利用蚯蚓處理發(fā)酵煙稈及其產(chǎn)物研究初報(bào)

王竹青，曾 蕾，余鳳敏，覃永生，師超，上官力

（湖北省煙草公司恩施州公司利川市煙草專(zhuān)賣(mài)局（營(yíng)銷(xiāo)部），湖北利川 445400）

0 引言

烤煙是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，其煙稈中含有大量的有機(jī)質(zhì)。干物質(zhì)、灰分、鉀、氯和氮含量適中，是進(jìn)行生物有機(jī)肥加工的良好原料。但是，開(kāi)發(fā)煙稈生物有機(jī)肥并非易事，煙稈纖維素不易分解、耐（解）煙堿菌如何獲取、煙草病蟲(chóng)源菌攜帶等問(wèn)題均一直制約著煙稈生物有機(jī)肥開(kāi)發(fā)。

蚯蚓消化道的微生物菌群具有潛在的活性，能夠消化大量的有機(jī)物質(zhì)和多糖，包括纖維素、糖、甲殼素、木質(zhì)素、淀粉和聚乳酸。在通過(guò)蚯蚓腸道后，蚯蚓糞中細(xì)菌的數(shù)量或活性有增加的趨勢(shì)。蚯蚓糞是經(jīng)蚯蚓消解有機(jī)廢棄物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，富含氮、磷、鎂、鋅、鈣等必需營(yíng)養(yǎng)素，且微生物種類(lèi)和數(shù)量豐富對(duì)減少土傳病害起著廣泛的抑制作用，其顆粒狀的性質(zhì)有助于降低土壤容重、增加土壤間的孔隙、防止板結(jié)、改善土壤結(jié)構(gòu)、提高肥力、促進(jìn)植物生長(zhǎng)、抑制土壤傳播的植物病原菌引起的疾病、增加作物產(chǎn)量，同時(shí)蚯蚓糞為許多有益微生物提供有利的生存條件[1-2]。此外，大量研究表明，蚯蚓糞可顯著提高植物的抗逆性，增強(qiáng)植物的光合能力[3]，對(duì)植物葉片發(fā)育、根系生長(zhǎng)狀態(tài)及生物量的累積具有顯著的促進(jìn)作用[4]。

但迄今為止，關(guān)于利用蚯蚓處理發(fā)酵煙稈及其產(chǎn)物研究的報(bào)道甚少。為此，本研究通過(guò)對(duì)蚯蚓耐性馴化，處理不同配比發(fā)酵煙稈基料，并對(duì)其產(chǎn)物進(jìn)行成分測(cè)定，力求為煙稈資源化利用，提升土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善植煙土壤狀況及煙葉品質(zhì)與產(chǎn)量，為促進(jìn)煙葉高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展，提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試煙稈為烤煙品種云煙87，由利川市煙葉分公司提供。供試蚯蚓為大平2號(hào)，由利川市潤(rùn)豐有機(jī)肥有限責(zé)任公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將回收后的煙稈進(jìn)行粉碎，粉碎后煙稈長(zhǎng)度以0.5 mm為宜，以煙稈為基數(shù)，與牛糞進(jìn)行混合，設(shè)置4個(gè)不同配比基料處理：T1（0：10）、T2（3：7）、T3（5：5）、T4（7：3）。

1.3 試驗(yàn)前期準(zhǔn)備

1.3.1 不同煙稈含量基料發(fā)酵。將混合均勻的基料加入發(fā)酵菌劑在發(fā)酵床進(jìn)行發(fā)酵。發(fā)酵時(shí)間為25天，發(fā)酵期間注意翻堆，一般翻堆時(shí)間以3天/次為宜，保證發(fā)酵均勻并保持60℃發(fā)酵溫度7～10天（根據(jù)已實(shí)施的發(fā)酵情況，發(fā)酵最高溫度可達(dá)到70.1℃）。

1.3.2 蚯蚓的接種、馴化與繁殖。將發(fā)酵好預(yù)備接種的基料按50 cm左右的高度進(jìn)行平鋪，并進(jìn)行水分調(diào)整，調(diào)整后基料濕度以60%～65%為宜。

將水分調(diào)整后的基料，以蚯蚓苗均勻平撒其表面的方式進(jìn)行接種。加強(qiáng)對(duì)接種后蚯蚓苗的日常管理，尤其是溫濕度管理，對(duì)其活性及逃跑（由于蚯蚓喜食甜、酸，不喜苦味，而基料中煙稈含有煙堿味苦，接種初期蚯蚓會(huì)有逃跑情況發(fā)生）情況及時(shí)進(jìn)行處理，逐步馴化其對(duì)煙堿的耐受能力，完成馴化后的蚯蚓可以在基料中正常生長(zhǎng)繁殖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同煙稈含量基料對(duì)蚯蚓馴化時(shí)間的影響

