不同生物利用度碳源對蚯蚓堆肥影響分析

摘要：傳統蚯蚓堆肥原料配制依賴質量比、體積比或碳氮比（C/N）的配制方法，忽略了不同碳源有機質生物可利用組分的差異，存在不合理性。為探究不同生物可利用度碳源對蚯蚓生長繁殖和堆肥碳氮固定的影響，在C/N=30下，以牛糞（氮源）和生物利用度低、中、高的碳源物料（菠蘿皮渣、水稻秸稈和番茄秸稈）復配，開展60 d蚯蚓堆肥試驗。結果表明，蚯蚓日均增數量最高達6.4倍。易利用碳源菠蘿皮渣處理中腐殖質含量最高，為15.11%，但總有機碳固定率最低，僅39.63%；添加難利用碳源番茄秸稈處理組中的蚯蚓總數最高，為385條，且總氮固定率最高。生物利用度高的碳源廢棄物占比越高，蚯蚓增重越大；生物利用度低的碳源廢棄物占比越高，可促進蚯蚓繁殖；蚯蚓轉化后的蚓糞總有機碳固定率為39.63%～59.28%，全氮固定率為65.04%～95.59%。碳源生物可利用度增大時，蚯蚓堆肥體系中的總有機碳固定率降低，而總氮的固定率升高。以上研究結果闡明了原料中不同利用度碳源對蚯蚓生產和碳氮固持的影響規律，為蚯蚓高效養殖與綠色低碳的固廢堆肥處理工藝改進提供參考借鑒。

關鍵詞：生物利用度；碳源；蚯蚓；蚯蚓堆肥；碳氮

doi：10.13304/j.nykjdb.2022.1026

中圖分類號：S141.4 文獻標志碼：A 文章編號：1008?0864（2024）07?0199?11

蚯蚓堆肥技術是實現農業廢棄物減量化、無害化、資源化和增值化的重要手段，廣泛用于規模化處置大宗生物質有機固體廢棄物，如作物秸稈、畜禽糞便、園林垃圾、市政和食品加工污泥等，是農業資源循環、綠色發展的重要抓手[1-4]。蚯蚓作為一種清潔環保的“生物反應器”，轉化后可以獲得高蛋白的蚯蚓活體，并產出號稱“有機肥之王”的蚯蚓糞[5?6]。蚯蚓堆肥轉化的本質是在蚯蚓和微生物的耦合驅動下將碳氮物質礦化分解，并實現有機物料的腐殖化[7]。近年來，在我國“雙碳”戰略大背景下，規模化農業有機固廢處置領域的固碳減排是必然要求，因此，提高碳氮固定效率、減少碳氮損失，成為目前實現蚯蚓堆肥綠色發展的關鍵需求。

堆肥基料中合理的碳源與氮源配比，即碳氮比（C/N）[8]，關乎生命活動所需的能量、物質骨架和蛋白質，是堆肥基料配制的關鍵要素，顯著影響蚯蚓生長發育和堆肥品質。蚯蚓堆肥基料中常見氮源主要以豬、雞、牛糞等畜禽糞便為主。然而，當以秸稈類、果渣類廢棄物作為蚯蚓堆肥碳源時，碳源的種類、異質性、生物利用度存在較大差異，即使在相同C/N條件下，碳源物料的生物利用度差異也會導致蚯蚓堆肥品質差異較大的問題，且養殖收獲的蚯蚓大小不一，影響后續生產加工與使用[9]。目前，大量研究僅關注蚯蚓堆肥基料配制中的總量碳氮比[10]，即總有機碳（total organiccarbon，TOC）/全氮（total nitrogen，TN），而忽略了秸稈類碳源物料的生物可降解有效性差異，而這種不同生物利用度的碳源差異對蚯蚓生長繁殖、蚯蚓堆肥碳氮固持的影響鮮有研究。

