蚯蚓养殖基料资源开发的研究进展
2014-04-05檀晓萌张楠楠郝二英贾淑庚
檀晓萌,张楠楠,郝二英,贾淑庚
(河北农业大学动物科技学院,河北 保定 071000)
蚯蚓亦称“地龙”,属于腐食性动物,是一种异体受精的软体动物[1]。是土壤中数量最大的动物类群之一,可以有效地改良土壤结构、提高土壤肥力和促进作物生长,在维持土壤生态系统中起着重要的作用。实际生产中,蚯蚓常用来制备动物饲料及添加剂、处理各种垃圾以及净化污水,且最新消息发现从蚯蚓体内提取的蚓激酶,对治疗癌症和中老年心脑血管疾病具有很好的功效。自1960年起,美国等国家开始进行蚯蚓规模化养殖,其中,日本是目前世界上最大蚯蚓消费国之一,而我国蚯蚓规模化养殖起步比较晚,所用基料以畜禽粪为主,无法保证食用卫生和安全。本文对不同种类的蚯蚓基料进行阐述,从而为蚯蚓规模化养殖的推广应用提供理论依据。
1 蚯蚓生活习性
蚯蚓属于杂食性动物,采食范围十分广泛。是雌雄同体、异体受精的动物,其适应性、繁殖率极高,而寿命一般约为1~3年。喜欢在疏松、幽暗、湿润的土壤中生活,且再生力量极强。蚯蚓对避光性反应很大,白天穴居于土壤中,并以土壤中丰富的营养物质为食,等到晚上才爬出来,寻找枯萎的落叶等食物。由于品种较多,生活习性略有差异。但是喜温、喜湿、喜暗、喜透气、怕光、怕盐、怕震、怕辣食却是共同的。蚯蚓是变温动物,体温会随外界温度的变化而变化,因此周围环境变化对蚯蚓有很大的影响。一般蚯蚓适宜在温度为5~25℃、相对湿度为60%~70%、pH为6.5~7.5的土壤中生活[2]。想要养好蚯蚓,必须掌握好蚯蚓的生活习性,同时选好蚯蚓基料也是至关重要的。
2 蚯蚓基料常见饲料种类
基料是蚯蚓生活的基础饲料,是蚯蚓栖身之处,又是蚯蚓的采食之处。基料的质量好坏对蚯蚓生长、繁殖起着至关重要的作用。因此,所需要基料要求发酵腐熟、适口性好、容易消化吸收、营养物质丰富、无毒无害。目前常用饲料的种类十分广泛,大致上分为动物性饲料、植物性饲料、垃圾性饲料、混合性饲料等。
2.1 动物性饲料
蚯蚓维持生长发育需要很多营养物质,其中碳氮比是最先考虑营养指标,一般碳氮比为(20~30)∶1。解世德等研究发现,蚯蚓在90%发酵牛粪+10%发酵鸡粪的混合物料中繁殖最快,而蚯蚓在发酵鸡粪、100℃烘干猪粪中均不能生存[3]。廖新俤等用腐熟猪粪和牛粪养殖3种不同品种的蚯蚓,比较其生长繁殖性能,1个月后发现,猪粪中蚯蚓的绝对增重、体长都超出牛粪中的,但牛粪中的蚓茧产生量比猪粪中的多[4]。利用不同N/C的木薯秆、鹅粪进行养殖蚯蚓的试验,结果发现,N/C为20时蚯蚓生长力最强,N/C为25时,繁殖率最高[5]。仓龙等在相对湿度条件下对蚯蚓在未腐熟猪粪、牛粪以及鸡粪和药渣的混合物中的生长和繁殖状况进行比较,发现在未腐熟牛粪中比在未腐熟猪粪中生长慢,但繁殖比在未腐熟猪粪中效果要好[6]。Gunadi等比较不同湿度对牛粪、猪粪中蚯蚓生长率和繁殖率的影响,发现相对湿度为90%时蚯蚓生长率最强,而相对湿度为75%时蚯蚓繁殖率最强[7]。成钢等研究不同温度对羊粪养殖蚯蚓生长、繁殖的影响,结果发现,羊粪在20℃条件下发酵1个月后再使用,其养殖效果最好,说明用羊粪养殖蚯蚓可行[8]。
