檀曉萌,張楠楠,郝二英,賈淑庚
(河北農業大學動物科技學院,河北 保定 071000)
蚯蚓亦稱“地龍”,屬于腐食性動物,是一種異體受精的軟體動物[1]。是土壤中數量最大的動物類群之一,可以有效地改良土壤結構、提高土壤肥力和促進作物生長,在維持土壤生態系統中起著重要的作用。實際生產中,蚯蚓常用來制備動物飼料及添加劑、處理各種垃圾以及凈化污水,且最新消息發現從蚯蚓體內提取的蚓激酶,對治療癌癥和中老年心腦血管疾病具有很好的功效。自1960年起,美國等國家開始進行蚯蚓規?;B殖,其中,日本是目前世界上最大蚯蚓消費國之一,而我國蚯蚓規?;B殖起步比較晚,所用基料以畜禽糞為主,無法保證食用衛生和安全。本文對不同種類的蚯蚓基料進行闡述,從而為蚯蚓規?;B殖的推廣應用提供理論依據。
蚯蚓屬于雜食性動物,采食范圍十分廣泛。是雌雄同體、異體受精的動物,其適應性、繁殖率極高,而壽命一般約為1~3年。喜歡在疏松、幽暗、濕潤的土壤中生活,且再生力量極強。蚯蚓對避光性反應很大,白天穴居于土壤中,并以土壤中豐富的營養物質為食,等到晚上才爬出來,尋找枯萎的落葉等食物。由于品種較多,生活習性略有差異。但是喜溫、喜濕、喜暗、喜透氣、怕光、怕鹽、怕震、怕辣食卻是共同的。蚯蚓是變溫動物,體溫會隨外界溫度的變化而變化,因此周圍環境變化對蚯蚓有很大的影響。一般蚯蚓適宜在溫度為5~25℃、相對濕度為60%~70%、pH為6.5~7.5的土壤中生活[2]。想要養好蚯蚓,必須掌握好蚯蚓的生活習性,同時選好蚯蚓基料也是至關重要的。
基料是蚯蚓生活的基礎飼料,是蚯蚓棲身之處,又是蚯蚓的采食之處?;系馁|量好壞對蚯蚓生長、繁殖起著至關重要的作用。因此,所需要基料要求發酵腐熟、適口性好、容易消化吸收、營養物質豐富、無毒無害。目前常用飼料的種類十分廣泛,大致上分為動物性飼料、植物性飼料、垃圾性飼料、混合性飼料等。
蚯蚓維持生長發育需要很多營養物質,其中碳氮比是最先考慮營養指標,一般碳氮比為(20~30)∶1。解世德等研究發現,蚯蚓在90%發酵牛糞+10%發酵雞糞的混合物料中繁殖最快,而蚯蚓在發酵雞糞、100℃烘干豬糞中均不能生存[3]。廖新俤等用腐熟豬糞和牛糞養殖3種不同品種的蚯蚓,比較其生長繁殖性能,1個月后發現,豬糞中蚯蚓的絕對增重、體長都超出牛糞中的,但牛糞中的蚓繭產生量比豬糞中的多[4]。利用不同N/C的木薯稈、鵝糞進行養殖蚯蚓的試驗,結果發現,N/C為20時蚯蚓生長力最強,N/C為25時,繁殖率最高[5]。倉龍等在相對濕度條件下對蚯蚓在未腐熟豬糞、牛糞以及雞糞和藥渣的混合物中的生長和繁殖狀況進行比較,發現在未腐熟牛糞中比在未腐熟豬糞中生長慢,但繁殖比在未腐熟豬糞中效果要好[6]。Gunadi等比較不同濕度對牛糞、豬糞中蚯蚓生長率和繁殖率的影響,發現相對濕度為90%時蚯蚓生長率最強,而相對濕度為75%時蚯蚓繁殖率最強[7]。成鋼等研究不同溫度對羊糞養殖蚯蚓生長、繁殖的影響,結果發現,羊糞在20℃條件下發酵1個月后再使用,其養殖效果最好,說明用羊糞養殖蚯蚓可行[8]。
李冬首次用蕎麥皮進行蚯蚓無土養殖,作為可食用蚯蚓已獲得成功[9]。為減少養殖費用,保證大規模飼養和提高蚯蚓的繁殖能力,對原養殖基料進行改進,利用蕎麥皮和玉米芯用作蚯蚓的基料,發現加玉米芯40%的蕎麥皮混合物料比純蕎麥皮物料對蚯蚓生長發育效果要好[10]。