高效的養殖基料是保證蚯蚓生長繁殖達到最佳狀態，并生產出高品質蚯蚓糞的前提。基料配制上，對配料方式的研究主要集中在質量配比、體積配比和C/N配制3個方面，牛得真[11]研究發現，卷心菜與牛糞按質量比1∶1時獲得的蚯蚓糞品質最佳；Wang等[12]比較了純牛糞蚯蚓堆肥和牛糞+生物炭混合蚯蚓堆肥的堆肥效果，發現牛糞+15%秸稈+15%生物炭的基料組合能顯著增加堆肥體系腐殖化進程；牛糞與蔬菜垃圾質量比9∶1[13]、牛糞50%+紙漿污泥50%[14]時蚯蚓采食效率達到最佳狀態。在實際生產中，質量法和體積法的基料原料配制方式較粗放，需耗費大量的時間進行配比試驗。

近年來，基于C/N的配料方式認為，合適的C/N可增加蚯蚓對基料的適口性。Che等[15]研究表明，牛糞和玉米秸稈混合蚯蚓堆肥時，最適C/N為28。劉鵬[16]控制牛糞和玉米秸稈的質量比來改變堆肥基質的C/N，發現在C/N為28時堆肥產物中氮、磷、鉀等養分含量最高。牛糞和小麥秸稈混合時，C/N為20時能使蚯蚓糞品質達到最佳[17]。劉科等[18]在利用牛糞和水稻秸稈進行蚯蚓堆肥中發現，C/N為30 時蚯蚓生長繁殖情況最佳。徐雪東[19]研究發現，在同一C/N條件下，添加難被生物利用的秸稈廢棄物處理中蚯蚓的平均重量要低于添加易被生物利用的果渣處理組，且不同處理堆肥產物中的養分含量也存在差異，表明不同降解類型的碳源物料可能對蚯蚓生長發育和蚓糞碳氮含量產生不同影響。因此，基于一定C/N的配料方式下，如何量化不同碳源的有效作用、挖掘出不同碳源原料之間的差異對蚯蚓生長繁殖和蚓糞的影響規律，是實現蚯蚓堆肥高效基料配制的關鍵所在。

本研究選取大平二號蚯蚓，同一C/N 下，以3種典型不同生物利用降解度的碳源廢棄物與牛糞（氮源）混配轉化，旨在探明不同生物利用降解度的碳源添加后，對蚯蚓生長繁殖和堆肥碳氮固持的影響與規律，以期為蚯蚓堆肥高效基料的配制提供合理建議。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試蚯蚓為大平二號蚯蚓。以純牛糞（cowmanure， CM）作為蚯蚓堆肥基料的氮源，以菠蘿皮渣、水稻秸稈、番茄秸稈作為碳源。牛糞靜置穩定3周以排除異味，各原料的理化性質如表1所示。

1.2 試驗設計

試驗以純牛糞（CM）為對照組，依據碳源生物可利用度由高至低，依次設置菠蘿皮渣+牛糞（PCM）、水稻秸稈+牛糞（RCM）、番茄秸稈+牛糞（TCM）處理，共計4個處理，每處理3次重復。其中PCM、RCM、TCM 處理的C/N 均為30；CM 處理的C/N為24。轉化過程均在恒溫培養室中進行，控制室溫25 ℃，空氣相對濕度50%；蚯蚓轉化在底部有透水孔隙的養殖盒（240 mm×160 mm×100 mm）中進行。轉化物料干基總量為220 g，將各處理原料混合均勻，調節含水率為（70%±2%），每盒中初始添加均體重為0.3～0.4 g 的幼蚯蚓15條，轉化時間為60 d。

