蚯蚓糞的研究及應用

周美榮，孫振江，申曉強

（遼寧工程技術大學環境科學與工程學院，遼寧阜新123000）

隨著無公害農業和綠色食品市場的日益擴大，蚯蚓糞有機肥成了生產無公害農業和綠色食品不可替代的肥料，具有生物肥、生物有機肥、有機肥、氨基酸肥、腐植酸肥、菌肥、微肥的特點，但又不是這些肥料的簡單組合，而是蚯蚓億萬年進化過程中逐漸形成的最適合植物生長的組合。

蚯蚓糞作為一種高效的有機肥料，它的最大特點是將有機物—微生物—生長因子合理結合起來改善土壤環境，最終達到增肥、抗病、養土的目的。

蚯蚓糞有機肥中含有大量的微生物，更可貴的是至少含有2 種以上拮抗微生物。這些大量有益微生物施入土壤后，可迅速抑制有害菌的繁殖，有益菌得以繁殖擴大，減少土傳病害的發生，使農作物不易生病，改善作物品質。

1 蚯蚓的生理特性

蚯蚓又叫地龍、曲蟮，屬環節動物門寡毛綱動物。蚯蚓沒有內骨骼，支撐身體的是外壁，同其他無骨骼動物一樣，支撐身體的外壁就是它的“骨骼”[1]。蚯蚓具有很強的再生能力，當身體的一部分受到損失或者斷裂，只需短短幾天時間，就可以讓損失之處重新生成。在土壤中，蚯蚓通過直接粉碎土粒、翻土、做穴與排糞，增加土壤中微團聚體數量而形成通氣、多孔性和排水良好的土壤結構，改良土壤；通過對土壤中有機物的分解，加速土壤中有機物的腐殖化過程，為土壤微生物的大量繁殖創造良好的條件。

2 蚯蚓糞的特性

蚯蚓糞作為一種高效有機肥料，最大特點是將有機物—微生物—生長因子合理結合起來改善土壤環境，最終達到增肥、抗病、養土的目的。據了解，蚯蚓糞的顆粒均勻、無味、衛生，保水透氣能力比一般土壤高3 倍。蚯蚓糞中含有18 種氨基酸，有益菌達每克20 萬～2 億個。土壤有機質是保持土壤良好物理性狀的必要條件，又是植物營養的重要來源，其含量是衡量土壤肥力高低的重要標志。而蚯蚓糞的有機質含量達40%左右，經過2 次發酵和2 次動物消化，所形成的有機質易被植物吸收。

蚯蚓糞有機肥可促進土壤團粒結構的形成，提高土壤通透性、保水性、保肥力；利于微生物的繁殖，使土壤吸收養分和儲存養分的能力增強；經蚯蚓消化后的有機質顆粒細小，表面面積比消化前提高100 倍以上，能提供更多的機會讓土壤與空氣接觸，從根本上解決土壤板結問題；可提高作物抗病能力。

2.1 蚯蚓糞的物理性質

蚯蚓糞是一種黑色、均一、有自然泥土味的細碎類物質，其物理性質由蚯蚓的性質及蚯蚓消化有機物的程度決定。其具有很好的孔性、通氣性、排水性和高的持水量，有很大的表面積，使得許多有益微生物得以生存并具有良好的吸收和保持營養物質的能力[2]。

2.2 蚯蚓糞的化學性質

蚯蚓糞與畜禽糞相比，其可溶性鹽的含量、陽離子交換性能和腐植酸含量明顯增加，也就是有機質轉化成了穩定的腐殖質類復合物質[3]。一般有機廢棄物，尤其是畜禽糞便呈堿性，而多數植物喜好的生長環境偏酸性（pH 值為6.0～6.5），通過蚯蚓的消化，在微生物新陳代謝的過程中分泌有機酸，從而使偏堿性的畜禽糞便經過處理而趨于中性[4]。蚯蚓糞中營養物質的含量由于原材料不同而有差異，同時也與蚯蚓的活性有關[5]。