從日本引進的大平二號蚯蚓最愛吃生活垃圾,據統計1 000 kg蚯蚓可吃掉1 000 kg的垃圾,并產生500 kg的蚯蚓糞[11]。利用蚯蚓處理城市生活污泥,對污泥中的營養物質(N、P、K)的影響進行研究,結果發現,用蚯蚓處理后,pH、有機質等不同程度降低[12]。陳玉水等利用人工養殖的蚯蚓消解處理廢棄的香蕉蓮葉和菠蘿皮渣,發現菠蘿皮渣直接配成的腐熟料對蚯蚓生長發育無反應,而香蕉蓮葉則相反[13]。楊文霞等用果皮、蔬菜葉混雜垃圾堆制處理,對蚯蚓的生長發育以及堆體遺留物的重量、終結物的理化特性進行研究結果表明,蚯蚓堆制處理明顯加速有機質礦化,促進有機物料降解,提高堆制產物全N量,降低堆制產物有機C含量和C/N值[14]。還可利用蚯蚓處理淤泥,處理后的蚓糞可以產生有機肥。在蚯蚓生長過程中,定時添加沼液對成蚓和幼蚓生長有很大的促進作用。在蚯蚓繁殖過程中,要限制沼液的添加,所以在實際生產中,用牛糞養殖蚯蚓要使蚯蚓生長和繁殖區分開飼養,便于以后的飼養管理[15]。利用不同蔬菜廢葉養殖蚯蚓,結果表明,用娃娃菜來飼喂蚯蚓效果最好[16]。
2.4.1 動物性、植物性飼料用作蚯蚓基料
近些年,一些學者對不同有機廢棄物按不同比例配合進行蚯蚓養殖。利用不同比例的玉米秸稈和牛糞來飼喂蚯蚓,結果發現,3∶2組蚯蚓增重最快[17]。劉子英等比較不同比例牛糞和老玉米秸稈混合物飼養蚯蚓,發現蚯蚓在各比例混合物中生活良好,因此腐熟的老玉米秸稈可作為蚯蚓基料[18]。趙瑞廷使用老玉米秸稈和不同發酵天數的牛糞制4種基料,發現未發酵的牛糞和發酵30 d的牛糞對蚯蚓生長發育最好[19]。Renuka等用不同比例水葫蘆與牛糞摻雜堆制,發現牛糞75%和水葫蘆25%搭配對蚯蚓的生長發育最好[20]。周啟全等用牛糞與切碎狀玉米莖稈按不同比例混合養殖蚯蚓,發現80%比例的配方效果最理想[21]。吳永才利用蠶沙養殖蚯蚓,發現以蠶沙料70%+草料30%或蠶沙料60%+畜禽糞料10%+草料30%為宜[22]。方素櫟等研究用3種不同配比的牛糞和青貯玉米秸稈養殖大平3號蚯蚓,對生長和增殖進行觀察,發現鮮牛糞和青貯玉米稈為基料時,生長最快、繁殖量最多[23]。尹作乾等對不同比例牛糞、玉米秸稈青貯廢棄物和蔬菜廢葉養殖蚯蚓進行研究,發現養殖蚯蚓的最佳基料配方的比例為3∶3∶4[24]。臧思同等研究用牛糞、秸稈、混合沙土做蚯蚓養殖基床的最適宜比例為70∶15∶15[25]。王康英等利用不同比例玉米秸稈、廢棄菜葉、蛋雞糞和奶牛糞來配制蚯蚓基料,發現按15%、15%、30%和40%配比最為理想[26]。利用蚯蚓對玉米秸稈、水稻秸稈、馬糞、鴨糞處理能力進行研究,結果發現,在馬糞混合物中蚯蚓體重<在鴨糞混合物中,而水稻秸稈優于玉米秸稈,結果鴨糞混合物更利于蚯蚓生長、繁殖[27]。在不同N/C比條件下,利用蚯蚓對小麥秸稈、玉米秸稈和牛糞不同混合物進行處理研究,結果發現,在不同N/C組合中,以N/C為20時,蚯蚓平均增重最大,玉米秸稈和牛糞混合物物料中蚯蚓重和日增重不如小麥秸稈和牛糞混合物[28]。不同比例發酵好的牛糞、水稻秸稈和未發酵牛糞、水稻秸稈為組合進行試驗,結果發現,發酵好的牛糞、水稻秸稈更適合蚯蚓生長、繁殖,并且,經發酵處理后,牛糞中氮、速效K、P含量增加[29]。
2.4.2 動物性、垃圾性飼料用作蚯蚓基料