2.2 植物性饲料
李冬首次用荞麦皮进行蚯蚓无土养殖,作为可食用蚯蚓已获得成功[9]。为减少养殖费用,保证大规模饲养和提高蚯蚓的繁殖能力,对原养殖基料进行改进,利用荞麦皮和玉米芯用作蚯蚓的基料,发现加玉米芯40%的荞麦皮混合物料比纯荞麦皮物料对蚯蚓生长发育效果要好[10]。
2.3 垃圾性饲料
从日本引进的大平二号蚯蚓最爱吃生活垃圾,据统计1 000 kg蚯蚓可吃掉1 000 kg的垃圾,并产生500 kg的蚯蚓粪[11]。利用蚯蚓处理城市生活污泥,对污泥中的营养物质(N、P、K)的影响进行研究,结果发现,用蚯蚓处理后,pH、有机质等不同程度降低[12]。陈玉水等利用人工养殖的蚯蚓消解处理废弃的香蕉莲叶和菠萝皮渣,发现菠萝皮渣直接配成的腐熟料对蚯蚓生长发育无反应,而香蕉莲叶则相反[13]。杨文霞等用果皮、蔬菜叶混杂垃圾堆制处理,对蚯蚓的生长发育以及堆体遗留物的重量、终结物的理化特性进行研究结果表明,蚯蚓堆制处理明显加速有机质矿化,促进有机物料降解,提高堆制产物全N量,降低堆制产物有机C含量和C/N值[14]。还可利用蚯蚓处理淤泥,处理后的蚓粪可以产生有机肥。在蚯蚓生长过程中,定时添加沼液对成蚓和幼蚓生长有很大的促进作用。在蚯蚓繁殖过程中,要限制沼液的添加,所以在实际生产中,用牛粪养殖蚯蚓要使蚯蚓生长和繁殖区分开饲养,便于以后的饲养管理[15]。利用不同蔬菜废叶养殖蚯蚓,结果表明,用娃娃菜来饲喂蚯蚓效果最好[16]。
2.4 混合性饲料
2.4.1 动物性、植物性饲料用作蚯蚓基料
近些年,一些学者对不同有机废弃物按不同比例配合进行蚯蚓养殖。利用不同比例的玉米秸秆和牛粪来饲喂蚯蚓,结果发现,3∶2组蚯蚓增重最快[17]。刘子英等比较不同比例牛粪和老玉米秸秆混合物饲养蚯蚓,发现蚯蚓在各比例混合物中生活良好,因此腐熟的老玉米秸秆可作为蚯蚓基料[18]。赵瑞廷使用老玉米秸秆和不同发酵天数的牛粪制4种基料,发现未发酵的牛粪和发酵30 d的牛粪对蚯蚓生长发育最好[19]。Renuka等用不同比例水葫芦与牛粪掺杂堆制,发现牛粪75%和水葫芦25%搭配对蚯蚓的生长发育最好[20]。周启全等用牛粪与切碎状玉米茎秆按不同比例混合养殖蚯蚓,发现80%比例的配方效果最理想[21]。吴永才利用蚕沙养殖蚯蚓,发现以蚕沙料70%+草料30%或蚕沙料60%+畜禽粪料10%+草料30%为宜[22]。方素栎等研究用3种不同配比的牛粪和青贮玉米秸秆养殖大平3号蚯蚓,对生长和增殖进行观察,发现鲜牛粪和青贮玉米秆为基料时,生长最快、繁殖量最多[23]。尹作乾等对不同比例牛粪、玉米秸秆青贮废弃物和蔬菜废叶养殖蚯蚓进行研究,发现养殖蚯蚓的最佳基料配方的比例为3∶3∶4[24]。臧思同等研究用牛粪、秸秆、混合沙土做蚯蚓养殖基床的最适宜比例为70∶15∶15[25]。王康英等利用不同比例玉米秸秆、废弃菜叶、蛋鸡粪和奶牛粪来配制蚯蚓基料,发现按15%、15%、30%和40%配比最为理想[26]。