2.3 蚯蚓糞的生物學性質

蚯蚓在消化過程中，隨微生物和食物進入體內的真菌營養體及大部分細菌被殺死，因此，蚯蚓糞中富含細菌、放線菌和真菌等微生物類群，營養物質豐富，其中的細菌數量在第1 周內還會成倍增加[6]。還有研究表明，蚯蚓糞中富含多種植物激素[7]、腐植酸類物質，而腐殖酸能影響植物的營養吸收和蛋白質合成。

3 蚯蚓糞的應用

隨著科學技術的進步和人類對蚯蚓研究的深入，人們發現蚯蚓糞并不僅僅是代謝廢棄物，它在促進作物的生長、抑制病原菌的活性和改善土壤肥力等方面都具有重要作用。這些作用都是由蚯蚓糞中所含有的特殊生物和化學成分決定的。

3.1 蚯蚓糞可作生物肥

蚯蚓糞可改良土壤、提高植物產量。用蚯蚓處理垃圾，不僅環保，而且可生產出高品質綠色肥料——蚯蚓糞。蚯蚓糞是一種氮、磷、鉀含量齊全，并含有大量有機質、腐植酸的黑色顆粒肥料。與其他肥料相比，其具有衛生、無異味、顆粒狀、吸水、保水、透氣性能強等特點。

農業部肥料質檢中心對天津市寧河縣蚯蚓購銷養殖總場生產的蚯蚓糞測定表明，蚯蚓糞中含有機質0.42 g/kg，腐植酸0.26 g/kg，氮0.014 g/kg，磷0.01 g/kg，鉀0.1 g/kg，并含有多種微量元素和17 種氨基酸[8]，可作為園林花卉、溫室大棚的高檔有機肥，又是瘠薄、板結土壤的改良劑，而且能改造鹽堿地。

有研究表明，蚯蚓糞中含有IAA，GA 等激素類物質，它們可調節植物生長，促進植物細胞分裂、根系伸長。現在蚯蚓糞中植物激素的測定方法已經很成熟。Norman 等[9]發現，蚯蚓糞中存在生長素，可促進玉米種子根冠細胞分裂，同時顯著提高根細胞膜上H-ATP 酶的活性。由于蚯蚓糞中激素類物質一般吸附在腐殖質大分子上，因此，從蚓糞中提取的FA（黃腐酸）對植物生長也具有類似激素的促進作用，相同速效養分條件下，FA 對萬壽菊、花椒、番茄等植物生物量、葉面積有明顯促進作用。

3.2 蚯蚓糞可作飼料

蚯蚓糞中含有甘氨酸等17 種氨基酸，富含蛋白質，無異味，與其他飼料搭配飼喂畜禽，有助于解決飼料蛋白質不足的問題[10]。以蚯蚓糞為主要原料配制生物飼料飼喂畜禽，能顯著降低畜禽糞便臭味，使畜禽的呼吸道和消化道疾病減少50%，蛋雞的產蛋高峰期延長25 d 左右，還可增加豬、牛、羊泌乳量。蚯蚓糞與無機肥復混能提高肥效，在相同的氮磷鉀含量情況下，蚯蚓糞含量越高，效果越好[11]。

3.3 蚯蚓糞可修復污染土壤

蚯蚓糞是一種有效的重金屬鈍化劑，通過調節和改變重金屬在土壤中的物理化學性質，能使重金屬產生沉淀、吸附、絡合等一系列反應，降低其在土壤環境中的生物有效性，減少植物對重金屬的吸收，從而遏制重金屬進入食物鏈，降低植物中毒的發生率。

戈峰等[12]在尾砂土、復墾土A 和復墾土B 中接入一定密度的蚯蚓或蚯蚓糞后進行番茄盆栽試驗，對其根、莖、葉生長發育及生物量進行測定，結果表明，無論在尾砂土還是復墾土中加入蚯蚓或蚯蚓糞后，番茄的莖長、根長和干質量均高于對照。不同組合效率從高到低的順序為：2 條蚯蚓＋5%的蚯蚓糞＞5%蚯蚓糞＞2 條蚯蚓＞對照。表明，蚯蚓及蚯蚓糞在改良土壤、促進作物生長發育中具有重要的作用。

