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Experiment on Eisenia foetida for pre-compost of chook manure

赤子爱胜蚓处理鸡粪的试验研究



全 文 :    倡 �河南省重大科技攻关项目(0322030400)资助
       收稿日期 :2005唱05唱28   改回日期 :2005唱06唱25
赤子爱胜蚓处理鸡粪的试验研究 倡
杨世关  刘亚纳  张百良
(河南农业大学农业部可再生能源重点开放实验室  郑州   450002)
摘  要  对“赤子爱胜蚓”处理鸡粪的试验研究结果表明 :蚯蚓在堆肥 7d以上鸡粪中的生长和繁殖情况均比干鸡
粪中好 ;堆肥 28d的饵料中 ,蚯蚓日增重倍数最高达 0畅08 ;堆肥 35d的饵料中 ,蚯蚓日繁殖倍数最高达 0畅13 。与饵
料相比 ,蚓粪 C/ N值降低 ,NH4唱N含量显著下降 ,而 NO3唱N含量显著升高 。
关键词  赤子爱胜蚓  鸡粪  堆肥  日增长倍数  日繁殖倍数
Experiment on Eisenia foetida for pre唱compost of chook manure .YANG Shi唱Guan ,LIU Ya唱Na ,ZHANG Bai唱Liang
(Key Laboratory of Renewable Energy of Ministry of Agriculture ,Henan Agricultural University ,Zhengzhou 450002 ,
China) ,CJEA ,2007 ,15(1) :55 ~ 57
Abstract   The experiment was conducted to study the grow th and fecundity of Eisenia foetida used to treat the chook
manure with different pre唱compost .The results indicate that the grow th and the reproduction of Eisenia foetida in chook
manure pre唱composted for 7 days are better than those in the untreated manure ; the highest daily grow th rate reaches
0畅08 in the chook manure pre唱composted for 28 days ;the highest daily propagation rate reaches 0畅13 in the chook ma唱
nure pre唱composted for 35 days .The treated chook manure bears lower C /N ratio and NH4唱N content ,higher NO3唱N
content than the untreated one .
Key words   Eisenia fetida ,Chook manure ,Composting ,Daily grow th rate ,Daily propagation rate
(Received May 28 ,2005 ;revised June 25 ,2005)
随着养殖业的发展 ,畜禽粪便对环境的污染日益严重 ,消除环境污染 ,使畜禽粪便实现资源化利用是实
现养殖业可持续发展的迫切需要[1 ~ 3] 。在养殖粪便处理的各种方法中 ,蚯蚓处理作为一种古老而又新生的
生物技术 ,日益受到人们的重视 。蚯蚓有很强的处理粪便能力 ,能分解粪便中的物质合成生物蛋白及多种
营养物质 ,且粪便经蚯蚓处理后产生的蚯蚓粪是一种优质的有机肥 。这些产物具有环保价值和较高的经济