1.3 評價指標與方法

酸水解法可以用來衡量和劃分堆肥原料的生物可利用度，基于Rovira等[20]的生物利用度劃分方法，將蚯蚓堆肥原料中的碳組分劃分為易利用有機碳（labile carbon pool Ⅰ，LCP1）、中等利用有機碳含量（labile carbon pool Ⅱ，LCP2）、非活性有機碳（recalcitrant carbon pool，RCP）3 種碳組分。其中，LCP1主要成分包含單糖、半纖維素等微生物可直接利用的部分，LCP2主要包含纖維素等微生物借助酶體系分解、轉化后可以利用的中度利用組分。LCP1與LCP2均可被微生物直接或間接利用，總稱為活性有機碳（LCP）。RCP為剩余未水解殘渣中的組分，主要是木質素、果蠟、無機物等常規條件下較難以分解利用的組分。分別測定LCP1、LCP2和RCP含量，測定方法如下。

LCP1：待測樣在2.5 mol·L-1硫酸、105 ℃下酸洗30 min，經離心、抽濾后，得到的上清液為LCP1。取5 mL上清液于50 mL消煮管中，加入5 mL濃硫酸和5 mL 0.8 mol·L-1重鉻酸鉀溶液，在180 ℃下加熱5 min，以鄰菲羅啉做指示劑，用0.1 mol·L-1硫酸亞鐵溶液滴定。

LCP2：在LCP1 中分離的殘留物中加入13 mol·L-1硫酸室溫下振蕩10 h，然后加入24 mL水離心，得到的上清液為LCP2。取5 mL上清液于50 mL消煮管中，加入5 mL濃硫酸和5 mL 0.8 mol·L-1重鉻酸鉀溶液，在180 ℃下加熱5 min，以鄰菲羅啉做指示劑，用0.1 mol·L-1硫酸亞鐵溶液滴定。

RCP=TOC-LCP1-LCP2 （1）

堆肥基料中碳素活度（activity of carbon，AC）、碳素有效率（available carbon percentage，ACC）等可以用來衡量堆肥體系中TOC的氧化穩定性和抗生物降解能力，是指示堆肥體系中碳素養分流向的重要指標。根據沈宏等[21]的研究，統計蚯蚓堆肥基質中易利用碳素活度（AC1）、中等利用碳素活度（AC2）、易利用碳素有效率（ACC1）、中等利用碳素有效率（ACC2），計算公式如下。堆肥基料中不同生物利用度碳素含量及有效率見表2，試驗不同處理組中碳素含量及占比見表3。

AC=LCP/RCP （2）

AC1=LCP1/RCP （3）

AC2=LCP2/RCP （4）

ACC=（LCP1+LCP2）/TOC×100% （5）

ACC1=LCP1/TOC×100% （6）

ACC2=LCP2/TOC×100% （7）

采用人工手檢計數法與稱量法[20]測定蚯蚓生長繁殖數據，統計蚯蚓數量、蚯蚓繭數和蚯蚓質量（g），計算蚯蚓日增數量、日增質量、日均產繭數，計算公式如下。

日增數量=（總數-初始蚯蚓數）/天數（8）

日增質量=（總增質量-初始蚯蚓質量）/天數（9）

日均產繭數=（產繭總數-初始蚯蚓繭數）/天數（10）

在堆肥60 d后采用5點取樣法對堆肥樣品隨機取樣，參考NY/T525—2021[22]測定堆肥的pH、電導率（electrical conductivity，EC）；采用濃硫酸-重鉻酸鉀外加熱法[23]測定總有機碳（TOC）含量。濃硫酸消解樣品后，采用凱氏定氮法[24]測定樣品的全氮（TN）含量；按照劉媛媛等[25]測試方法進行測定腐殖質（humus，HS）、富里酸（fulvic acid，FA）和胡敏酸（humic acid，HA）含量；采用靛酚藍比色法測定銨態氮（NH4-N）含量；樣品經氯化鉀溶液浸提后，采用紫外分光光度法測定硝態氮（NO3-N）含量。計算TOC固定率和TN固定率，公式如下。

