蚯蚓糞的綜合利用研究現狀

蚯蚓糞的綜合利用研究現狀

    以蚯蚓處理有機廢棄物的方式有簡單的露天堆養、箱養、池養及復雜的自動連續生物反應器等幾種。一些蚯蚓品種對作物秸稈、動物畜禽糞便及工業廢棄物等有機廢棄物的分解、處理具有一定潛力。隨著大量有機廢棄物處理問題及人類尋求新的解決辦法問題的突出, 蚯蚓養殖業正在逐漸發展壯大, 蚯蚓及蚯蚓糞在各方面的綜合利用研究也越來越多。

一、 蚯蚓糞的基本性質

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, 其物理性質由原材料的性質及蚯蚓消化的程度決定。蚯蚓糞具有很好的孔性、通氣性、排水性和較高的持水量, 蚯蚓糞有很大的表面積, 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, 同時經過蚯蚓消化, 有益于蚯蚓糞中水穩性團聚體的形成。

2、蚯蚓糞的化學性質 蚯蚓糞與蚯蚓餌料相比, 其可溶性鹽的含量、陽離子交換性能和腐殖酸含量有明顯增加, 有機質轉化為穩定的腐殖質類復合物質。有機廢棄物一般呈堿性, 而多數植物喜好的生長環境偏酸性( pH 6.0～6.5) , 通過蚯蚓的消化, 在微生物新陳代謝過程中分泌有機酸, 從而使偏堿性的畜禽糞便經過處理而趨于中性。蚯蚓糞中營養物質的含量因原材料不同而有差異, 同時也與蚯蚓活性有關。

3、 蚯蚓糞的生物學性質 蚯蚓糞中富含細菌、放線菌和真菌。蚯蚓能減輕由病原真菌引起的病害, 在通過蚯蚓消化道時, 隨食物進入體內的真菌營養體及大部分細菌被殺死,只有真菌的孢子和部分細菌仍可保持生活力。真菌是蚯蚓食物的一部分, 消化道內某些消化酶可能來源于微生物, 因此微生物在蚯蚓同化吸收有機物中起著重要作用。赤霉素、生長素、細胞分裂素等激素在植物的新陳代謝中發揮著重要作用, 能影響植物生長和作物品質, 早期的研究表明蚯蚓糞中富含多種植物激素。蚯蚓糞同時富含腐殖酸類物質,而腐殖酸能影響植物營養吸收和蛋白合成。

二、蚯蚓糞的應用現狀

1、 在育苗中的應用 我國蔬菜種植特別是大棚蔬菜大多采用育苗移栽的辦法, 近年來國內外不同的研究均發現, 蚯蚓糞在園藝作物等的育苗方面有一定的利用價值。

     以蚯蚓糞為主要原料配合不同體積比的蛭石作為育苗基質, 研究了此復合基質對辣椒、茄子、西瓜、甘藍等種子萌發及幼苗生長發育的影響。結果表明: 與草炭相比, 蚯蚓糞具有容重較大、孔隙度和持水力較小, 高磷、鉀含量和低氮含量等特性; 3∶1( v∶v) 蚯蚓糞復合基質育苗效果最佳, 既提高了西瓜種子出苗率, 又促進了幼苗生長發育, 蚯蚓糞作育苗基質時對茄果類蔬菜穴盤苗的耐熱性有一定影響, 蚯蚓糞基質通過對茄果類蔬菜穴盤苗抗氧化體系的保護或提高相關抗氧化酶活性, 可以提高茄果類蔬菜穴盤苗的耐熱性。以上研究表明,利用蚯蚓糞作為育苗基質進行育苗, 可以顯著提高秧苗質量, 縮短育苗時間, 有利于培育壯苗及工廠化育苗。