Elvira等在污泥與牛糞混合物中研究蚯蚓生長和繁殖,發現100%牛糞中蚯蚓數量最多[30]。Priya等研究表明,在牛糞為100%時蚯蚓的生長和發育最好,其次為牛糞80%+制造廠固體淤泥20%,最后為牛糞70%+制造廠固體淤泥30%[31]。王惠敏等采用鮮牛糞、鮮菌糠及鮮牛糞+鮮菌糠(干重比1∶1)作為原料飼養蚯蚓,測定處理前后物料中重要養分(氮、磷、鉀和有機質)的含量變化,利用T檢驗判斷各成分在處理前后含量的差異顯著性,并分析變化原因,結果表明,基于蚯蚓的生物作用,經蚯蚓處理后所得的有機肥料中速效氮、全磷、速效磷和速效鉀含量均顯著提高,全氮和有機質含量顯著下降,農業廢棄物飼養蚯蚓后增強肥效,并為低成本高效飼養蚯蚓提供原料,可實現資源的循環利用[32]。柏彥超等利用蚯蚓消解新鮮牛糞,并對蚓糞與新鮮牛糞的理化性質進行對比研究,結果表明,新鮮牛糞經蚯蚓消解處理后,蚯蚓糞中的pH、有機質、全氮、全鉀、Pb、Cd、Cr含量均降低,全磷含量、放線菌和真菌的數量均上升;速效氮和硝態氮含量占全氮含量比例比新鮮牛糞的高,速效磷含量占全磷含量比例比新鮮牛糞的低,蚯蚓糞中的脲酶活性顯著低于新鮮牛糞的,磷酸酶、蔗糖酶的活性顯著高于新鮮牛糞[32]。利用蚯蚓處理農業廢棄物(鮮菌糠、鮮牛糞)以及對肥效的影響進行研究,結果表明,經蚯蚓處理后所得肥料中全磷、速效磷、速效氮、速效鉀含量均顯著提高,而全氮、有機質含量降低[33]。
目前國內外利用動物性、垃圾性及混合性飼料作為蚯蚓基料已被大量應用,而植物性飼料還未被廣泛推廣應用。大多數植物性飼料與其他的動物性、垃圾性飼料相比更具有安全性、衛生性和環保性等特點,由于動物性、垃圾性飼料在養殖蚯蚓中存在重金屬超標問題,尤其是重金屬砷含量,用垃圾養殖的蚯蚓中砷的含量比較高,不符合食用和衛生安全標準。同時也給環境帶來了污染。目前用植物性飼料作為蚯蚓基料來源廣泛、方便易得,而且經濟效益較好。同時,也存在著一些負面影響,蚯蚓基料資源開發雖然在環境保護、肥料、醫療保健等領域取得一些效果,但其宣傳、市場開發等方面仍然落后,應盡快加大力度,解決這種現象。同時要把經濟效益、社會效益、環境效益綜合起來考慮。因此,要開發植物性飼料用作蚯蚓基料是未來發展的趨勢,也是推動蚯蚓養殖業快速發展的一個重要因素。
[1]胡成玉,李文平.蚯蚓養殖技術的研究進展[J].湖南飼料,2010(4):25-27.
[2]藍春花.蚯蚓的人工養殖[J].中國農業小康科技,2001(2):29.
[3]解世德,孫振綱,張桂英,等.蚯蚓處理畜禽糞便試驗[J].農業環境保護,1985,1(1):5-8.
[4]廖新俤,吳銀寶,謝賀清,等.不同蚯蚓對豬糞、牛糞利用特性及生長繁殖比較[J].福建畜牧獸醫,1990(4):9-10.
[5]吳林,汪云崗,尚智遠,等.木薯稈養殖蚯蚓試驗[J].養殖技術顧問,2012(10):213-214.
[6]倉龍,李輝信,胡鋒,等.赤子愛勝蚓處理畜禽糞的最適濕度和接種密度研究[J].農村生態環境,2002,18(3):38-42.
[7]GunadiB,EdwardsCA.The effectofmultiple applicationsofdifferent organic wasteson the growth fecundity survival of Eiseniafoetida(Sevigne)(Lumbricidae)[J].Pedobiological,2003,47(4):321-330.