价值[4 ,11] 。目前 ,蚯蚓在处理牛粪方面的研究与应用较多[5 ~ 7 ,11 ,12] ,但在鸡粪处理方面的研究与应用较少 。
本试验研究了不同预处理鸡粪作饵料对蚯蚓生长和繁殖状况的影响 ,以及处理前后粪便 C/N 值 、NH4唱N 和NO3唱N的变化 ,得到蚯蚓处理鸡粪的优化工艺参数 ,以期为蚯蚓处理鸡粪的生产应用提供依据 。
1  实验材料与方法
供试蚯蚓为“赤子爱胜蚓” ,饵料采用 2种配方 ,配方 1为“干鸡粪 + 锯末” ,调整其 C/N 值为 13畅2 ,水分
含量为 65% ,直接用来喂养蚯蚓 ;配方 2为“湿鸡粪 +锯末 +稻草”[8] ,调整其C/N 值为 24后作堆肥处理 ,堆
肥时间分别为 0d 、7d 、14d 、21d 、28d 、35d共 7种 ,完成堆肥处理后再喂养蚯蚓 。实验中采用的鸡粪 、锯末和稻草
的理化性质见表 1 。
表 1  鸡粪稻草锯末理化性质
Tab .1   Properties of chook manures ,rice straws and sawdusts
物   料 含水率/% 总 C/g·kg - 1 `总 N /g·kg - 1 怂总 P/g·kg - 1 ,总 K /g·kg - 1 櫃C/N 值 pH
Materials Moisture Total Total Total Total Ratio of carbon
content carbon nitrogen phosphorus potassium to nitrogen
鸡粪 61 畅30 151 晻畅4 22 珑畅6 13 N畅6 16 档畅2 7 篌畅09 9 p畅23
稻草 5 畅60 432 晻畅5 5 珑畅7 20 N畅4 24 档畅1 75 篌畅35 6 p畅63
锯末 6 畅30 451 晻畅6 1 珑畅5 0 N畅6 - 309 篌畅29 6 p畅87
   蚯蚓放在陶土花盆中培养 ,每盆接种 8 条个体质量在 150mg 左右的蚯蚓 ,投加含水率为 65% 的饵料
第 15 儍卷第 1期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .15 换  No .1
2 0 0 7 乔年 1 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture Jan .,  2007 後
200g ,每种饵料做 3个重复实验 ,放在培养箱内培养 。控制培养箱温度为 20 ℃ ,湿度 65% [13] ,培养 30d 。所
用陶土花盆上口直径 20cm ,下口直径 12cm ,高 15cm ,底部有透水孔 ,放有细纱网和花盆底托防止蚯蚓逃跑 。
实验过程中相关指标测定和计算按下式进行 :
日增重倍数 = (养殖一段时间后的蚯蚓总重 -初始蚓重)/(初始蚓重 ×养殖时间)[9] (1)
日繁殖倍数 = (养殖一段时间后的蚯蚓总数 -初始蚯蚓数)/(初始总蚯蚓数 ×养殖时间) (2)
总 C采用 K2Cr2O7唱外源加热法测定 ;总 N 采用凯氏定氮法测定 ;pH 值采用 pH 计测量 ,方法是称取
2 ~ 5g鲜样 ,按 1/10(干物质量/体积)比例用去离子水浸提 ,振荡 2h ,用 pH计测试上层清液 ;NH4唱N 测定方
法为试样采用 2mol/L KCl浸提后 ,在振荡机上振荡 30min ,蒸馏滴定 ;NO3唱N 采用差减法测定[10] 。所测数
据用方差和 Duncan’s新复极差法进行显著性检验 。
2  结果与分析
2畅1  不同处理蚯蚓增重与繁殖率的变化
   培养结束后发现 ,在不同饵料处理情况下 ,蚯蚓的增重情况和繁殖率均不相同 。由表 2可知 ,在投加蚯
蚓平均个体量基本相同前提下 ,鸡粪的不同预处理对蚯蚓的生长和繁殖有较大影响 ,差异显著 。干鸡粪在
其晾晒过程中一部分 NH4唱N 的挥发浓度变小 ,但 N 素含量仍然较高 。故采用不做堆肥处理的干鸡粪为饵