TOC固定率=（轉化后TOC總量／轉化前TOC總量）×100%（11）

TN固定率=（轉化后TN總量／轉化前TN總量）×100% （12）

1.4 數據處理與分析

采用Microsoft Excel 2019 處理數據，采用Origin 2021繪制柱狀圖，采用Minitab 19對數據進行方差分析和多重比較[26]，采用Canoco5進行冗余分析（redundancy analysis，RDA）[27]。以蚯蚓數量、質量以及堆肥產物的 TOC和TN固定率、原料碳組分為X、Y矩陣數據，采用SIMCA 14.1軟件中正交偏最小二乘回歸分析模型（partial least square，PLS）[28]，結合交叉檢驗分析模型精度、置換檢驗分析模型的可行性，計算變異權重系數（variableimportance in projection， VIP），評估堆肥基料指標參數對蚯蚓生長繁殖和碳氮固定的作用因子效應。

2 結果與分析

2.1 蚯蚓生長繁殖效果

蚯蚓生長繁殖情況如表4所示。與0 d相比，CM、RCM、TCM 處理在60 d 時的蚯蚓總數、幼年蚯蚓數均顯著增加，而PCM處理無明顯變化。其中，TCM處理的蚯蚓總數為385條，幼年蚯蚓數量為375條，蚓繭數為61個，日增數量為6.4條·d-1，顯著高于CM、RCM 、PCM處理。PCM、CM、RCM、TCM處理在60 d時的蚯蚓總質量、成年蚯蚓質量較0 d均顯著增加，其中PCM處理的成年蚯蚓質量最大，為7.8 g，顯著高于CM、RCM、TCM處理；TCM處理的蚯蚓總質量為16.10 g，幼年蚯蚓質量為11.00 g，總增質量高達12.32 g，均顯著高于PCM、CM、RCM處理。

2.2 蚯蚓堆肥特性與碳氮轉化-固持效果

2.2.1 不同生物利用度碳源對蚯蚓堆肥基本理化特性的影響

不同處理堆肥產物的pH和電導率（EC）如圖1所示。PCM、RCM、TCM處理的pH較CM處理顯著提高，分別為7.1、8.4、8.0；同時，EC較CM處理也顯著提高。由此表明，蚯蚓轉化過程中的氨化作用導致銨態氮的積累，從而使pH 升高[29-31]。相較于0 d，PCM、CM、RCM、TCM處理在60 d時堆肥產物中的TOC含量均極顯著降低，降幅分別為6.86%、7.79%、8.78%、5.81%，其中RCM 處理TOC 損失最大；TCM 處理損失較小。PCM、RCM、TCM 處理在堆肥60 d 時的TN含量較0 d 時極顯著增加，增幅分別為0.53%、0.39%、1.05%；而CM 處理極顯著降低，降幅為0.22%。由此表明，添加番茄秸稈能降低堆肥體系中TOC 的損失，添加水稻秸稈會增加堆肥體系中TOC 的損失；添加碳源能夠促進堆肥體系的TN 含量，且添加的碳源越難被利用，TN 含量的增幅越大。

2.2.2 不同生物利用度碳源蚯蚓堆肥碳氮轉化與固持效果

各蚯蚓堆肥的碳氮固定率如圖2所示。當C/N為30條件下，蚯蚓糞中TOC的總固定率為39.63%～59.28%，TN 的總固定率為65.04%～95.59%，其中TCM 處理的TN 固定率最高，為95.6%。外加碳源處理中，隨著活性碳組分（LCP1、LCP2）占比的提高，TOC和TN的固定率下降。

與0 d相比，各處理在堆肥60 d時的銨態氮含量均顯著降低，其中CM 處理的降幅最大，為0.010%；CM、RCM、TCM 處理的硝態氮含量均顯著增加，其中RCM 處理的增幅最大，為0.042%，而PCM處理的硝態氮含量顯著降低。由此表明，外源添加碳源對蚯蚓堆肥中的銨態氮含量影響不顯著，硝態氮含量隨非活性碳組分（RCP）占比的提高而呈上升趨勢。