[8]成鋼,馬玉明,王文龍,等.溫度對羊糞養殖蚯蚓生長和繁殖的影響[J].河南農業科學,2013,42(12):136-138.
[9]李冬,朱明生.食用蚯蚓的養殖基料研究[J].河北大學學報(自然科學版),2006,26(2):203-206.
[10]李冬,閆萍.蚯蚓無土養殖實驗[J].河北大學學報(自然科學版),2004,24(6):649-651.
[11]李典友,潘根興,向昌國,等.土壤中蚯蚓資源的開發應用研究及展望[J].農業資源與環境科學,2005,21(10):340-347.
[12]徐軼群.城市生活污泥的蚯蚓堆肥特性及其對植物生長的影響[D].南京:南京農業大學,2010.
[13]陳玉水,潘偉斌.植物廢棄物飼養蚯蚓的試驗研究[J].廣西農業科學,1999,18(4):270-273.
[14]楊文霞,鄭金偉,李志鵬,等.果皮、菜葉混合垃圾的蚯蚓堆制處理[J].生態與農村環境學報,2006,22(2):49-53.
[15]郝民杰,張硌,莊松林.沼液對蚯蚓生長和繁殖的影響[J].安徽農業科學,2010,38(25):13 739-13 740.
[16]尹作乾,楊海新,房耀武.不同蔬菜廢葉養殖蚯蚓的對比試驗研究[J].當代畜牧,2011(12):48-50.
[17]祁艷霞,張俊輝,馬新艷,等.玉米秸稈與牛糞不同配比飼養蚯蚓效果的研究[J].特產研究,2008(3):25-26.
[18]劉子英,劉保明,薛進軍,等.用蚯蚓處理農作物秸稈可行性研究[J].中國農學通報,2004,20(4):272-273.
[19]趙瑞廷.以牛糞為基質蚯蚓餌料的研制[D].哈爾濱:東北農業大學,2010.
[20]Gupta R,Mutiyar P k,Rawat N K,et al.Development of a water hyacinth based vermireactor using an epigeic earthworm Eisenia foetida[J].Bioresource Technology,2007,98(3):2 605-2 610.
[21]周啟全.蚯蚓處理玉米莖桿配方篩選[J].耕作與栽培,2010(5):43-44.
[22]吳永才.利用蠶沙養殖蚯蚓的技術[J].廣東蠶業,2010,44(1):22-25.
[23]方素櫟,羅玉柱.不同基料養殖大平3號蚯蚓的試驗研究[J].畜牧與飼料科學,2010,31(5):191-192.
[24]尹作乾,金元孔,白露.牛糞、玉米秸稈青貯廢棄物和蔬菜廢葉不同比例養殖蚯蚓的試驗探究[J].甘肅畜牧獸醫,2012,42(1):6-10.
[25]臧思同,李麗娟,郭經寶.蚯蚓養殖基床配比成分優化組合試驗探究[J].飼料工業,2013,34(21):16-19.
[26]王康英,王黎虹,馬成,等.不同基料對日本大平2號蚯蚓生長及繁殖的影響[J].貴州農業科學,2013,41(10):135-137.
[27]張威.蚯蚓處理不同畜禽糞和秸稈組合試驗研究[D].沈陽:東北師范大學,2008.
[28]陳澤光.在不同碳氮比條件下蚯蚓、小麥秸稈、玉米秸稈和牛糞及其混合處理的效果研究[D].楊凌:西北農林科技大學,2009.
[29]林錦.農業固體有機廢棄物蚯蚓堆制處理技術研究[D].福州:福建農林大學,2013.
[30]Elvira C,Sam Pedro L,Benitez S,et al.Vermicomposting of sludge from papermill and dairy industrieswith Eisenia Andrei's pilot-scale study[J].Bioresource Technology,1998,63(3):205-211.
[31]Priya Kaushik,Garg V K.Dynamics of biological and chemical parameters during vermicomposting of solid textilemill sludge mixed with cowdung and agricultural residues[J].Bioresource Technology,2004,94(2):203-209.
[32]王惠敏,周艷紅,范利,等.利用蚯蚓處理農業廢棄物及其肥效研究[J].河北農業科學,2011,15(10):60-63.
[33]柏彥超,周雄飛,汪孫軍,等.牛糞經蚯蚓消解前后理化性質的比較研究[J].江西農業學報,2010,22(10):135-137.