利用蚯蚓对玉米秸秆、水稻秸秆、马粪、鸭粪处理能力进行研究,结果发现,在马粪混合物中蚯蚓体重<在鸭粪混合物中,而水稻秸秆优于玉米秸秆,结果鸭粪混合物更利于蚯蚓生长、繁殖[27]。在不同N/C比条件下,利用蚯蚓对小麦秸秆、玉米秸秆和牛粪不同混合物进行处理研究,结果发现,在不同N/C组合中,以N/C为20时,蚯蚓平均增重最大,玉米秸秆和牛粪混合物物料中蚯蚓重和日增重不如小麦秸秆和牛粪混合物[28]。不同比例发酵好的牛粪、水稻秸秆和未发酵牛粪、水稻秸秆为组合进行试验,结果发现,发酵好的牛粪、水稻秸秆更适合蚯蚓生长、繁殖,并且,经发酵处理后,牛粪中氮、速效K、P含量增加[29]。
2.4.2 动物性、垃圾性饲料用作蚯蚓基料
Elvira等在污泥与牛粪混合物中研究蚯蚓生长和繁殖,发现100%牛粪中蚯蚓数量最多[30]。Priya等研究表明,在牛粪为100%时蚯蚓的生长和发育最好,其次为牛粪80%+制造厂固体淤泥20%,最后为牛粪70%+制造厂固体淤泥30%[31]。王惠敏等采用鲜牛粪、鲜菌糠及鲜牛粪+鲜菌糠(干重比1∶1)作为原料饲养蚯蚓,测定处理前后物料中重要养分(氮、磷、钾和有机质)的含量变化,利用T检验判断各成分在处理前后含量的差异显著性,并分析变化原因,结果表明,基于蚯蚓的生物作用,经蚯蚓处理后所得的有机肥料中速效氮、全磷、速效磷和速效钾含量均显著提高,全氮和有机质含量显著下降,农业废弃物饲养蚯蚓后增强肥效,并为低成本高效饲养蚯蚓提供原料,可实现资源的循环利用[32]。柏彦超等利用蚯蚓消解新鲜牛粪,并对蚓粪与新鲜牛粪的理化性质进行对比研究,结果表明,新鲜牛粪经蚯蚓消解处理后,蚯蚓粪中的pH、有机质、全氮、全钾、Pb、Cd、Cr含量均降低,全磷含量、放线菌和真菌的数量均上升;速效氮和硝态氮含量占全氮含量比例比新鲜牛粪的高,速效磷含量占全磷含量比例比新鲜牛粪的低,蚯蚓粪中的脲酶活性显著低于新鲜牛粪的,磷酸酶、蔗糖酶的活性显著高于新鲜牛粪[32]。利用蚯蚓处理农业废弃物(鲜菌糠、鲜牛粪)以及对肥效的影响进行研究,结果表明,经蚯蚓处理后所得肥料中全磷、速效磷、速效氮、速效钾含量均显著提高,而全氮、有机质含量降低[33]。
3 小结
目前国内外利用动物性、垃圾性及混合性饲料作为蚯蚓基料已被大量应用,而植物性饲料还未被广泛推广应用。大多数植物性饲料与其他的动物性、垃圾性饲料相比更具有安全性、卫生性和环保性等特点,由于动物性、垃圾性饲料在养殖蚯蚓中存在重金属超标问题,尤其是重金属砷含量,用垃圾养殖的蚯蚓中砷的含量比较高,不符合食用和卫生安全标准。同时也给环境带来了污染。目前用植物性饲料作为蚯蚓基料来源广泛、方便易得,而且经济效益较好。同时,也存在着一些负面影响,蚯蚓基料资源开发虽然在环境保护、肥料、医疗保健等领域取得一些效果,但其宣传、市场开发等方面仍然落后,应尽快加大力度,解决这种现象。同时要把经济效益、社会效益、环境效益综合起来考虑。因此,要开发植物性饲料用作蚯蚓基料是未来发展的趋势,也是推动蚯蚓养殖业快速发展的一个重要因素。
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