相較于0 d，PCM、CM、RCM、TCM處理在堆肥60 d時的腐殖質、胡敏酸、富里酸含量均顯著增加，其中PCM處理腐殖質的增幅最大，為7.55%；TCM處理的增幅最少，為6.12%。各處理胡敏酸的增幅分別為6.95%、6.13%、5.75%、0.85%，且與添加物料的生物可利用程度呈正相關。各處理富里酸的增幅分別為0.59%、0.71%、1.11%、5.27%，且與添加物料生物可利用程度呈負相關。由此表明，原料活性碳組分（LCP1、LCP2）占比越高，蚯蚓堆肥后腐殖質、胡敏酸的增幅越大，而富里酸的增幅越小，且添加易利用碳源有利于腐殖質、胡敏酸的積累，與解新宇等[32]的研究結果一致。

2.2.3 不同碳源組分構成對蚯蚓生長繁殖、蚯蚓堆肥碳氮品質影響分析

為進一步揭示不同生物利用度碳源對蚯蚓生長繁殖的影響，挖掘原料碳組分與蚯蚓生長繁殖之間的作用規律。將不同利用度碳組分數據（LCP1、LCP2、RCP、LCP）、蚯蚓繁殖數據（成年蚯蚓數、幼年蚯蚓數、蚯蚓繭數、日增數量倍數、日均產繭數）和蚯蚓生長數據（成年蚯蚓質量、幼年蚯蚓質量、總增質量、平均成年蚯蚓質量、平均幼年蚯蚓質量）導入Canoco5進行冗余分析，如圖3所示。主成分對蚯蚓繁殖數據的解釋率為85.49%，對蚯蚓生長數據的解釋率為99.90%，表明不同生物利用度的碳組分與蚯蚓生長、繁殖密切相關。LCP與成年蚯蚓質量、LCP1與成年蚯蚓數的余弦值最大，具有較強的正相關性；LCP2與平均成年蚯蚓質量的余弦值最大，有較強的正相關性；RCP與幼年蚯蚓質量、總增質量、平均幼年蚯蚓質量、幼年蚯蚓數、蚯蚓繭數、日均產繭數均有較強的正相關性。LCP是有機質中可被生物利用的活性碳組分，主要包括纖維素、半纖維素、可溶性糖等，在堆肥過程中可被蚯蚓吸收轉化為自身脂肪等物質，促進蚯蚓體重的增加。RCP是有機質中難被生物利用的碳組分，主要包括木質素，在堆肥體系中可利用的有機質降低時，蚯蚓傾向于將有機質用于產繭[19]，因此堆肥原料中RCP占比較高時，對蚯蚓的繁殖有促進作用。

分析不同生物利用度碳源組分和蚯蚓堆肥碳氮轉化、碳氮固持指標的相互關系，有助于闡明蚯蚓堆肥碳源與產物碳氮的變化規律，為低碳綠色的蚯蚓堆肥生產工藝改進提供參考。因此，將不同利用度原料碳組分數據（LCP1、LCP2、RCP、LCP）和堆肥產物碳氮變化數據（腐殖質、胡敏酸、富里酸、硝態氮、銨態氮、TN 固定率、TOC固定率）數據導入Canoco5 進行RDA 分析，結果如圖4所示。2個主成分的解釋率分別為65.45%和19.69%，累計解釋率為85.14%，表明了冗余分析結果能夠較好地反映不同利用度碳源組分構成與蚯蚓堆肥碳氮轉化參數間的相互作用關系。其中，LCP1、LCP2與銨態氮、腐殖質、胡敏酸呈現較強的正相關性；RCP 與TOC 固定率、TN 固定率、富里酸、TN、TOC、硝態氮含量有較強的正相關性。