2、作為生物有機肥料 由于蚯蚓糞在物理、化學、微生物性質方面優良的肥料特點, 在園藝和種植業中的應用已進行過大量研究, 蚯蚓糞能不同程度地提高多種作物包括谷物、豆科植物、花卉、蔬菜及其他大田作物的種子發芽率, 促進其生長, 提高產量, 改善品質。在溫室西紅柿栽培中添加蚯蚓糞發現, 添加 10 %、20 %和 40 %( 體積比) 蚯蚓糞后西紅柿的商品率顯著升高, 畸形果顯著減少, 且 20 %添加量下西紅柿的產量最高, 達 5.1 kg/株, 單果重比對照高12.4 %。研究證明蚯蚓糞可以通過增加微生物的數量和活性來影響氮循環速度和分泌植物生長激素,對草莓的生長發育、產量有顯著的促進作用。蚯蚓糞可以提高土壤有機質含量, 單施蚯蚓糞土壤有機質與全 N、全 P 含量分別增加 78.7 %、47.9 %、40.8 %, 單施蚯蚓糞微生物總量增加 108.2 %。促進葉面積增長與干物質積累, 與不施肥相比增產 45.5 %、77.5 %, 差異達極顯著水平。施用蚯蚓糞改善甘藍品質, 降低甘藍硝酸鹽含量, 提高維生素 C 含量。施用蚯蚓糞還可提高土壤中性磷酶、蛋白酶、脲酶和蔗糖等的活性, 增強土壤供肥性能。 將蚯蚓糞浸提的腐殖酸加入到栽培基質中, 顯著增加了西紅柿和黃瓜的株高、葉面積和根干重等指標。應用到草莓可顯著提高草莓鮮果產量, 并能改善其品質, 配施蚯蚓糞處理的肥料效應明顯優于對照處理和單施 NPK 化肥處理。

3、 可抑制土傳病蟲害 適量添加蚯蚓糞可以抑制土壤害蟲和土傳病害。蚯蚓糞控制病害的程度與蚯蚓糞的量有一定的關系, 當蚯蚓糞與土體積比為 20 %時, 控制病害的程度最大, 防效達 96.1 %。蚯蚓糞的這種作用與蚯蚓糞中的微生物有關, 蚯蚓糞能大大提高土壤中的微生物量和微生物活性, 進而大大增強病土中與病原菌進行能源競爭的微生物的競爭能力。實驗中從新鮮蚯蚓糞中成功分離到拮抗活性強、抗菌譜廣的拮抗微生物。蚯蚓糞可誘導黃瓜產生炭疽病系統抗性, 蚯蚓糞通過啟動黃瓜體內的防御酶系, 誘導黃瓜產生系統抗性, 控制病害的發生, 從而初步解釋了蚯蚓糞的抑病機理。

4、 作為脫臭劑 蚯蚓糞亦可作為養殖場的脫臭劑。蚯蚓糞具有高孔隙率和比表面積, 是各種臭氣的高效吸附劑;蚯蚓糞中含有的大量微生物對臭氣物質具有良好的吸收凈化功能。蚯蚓糞經簡單加工可作為生物除臭劑, 在養殖場脫臭等方面具有廣闊的市場應用前景。蚯蚓糞可代替鋸屑作養雞場雞舍墊料。蚯蚓糞做雞舍墊料去除硫化氫效果優于鋸屑去除氨氣的效果, 均達到72 %以上。試驗證明用蚯蚓糞做墊料可以明顯降低雞舍內臭氣的主要成分氨氣和硫化氫氣體, 比鋸屑作墊料氨氣和硫化氫濃度明顯下降, 未發現雞群有異常表現。蚯蚓糞是蚯蚓對有機廢棄物進行生物降解的產物,利用蚯蚓資源化處理污泥、畜禽糞便等有機廢棄物是經濟上可行的生態處理有效方法。溫室和大田實驗都證實蚯蚓糞對不同作物包括谷物、蔬菜等植物有明顯的促生長作用。但把蚯蚓糞作為生物防治成份在一定程度上控制土傳植物病害發生的研究報道目前還不多。尤其對其抑制機制沒有深入研究。現在人們更加注重通過生物防治代替化學制品使用以保護生態環境和人體健康,蚯蚓糞如能作為一種新型抗菌肥料或生物防治制劑應用于保護地和農業生產,則具有重要的現實意義。