料时 ,蚯蚓的生长和繁殖水平都相对较低 ,这可能与干鸡粪 N 素含量高有关 ;同时经实验观察在干鸡粪中生
长的蚓茧个体较小 ,但未发现蚯蚓蛋白质中毒现象 。在以不同堆肥天数湿鸡粪为饵料条件下 ,蚯蚓日增重
倍数大体上随饵料堆肥天数延长而上升 ,但饵料堆肥 7d 、35d时 ,蚯蚓日增重倍数下降 ;而蚯蚓日增殖倍数随
着饵料堆肥天数的延长一直上升 。从堆肥角度分析 ,NH4唱N在堆肥过程中的浓度变化趋势很显著 。堆肥开
始时其含量迅速增加 ,在第 7d左右达到最高点 ,这是氨化作用以及有机氨的矿化作用引起 。之后堆肥中的
NH4唱N 由于挥发损失及转化成硝态氮而逐渐减少 。而 NH4唱N 浓度的大小对蚯蚓生长有抑制作用 ,堆肥 7d
时饵料 NH4唱N 浓度最大 ,故蚯蚓日增重倍数最小 。而后随着饵料 NH4唱N 浓度的减小 ,日增重倍数上升 ,堆
肥 28d时最大 ;堆肥 35d时 ,虽然 NH4唱N 浓度最小 ,但营养物质损失较为严重 ,饵料中的养分不能满足蚯蚓
生长的需要 ,故蚯蚓日增重倍数亦较低 。蚯蚓日增殖倍数随着鸡粪堆肥天数的增多一直上升 ,说明鸡粪堆
肥饵料越腐熟 ,越有利于蚯蚓的繁殖 。整个实验过程蚯蚓日增重倍数和日繁殖倍数都较低 ,其原因主要是
鸡粪中的氨态氮对蚯蚓的生长有较大的影响所致 。
表 2  不同配方及预处理条件下“赤子爱胜蚓”的增重与繁殖情况 倡
Tab .2   Effects of different pre唱disposed chook manure on the grow th and fecundity of Eisenia foetida
饵料配方 堆肥时间/d 平均生物量/mg·条 - 1 日增重倍数 日繁殖倍数 平均产茧量/个·盆 - 1 ┅
Feedstuff Composting Average weight per earthworm Daily grow th Daily propagation Average cocoon
formulation time 开始 结束 rate rate production
Start End
配方 1 70 k150 槝畅3 ± 0 e畅17a 330 f畅7 ± 23 \畅86c 0 忖畅04 ± 0 刎畅005c 0 r畅08 ± 0 h畅009c 20 Ё畅3 ± 2 t畅08c
配方 2 70 k150 槝畅8 ± 0 e畅36a 331 f畅8 ± 23 \畅94c 0 忖畅04 ± 0 刎畅004c 0 r畅05 ± 0 h畅006d 12 Ё畅7 ± 1 t畅53d
7 k150 槝畅5 ± 0 e畅46a 286 f畅0 ± 16 \畅27c 0 忖畅03 ± 0 刎畅004c 0 r畅09 ± 0 h畅011c 22 Ё畅3 ± 2 t畅00c
14 k150 槝畅2 ± 0 e畅27a 420 f畅6 ± 35 \畅77b 0 忖畅06 ± 0 刎畅008b 0 r畅10 ± 0 h畅008bc 24 Ё畅0 ± 2 t畅08bc
21 k150 槝畅4 ± 0 e畅44a 469 f畅2 ± 32 \畅64ab 0 忖畅07 ± 0 刎畅007ab 0 r畅11 ± 0 h畅009b 26 Ё畅7 ± 2 t畅08b
28 k150 槝畅5 ± 0 e畅36a 511 f畅7 ± 28 \畅20a 0 忖畅08 ± 0 刎畅006a 0 r畅11 ± 0 h畅009b 26 Ё畅3 ± 2 t畅08b
35 k150 槝畅2 ± 0 e畅26a 420 f畅6 ± 23 \畅84b 0 忖畅06 ± 0 刎畅005b 0 r畅13 ± 0 h畅009a 31 Ё畅3 ± 2 t畅08a
    倡 表中数字后的字母相同表示无显著性差异 ,不同表示有显著性差异(P ≤ 0畅05) 。
2畅2  不同处理饵料 C/N值 、NH4唱N 、NO3唱N及 pH值的变化