2.2.4 基于偏最小二乘法回歸模型評估原料碳源組分對蚯蚓生長繁殖與堆肥碳氮固定影響

偏最小二乘回歸分析兼具多元線性回歸、主成分、典型相關分析和聚類的優點，能夠較好地從大量因子參數中挖掘出對指標影響顯著的因子。VIP值是反映自變量對因變量解釋能力的重要指標，其值越大表明該自變量對因變量的解釋能力越強，通常以VIPgt;1為標準認為因子作用顯著。由表5可知，LCP1對蚯蚓生長繁殖和蚯蚓堆肥碳氮固定均有顯著影響；LCP2、LCP、RCP/TN中僅有1項VIPlt;1，其余均對蚯蚓生長繁殖和蚯蚓堆肥碳氮固定有顯著影響。蚯蚓質量反映了蚯蚓生長狀況，主要受LCP的影響；而蚯蚓繁殖主要由幼蚯蚓數量決定，主要受LCP1和RCP 影響；蚯蚓堆肥中碳氮的固定率主要受RCP/TN影響。因此，在實際生產中，宏觀調控蚯蚓堆肥基料原料中LCP1、LCP2、RCP和RCP/TN，能夠促進蚯蚓生長、繁殖，有效調控碳氮固定效應，這對于蚯蚓堆肥的綠色高效生產具有重要意義。

3 討論

較佳的蚯蚓生長和繁殖狀態是保證高質量蚯蚓堆肥的重要前提。本研究發現，碳源生物利用度越高，提高蚯蚓平均重量的效果越顯著。添加菠蘿皮渣的PCM處理中成年蚯蚓質量顯著增加，這可能是由于菠蘿皮渣中易利用碳組分含量高，可溶性糖、單體氨基酸等占比高，蚯蚓更偏好于采食，能夠促進成年蚯蚓增重，但是由于糖等親水性物質含量高，物料后期過于粘稠，幼蚓數量較少。添加番茄秸稈的TCM處理中幼蚓數、蚓繭數、蚯蚓總數顯著增加，這與Ramos等[29]的研究結果一致。番茄秸稈中難利用碳組分含量高，木質素、果蠟和大分子脂肪類物質多，能夠被蚯蚓腸道微生物轉化吸收的有機質含量低，因此當取食轉化效果下降時，蚯蚓的交配與產繭行為增加，難利用碳源的占比較高時可顯著促進蚯蚓產繭和蚯蚓孵化。綜上所述，蚯蚓堆肥的碳源組分構成中，提高生物利用度高的碳源占比，可顯著增加蚯蚓體質量，提高生長效果；而提高生物利用度低的碳源占比，可顯著促進蚯蚓繁殖，即提高蚯蚓的產繭量與孵化量。

NY 525—2021[22] 規定有機肥料標準pH 為5.5～8.5，本研究中的蚯蚓糞均滿足要求。EC能夠反映堆肥中可溶性鹽含量，與有機物的分解有關[31]。PCM、RCM、TCM處理的EC值均高于對照CM 處理，即外添加碳源均能提高蚯蚓堆肥產物的EC，提高蚯蚓對有機質的分解水平，導致堆肥產物中可溶性鹽含量升高[32]。

本研究表明，添加番茄秸稈能夠降低堆肥體系中TOC的損失，添加菠蘿皮渣、水稻秸稈能夠增加堆肥體系中TOC的損失；外添加碳源能夠促進堆肥體系的TN含量，且添加碳源越難被利用，TN含量增幅越大。這與師恩慧[33]研究結果一致。基于碳素的三羧酸循環理論[32]，在有機質被蚯蚓轉化利用過程中，糖類、脂類、氨基酸等代謝中間產物會被分解產生CO2等氣體，此過程被認為是導致TOC損失的主要原因；蚯蚓活動向環境體系中分泌粘液和排泄氮產物，而外添加碳源能夠提高蚯蚓和微生物的活性，加速含氮有機物的礦化[34]，加之有機質的總量降低導致體系干物質量減少，導致TN增加。