通過(guò)對(duì)不同煙稈含量基料蚯蚓接種馴化情況來(lái)看，純牛糞基料發(fā)酵后基本只需對(duì)水分進(jìn)行調(diào)整，即可直接接種蚯蚓進(jìn)行養(yǎng)殖，不需要對(duì)蚯蚓進(jìn)行馴化。30%煙稈含量基料發(fā)酵后，在水分調(diào)整到位基礎(chǔ)上，需要一段時(shí)期（約10天左右）的馴化養(yǎng)殖，接種初期蚯蚓表現(xiàn)為活力明顯降低；50%煙稈含量基料發(fā)酵后在水分調(diào)整到位基礎(chǔ)上，需要較長(zhǎng)一段時(shí)期（約25天左右）的馴化養(yǎng)殖，接種初期蚯蚓表現(xiàn)為活力明顯降低，較多出現(xiàn)外逃現(xiàn)象；70%煙稈含量基料發(fā)酵后在水分調(diào)整到位基礎(chǔ)上，接種初期蚯蚓表現(xiàn)為失去活力，不久后開(kāi)始大量死亡。

2.2 不同煙稈含量基料對(duì)蚯蚓處理后產(chǎn)物成分的影響

由表1可知，不同處理產(chǎn)物總含水量T1與其他處理間差距較大，以T1總含水量26%為最低，T2與T3之間無(wú)明顯差距；有機(jī)質(zhì)含量，處理間略有差異，且隨著基料中煙稈含量的增加呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；不同處理pH值介于弱酸性至弱堿性之間；不同處理總氮含量以T1：2.27%為最高，T2：1.51%為最低，處理間極差值為0.76；不同處理磷含量差異不明顯；鉀含量T1明顯高于其他處理，T2與T3間差異不明顯；總養(yǎng)分含量以T1：7.01%為最高，T3：5.64%次之，T2：5.15%為最低。綜合氮磷鉀含量比例來(lái)看，T2接近1：1：2。

表1 不同煙稈含量基料蚯蚓處理后產(chǎn)物成分測(cè)定表（單位：%）

3 結(jié)論與討論

3.1 蚯蚓喜好與煙稈特性

蚯蚓對(duì)光線十分懼怕，而且自身皮膚也比較敏感，所以陰暗、避光潮濕的環(huán)境比較有利于蚯蚓生存。蚯蚓在嘈雜的環(huán)境中是沒(méi)有辦法生存的，原因是蚯蚓對(duì)聲音非常敏感，比較適宜在安靜的環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖。蚯蚓也很喜歡酸味和甜味，具有非常靈敏的味覺(jué)，不喜苦的食物[5]。因?yàn)轵球颈容^敏感，所以環(huán)境對(duì)于蚯蚓的影響也很顯著。

煙稈一般木質(zhì)化程度較高，富含煙堿而味苦，因此在發(fā)酵階段一定要使其充分發(fā)酵，且基料中煙稈的含量不易過(guò)高，否則。在蚯蚓接種馴化階段會(huì)導(dǎo)致大量種苗出現(xiàn)逃跑或死亡現(xiàn)象。本次試驗(yàn)在蚯蚓苗接種馴化階段表現(xiàn)較為明顯，100%發(fā)酵牛糞基料蚯蚓接種后生長(zhǎng)與繁殖均較好；70%煙稈發(fā)酵基料接種后，蚯蚓活性較低，且出現(xiàn)大量死亡；50%稈發(fā)酵基料接種后，蚯蚓逃跑率較高；30%煙稈發(fā)酵基料接種后，蚯蚓活性與繁殖情況相對(duì)正常，短期內(nèi)即能正常適應(yīng)，因此建議基料中煙稈的比例不宜超過(guò)30%。此外，發(fā)酵時(shí)間與煙稈含量呈顯著正相關(guān)，這與碳氮比密切相關(guān)。

3.2 蚯蚓糞與土傳病害

土傳病害是土壤中分病原體或病株病菌對(duì)植物侵害引發(fā)的病害，包括枯萎病、猝倒病、根結(jié)線蟲(chóng)病、疫病等，對(duì)作物危害很大。蚯蚓糞中含有益微生物，可以在一定程度上抑制病原菌的數(shù)量，提高蔬菜抗病性；或者有益菌群對(duì)植株產(chǎn)生了誘導(dǎo)抗性，控制并減少了病害的發(fā)生。

煙草秸稈為煙田收獲后主要?dú)埩粑?，其富含有機(jī)質(zhì)，自然降解所需時(shí)間較長(zhǎng)，且對(duì)煙草同源病害有富集作用，無(wú)法直接還田，導(dǎo)致植煙田塊土壤有機(jī)質(zhì)含量逐年呈下降趨勢(shì)，連作煙田病害趨勢(shì)明顯上升，且煙葉產(chǎn)質(zhì)量下降明顯，在一定程度上制約著煙葉產(chǎn)業(yè)可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展步伐。通過(guò)煙稈回收與發(fā)酵處理，利用蚯蚓消化道特有功能，達(dá)到抑制土傳病害，豐富微生物群落的效果，為煙稈間接還田、改善土壤微生物環(huán)境、提升有機(jī)質(zhì)含量、促進(jìn)土壤修復(fù)與保育，提供了發(fā)展方向和理論基礎(chǔ)。