经过 30d的处理 ,饵料成分发生较大变化 ,饵料处理前后 C/N 值 、NH4唱N 、NO3唱N 及 pH值的变化见表
3 。由表 3可知 ,不同预处理饵料的 C/N 值经蚯蚓处理后都下降 ,达到一个相对稳定范围 ,干鸡粪处理蚓粪
为 9畅7 。不同预处理饵料的 pH值经蚯蚓处理后都下降 ,处理后蚓粪 pH值呈中性偏碱 。不同预处理饵料的
NH4唱N含量经蚯蚓处理后都下降 ,含量 < 300mg/kg ,而 NO3唱N含量则大幅度上升 ,含量 > 3000mg/kg 。说明经
过蚯蚓处理 ,鸡粪中的有机氮更多的转化为 NO3唱N ,且在堆肥和蚯蚓处理过程中 ,一部分 NH4唱N 转化成 NO3唱
56  中 国 生 态 农 业 学 报 第 15 卷
N ,一部分挥发到大气中去 。
表 3  不同处理饵料 C/N值 、NH4唱N 、NO3唱N 、pH值的变化
Tab .3   Variation of C/N ,NH4唱N ,NO3唱N and pH of feedstuff in different treatments
饵料配方 堆肥时间/d C/N NH4 唱N /mg·kg - 1 NO3 >唱N /mg·kg - 1 pH
Feedstuff Composting 开始 结束 开始 结束 开始 结束 开始 结束
formulation time Start End Start End Start End Start End
配方 1 邋0 u12 $畅3 9 ┅畅7  1029 ?畅3 ± 8 畅1   225 X畅2 ± 6 %畅8 109 寣畅1 ± 13 倐畅2 205 ǐ畅3 ± 56  畅3 8畅1 7 腚畅3
配方 2 邋0 u24 $畅2 15 ┅畅3 1521 C畅7 ± 10 9畅1 212 X畅6 ± 5 %畅5 202 倐畅0 ± 9 O畅8 3528 ǐ畅8 ± 76  畅7 7 畅9 7 腚畅2
7 u22 $畅6 15 ┅畅2 1888 C畅0 ± 14 9畅7 161 X畅2 ± 6 %畅7 413 m畅4 ± 15 c畅7 3064 ǐ畅2 ± 25  畅4 8 畅5 7 腚畅6
14 u18 $畅9 14 ┅畅3 1012 X畅6 ± 6 %畅5 183畅7 ± 3畅1 723 m畅1 ± 14 c畅6 3211 ǐ畅6 ± 28  畅8 8 畅3 7 腚畅5
21 妸17 $畅3 14 揪畅2     93 c畅0 ± 10 Y畅4 176 X畅3 ± 4 %畅2   1012 s畅9 ± 21 i畅3    3577 览畅0 ± 43 抖畅4 8 畅2 7 腚畅3
28 妸16 $畅1 13 揪畅1   568 l畅2 ± 4 9畅6 165 X畅8 ± 3 %畅3 1324 倐畅2 ± 24 x畅6 3146 览畅6 ± 32 抖畅6 8 畅0 7 腚畅3
35 妸15 $畅2 13 揪畅4   370 l畅8 ± 5 9畅9 163 X畅1 ± 2 %畅3 1267 倐畅6 ± 17 x畅4 3144 览畅7 ± 47 抖畅1 7 畅8 7 腚畅1
3  小  结
以干鸡粪为饵料喂养蚯蚓 ,可减少生产工序和步骤 ,避免了蚯蚓在纯鸡粪中蛋白质中毒现象 ,具有一定的
可行性 。但蚯蚓生长和繁殖水平低 ,同时鸡粪处理效率也低 。以堆肥鸡粪为饵料 ,蚯蚓的生长和繁殖情况较
好 ,但鸡粪中的 NH+4 唱N对蚯蚓的生长和繁殖有较大影响 ,因此堆肥天数的控制则成为影响处理效果的重要因
素 。根据试验 ,堆肥鸡粪在达到腐熟或半腐熟 (堆肥 14 ~ 35d)情况下 ,NH+4 唱N浓度减少到不至于影响蚯蚓生长
繁殖的水平 。鸡粪经蚯蚓处理后产生的蚓粪 ,NH4唱N含量降低 ,NH3唱N明显提高 ,具有改良土壤的功能 ,可避免
直接施用造成的污染 ,同时蚓粪的 pH值较未处理的鸡粪降低 ,呈中性偏碱 ,有利于作物生长 。
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