有机果园永恒的“造粪机”和产物——蚯蚓和蚯蚓粪

张立功

（陕西西果联农业发展有限公司 西安 710065）

有机水果生产需要健康的、肥沃的土壤，这是必备的立地条件，也是基础。那么，如何通过生态的方法保持土壤肥力，维持健壮的树势和优质稳产就成为主要问题。我们可以在果园行间生草，减少化肥农药的使用，利用蚯蚓和蚯蚓粪培肥地力。关于蚯蚓，我们已经做过介绍。什么是蚯蚓粪？顾名思义，蚯蚓粪就是蚯蚓排出的粪便，是蚯蚓将牛粪、秸秆、垃圾等有机物质消化，混合土壤排泄出的物质，是良好的腐熟有机肥料，具有良好的团粒结构。

1 蚯蚓与蚯蚓粪

蚯蚓是一种很古老的动物，在人类未来到地球之前，蚯蚓已耕耘了地球亿万年。千百万年来，蚯蚓默默无闻地生活在泥土里，耕耘不止，增添土地的养料，使绿色植物长得郁郁葱葱。人们说蚯蚓是改良土壤的“功臣”，这话一点儿也不错。此外，蚯蚓还能降解、疏散土壤中的污染物。由于污水灌溉，污染尘埃的沉降，加上滥用农药、化肥，造成了土壤污染，而蚯蚓能在栖息的环境中吸收分解污染物质，如有机农药、重金属、放射性物质等。

蚯蚓对植物生长的贡献是巨大的，生物学家达尔文曾说“除了蚯蚓粪粒之外没有沃土”。蚯蚓挖掘土壤，使土壤变松，并使空气和水容易抵达植物的根部，蚯蚓挖掘的洞穴与通道有助于土壤迅速排水。美国奥利维博士估计，如果1公顷土地中有100万条蚯蚓栖息，完全可以代替三个熟练的园丁全年每天轮流干八个小时的劳动，而且每年还可以获得1.8吨的蚯蚓粪。近年来，一些国家的农民实行“免耕法”，他们用大量增加土壤中蚯蚓种群数量的方法来代替机械耕作，既节省了人力物力，又改良了土壤。

蚯蚓在土壤中纵向栖息，头朝下吃食，每天能吞吃相当于自身重量的有机物质，其中约有一半作为粪便排积在地面。自然界的各种有机废弃物在蚯蚓消化系统蛋白酶、脂肪酶、纤维酶和淀粉酶的作用下，迅速分解，转化成为自身或易于其他生物利用的营养物质，经排泄后成为蚯蚓粪（图1）。

图1 利用牛粪等有机物养殖蚯蚓生产蚯蚓粪肥

相关研究资料表明，含水85%的蚯蚓粪在酷暑中晒15天，20厘米深处含水量仍达45%，大大增强土壤的抗旱能力。蚯蚓粪从本质上讲是大自然的产物，真正能全面地满足植物生长的各种需求和营养成分，对植物有难以置信的神奇肥效。蚯蚓粪在任何浓度下，即使是非常娇贵的种子或者是花坛植物都不会因过量而受到灼伤，当你使用了这种无异味，对人畜和植物无灼伤的自然物质时，你会再一次感叹自然界神奇的力量。

2 蚯蚓粪的特点

蚯蚓粪具有颗粒均匀、干净卫生、无异味、吸水、保水、透气性强等物理特性，是有机肥和生物肥在蚯蚓体内自然结合的产物，能提高植物光合作用、保苗、壮苗、抗病虫害和抑制有害菌和土传病害，可明显改善土壤结构，提高肥力和彻底解决土壤板结问题。在提高农产品品质，尤其是茶、果、蔬菜类产品的品质方面效果卓著。

蚯蚓粪养分全面，富含有机质、腐殖酸及微生物菌群。既可改善土壤物理性能，使黏土疏松，使砂土凝结；又可促使土壤空气流通，加速微生物繁殖，有利于植物吸收养分；还可增强保水、保肥性。它不但能吸着盐基成分起交换作用，防止过量化肥的使用带来的危害，而且能分解土壤中的矿物质，供植物利用。此外，蚯蚓粪对植物、人、畜无害，还可以增强植物对病虫害的抵抗力，抑制植物土传病害，改善作物品质，恢复作物自然风味。由此可见，蚯蚓粪是一种适于有机生产的天然生物肥。

3 蚯蚓粪的性质

3.1 物理性质

蚯蚓粪是一种黑色、均一、有自然泥土味的细碎类物质，其物理性质由原材料的性质及蚯蚓消化的程度决定，具有很好的孔性、通气性、排水性和高的持水量。蚯蚓粪因有很大的表面积，使得许多有益微生物得以生存，并具有良好的吸收和保持营养物质的能力，同时经过蚯蚓消化，有益于蚯蚓粪中水稳性团聚体的形成。

3.2 化学性质

和原材料相比，蚯蚓粪中可溶性盐的含量、阳离子交换性能和腐殖酸含量有明显增加，也就是有机质转化成了稳定的腐殖质类复合物质。许多有机废弃物，尤其是畜禽粪便，一般呈碱性，而大多数植物喜好的生长介质偏酸。在蚯蚓消化过程中，由于微生物新陈代谢过程中产生有机酸，使废弃物的pH降低，趋于中性（pH值6.5～7.1）。

