，張 池，高云華，等. 蚯蚓在重金屬污染土壤生物修復(fù)中的應(yīng)用潛力[J]. 生態(tài)學(xué)雜志，2012，31（11）：2950-2957.

[6] 金亞波，韋建玉，屈 冉. 蚯蚓與微生物、土壤重金屬及植物的關(guān)系[J]. 土壤通報(bào)，2009，40（2）：439-445.

[7] 張衛(wèi)信，陳迪馬，趙燦燦. 蚯蚓在生態(tài)系統(tǒng)中的作用[J]. 生物多樣性，2007，15（2）：142-153.

[8] 賀淹才. 蚯蚓對(duì)改良土壤和改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的作用[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004（6）：42-44.

[9] 顧訓(xùn)明，薛進(jìn)軍，崔 芳. 養(yǎng)殖蚯蚓對(duì)芒果園土壤理化性質(zhì)的影響[J]. 福建果樹，2007（2）：24-27.

[10] 張永炳，劉小英，王 翠. 養(yǎng)殖蚯蚓對(duì)設(shè)施菜田連作障礙土壤修復(fù)的效果[J]. 上海蔬菜，2018（3）：67-68.

（責(zé)任編輯：張煥裕）