3.4 蚯蚓糞可作吸附劑

金亞波等[13]研究得出，蚯蚓能富集土壤中的2 價鐵，從而使得蚯蚓糞中含有大量的鐵，這些鐵能被植物根系吸收，促進植物的生長。

蚯蚓糞還可作為天然脫臭器。它是具有很高孔隙率和比表面積的顆粒狀物質，是臭氣的高效吸附劑。蚯蚓糞中含有大量微生物，對臭氣物質具有良好的吸收凈化功能。垃圾堆肥發酵時，如果在垃圾表面覆蓋2～3 cm 厚的蚯蚓糞，可以很好地保溫除臭[14]。

日本科學技術廳為資助實用化的試驗裝置，在1978 年夏天撥出發明補助金，研制了蚯蚓糞粒除臭小型裝置，并進行了多次試驗，充分證實蚯蚓糞粒具有優異的除臭功能。在神奈川縣三浦市的污水處理廠進行實際應用，再次證實蚯蚓糞粒的除臭作用。該項技術獲得專利，并在1980 年命名為“蚯蚓糞粒除臭劑”。

在我國，隨著畜牧業的規模化飼養越來越普及，畜禽臭氣得不到有效控制，嚴重影響了養殖業發展，同時也危害了人類的健康。目前，除臭方法主要有2 種，即阻止臭氣化合物的產生和降低臭氣化合物的揮發。王頌萍[15]使用蚯蚓糞作為雞舍墊料，降低了臭氣化合物中主要污染氣體和硫化氫的揮發，使雞的飼養環境得到了重大改善。

3.5 蚯蚓糞可抑制植物病蟲害

蚯蚓糞對植物病蟲害有抑制作用。胡艷霞等[16]研究發現，蚯蚓對農業有機廢棄物進行生物降解的產物蚯蚓糞，在一定程度上能夠控制黃瓜苗期土傳病害的發生，并表現出明顯的促生長效應；并從新鮮蚯蚓糞中成功分離到拮抗活性強、抗菌性廣的拮抗微生物。直接在土壤中養殖蚯蚓或者添加適量蚯蚓糞，可起到防病、增肥、改良土壤、促進作物生長等作用，是符合綠色農業發展的一種方法[17]。

3.6 蚯蚓糞具有解毒作用

蚯蚓糞施入土壤后，不僅向植物輸送氮、磷、鉀等多種元素，更重要的是，以蚯蚓糞顆粒肥為據點，源源不斷地培養和釋放大量有益菌。由于蚯蚓糞中的微生物在土壤中不斷繁殖擴群，占據相鄰土壤，最終包圍和菌化蚯蚓糞顆粒周邊的空白土壤，把土壤耕作層編織成一個有較強分解、降解和解毒作用的“綠色”菌化過濾層，把進入土壤中的動植物殘體、礦物質和污染物分解或降解掉。

據天津市寧河縣蚯蚓養殖協會試驗[18]，用DDT污染蚯蚓糞2 a 后，再從蚯蚓糞中提取出DDT，以藥瓶中的DDT 為對照，分別拌成毒餌喂螻蛄，結果表明，藥品DDT 把螻蛄毒死了，而經蚯蚓糞降解后的DDT 對螻蛄卻沒有毒害作用。這證明蚯蚓糞不僅能分解進入土壤中的多種物質，消除污染物臭味，還把進入土壤中的有毒物質變成無毒物質。同時，蚯蚓糞中的鏈霉菌能產生抗生素，對有害菌有殺滅作用。這成為人們在長期食用被有害菌類、農藥污染土壤種植的糧食和蔬菜而不致病的主要原因。

4 結論與建議

綜上所述，蚯蚓糞可作為新型的生物肥料、吸附劑、除臭劑、解毒劑等，但很多研究仍處于實驗室測試階段，急需進行田間試驗，以應用于實際。應對蚯蚓糞的綜合利用進行深入研究，結合我國實際情況可對蚯蚓糞進行進一步加工，開發適用于不同植物的專用育苗基質和肥料。同時利用蚯蚓糞富含多種微生物的特性，加大其在生物防治方面的深入研究，開發其在生物防治方面的潛力。

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