不同生物利用度碳源條件下，蚯蚓堆肥后蚓糞的TOC固定率為39.63%～59.28%，TN固定率為65.04%～95.59%。碳源生物降解可利用度占比越高，則TOC與TN的固定率越低。TOC固定率和TN固定率是衡量堆肥過程中碳氮固持的重要指標[35]。堆肥過程中TOC損失可能是由于蚯蚓同化、微生物消耗可利用碳源作為能量進行礦化與代謝作用，產生CH4、CO2等氣體[36]，且碳源中易利用碳組分含量越高，碳損失量越大；TN損失與硝酸鹽、亞硝酸鹽在還原酶作用下發生反硝化作用產生NO、N2O、N2等含氮氣體關系密切[37]。因此，C/N為30條件下，一定程度上提高難利用碳源組分占比，有利于提高蚯蚓堆肥體系中TOC和TN的固定率。

堆肥基料中含氮化合物在微生物作用下發生氨化、硝化作用產生銨態氮、硝態氮[38]。原料中LCP1、LCP2能夠增加含氮化合物礦化相關微生物的活性，而原料中RCP能降低蚯蚓和微生物的活性，減少有機氮礦化的中間產物，降低氮素在硝化、反硝化作用中的淋失量和揮發量，減少氮損失。因此，蚯蚓堆肥產物中碳氮轉化受原料碳組分LCP1、LCP2、RCP 的調節，其中LCP1、LCP2 能夠促進堆肥產物的腐殖化進程，加速銨態氮的轉化；RCP能夠提高堆肥產物的碳氮固定效率，減少堆肥過程中的碳氮損失。銨態氮、硝態氮是蚯蚓堆肥氨化、硝化作用的主要產物[39]。銨態氮含量下降主要是由于pH 上升，降低了銨態氮的溶解性，從而導致銨態氮以NH3 揮發[40]；此外，外添加碳源改變了堆肥產物的C/N，增加了與硝化作用相關的微生物活性，從而促進銨態氮向硝態氮轉化[41]，這也是硝態氮含量增加的主要原因。

腐殖質是由多糖、多酚、可溶性有機質、氨基酸等前體物質轉化[42]，胡敏酸是腐殖質中較為穩定的組分，含有多種功能基團，是腐殖質中的重要組分[25]，腐殖質組分越高意味著蚯蚓堆肥對有機質的分解越徹底，越有利于還田利用。本研究表明，基料碳源生物利用度與蚯蚓堆肥促使基料腐殖化進程和效率存在相關性，難利用碳源占比越高，腐殖化所需的時間越長。堆肥基料中的有機質、木質素、纖維素、半纖維素、長鏈脂肪酸等物質在微生物的作用下分解為多糖、多酚、可溶性有機質、氨基酸等中間產物，經過三羧酸循環、聚合反應形成腐殖質，中間產物是構成腐殖質的小分子化合物，在堆肥中的含量與原料中LCP1、LCP2含量直接相關，其在微生物作用下縮合脫氫產生CO2、CH4 等，導致碳損失[32]。原料碳組分中RCP含量高時，參與有機物代謝的碳量較少，碳排放的減少能夠降低堆肥產物中的碳損失。

在實際生產中，蚯蚓堆肥基料的配制方法較為粗放，質量、體積與C/N的配制方法均存在局限性，未來基于蚯蚓堆肥實際碳氮組分有效性及其需求進行原料配制，能夠實現蚯蚓生長發育和產物品質的精準調控，這對于改進蚯蚓堆肥技術工藝、減少資源的浪費、增強蚯蚓堆肥技術在固廢處置中的競爭力具有重要意義，有助于實現未來蚯蚓堆肥產業高效、低碳、綠色發展。

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基金項目：海南省科技創新人才項目（KJRC2023D20）；海南省重大科技計劃項目（ZDKJ2021009）；海南省自然科學基金項目（442QN368）；中央級公益性科研院所基本業務費專項（1630042022002，1630042022019）。