蚯蚓粪中营养物质的含量随原材料不同而有差异，但一般来说，植物生长所必须的一些营养元素及微量元素在蚯蚓粪中不仅都存在，而且含量高，是植物易于吸收的形式。对蚯蚓粪的肥效测定表明（图2），有机质 25%～38%，腐殖质21%～40%。全氮0.95%～2.5%，全磷1.1%～2.9%，全钾0.96%～2.2%。中微量元素含量：镁（Mg）8400～8530微克/克，铁（Fe）3100～3200 微克/克，锰（Mn）210～250微克/克，锌（Zn）2.5～3.1 微克/克，铜（Cu）20.1～21.1 微克/克。

图2 蚯蚓粪分析结果报告

3.3 生物学性质

蚯蚓粪中富含细菌、放线菌和真菌，这些微生物不仅使复杂物质矿化为植物易于吸收的有效物质，而且还能合成一系列有生物活性的物质，如糖、氨基酸、维生素等，这些物质的产生使蚯蚓粪具有许多特殊性质。经分析检测，蚯蚓粪中还有30%氧化物、0.8%蚓激酶和0.5%多肽酶等的生物代谢物。有研究表明，蚯蚓粪中的微生物总量甚至会超过进入蚯蚓体时的数量。经检测，蚯蚓粪有益微生物含量在2000万个/克～2亿个/克之间。蚯蚓粪中正常情况下含有至少两株拮抗微生物（球孢链霉菌和丁香苷链霉菌），对土传真菌植物病害有一定的控制作用。

另据测定，蚯蚓粪所含氨基酸种类在16～18种之间，其风干物中的含量如下：天门冬氨酸0.50%～0.60%，苏氨酸0.20%～0.35%，丝氨酸 0.30%～0.51%，谷氨酸 0.40%～0.65%，甘氨酸0.10%～0.20%，丙氨酸 0.35%～0.75%，缬氨酸 0.30%～0.40%，蛋氨酸0.10%～0.15%，异亮氨酸0.15%～0.18%，亮氨酸0.25%～0.33%，酪氨酸0.10%～0.15%，苯丙氨酸0.20%～0.25%，赖氨酸0.18%～0.23%，组氨酸0.00%～0.10%，脯氨酸 0.16%～0.19%，胱氨酸 0.00%～0.12%，色氨酸0.20%～0.23%，精氨酸0.11%～0.16%。

4 蚯蚓粪的功能

4.1 蚯蚓粪养分全面

蚯蚓粪不仅含有氮、磷、钾等大量元素，而且含有钙镁、铁、锰、锌、铜等多种中微量元素和18种氨基酸，有机质含量和腐殖质含量都在30%左右，每克含微生物有益菌群在1亿左右，更可贵的是含有拮抗微生物和未知的植物生长素，这些有效成分是任何化学肥料、有机肥或微生物肥所无法达到的。

4.2 蚯蚓粪富含有机质，可增强地力、减少化肥用量，根本解决土壤板结问题

判断土质肥沃程度的首要标准是土壤中有机质的含量，如果不提高土壤有机质含量，那么提高产量、改善品质、减少化肥用量、降低成本就无从谈起。蚯蚓粪中的有机质经过2次发酵和2次动物消化，所形成的有机质质量高、易溶于土壤中，易被植物吸收。可改善土壤团粒结构，提高土壤通透性、保水性、保肥力，有利于微生物的繁殖和增加，使土壤吸收养分和储存养分的能力增强，从源头上解决了化肥施用次数多、量大、易流失，利用率低等问题。经蚯蚓消化后的有机质颗粒细小，表面面积比消化前提高100倍以上，能提供更多的机会让土壤与空气接触，从根本上解决土地板结的问题。据国内研究机构的研究成果，每0.5千克蚯蚓粪其效果可等同于5千克农家肥，既经济实惠又方便施用。

4.3 蚯蚓粪富含微生物菌群，可提高作物抗病防病能力，保护土地生态环境

沙漠与耕地的区别除了有机质含量外，更重要的是耕地中含有大量的有益微生物菌。我国的耕地由于长期单施化肥和大量使用农药，使土壤中的有机质含量、微生物含量逐年下降。有机物在通过蚯蚓消化道时，随食物进入体内的真菌营养体及大部分细菌被杀死，只有真菌孢子和部分细菌仍保持活力，生长缓慢的细菌通过消化道后群体下降，而生长快的细菌，在消化道内迅速繁殖，在蚯蚓排泄物中的群体数量甚至会超过进入蚯蚓体时的数量。

蚯蚓粪中的有益微生物含量高，更可贵的是含有至少两种拮抗微生物。这些大量有益微生物施入土壤后，迅速抑制有害菌的繁殖，有益菌得以繁殖扩大，减少土传病害的发生，同时增加植物根部的固氮、解钾、解磷的能力。研究表明，大量微生物的代谢能改善土壤的理化性质，使土壤成分多样化和易于吸收，并产生土壤肥力形成和发育的生物能，提高土壤在有机物和无机物之间能量转换的动力，保护土地生态环境。

4.4 蚯蚓粪富含腐殖酸，可调节土壤酸碱度，提高土壤的供肥力

蚯蚓粪不但含有腐殖酸（25.60%），并且含有多种消化酶和中和土壤酸碱度的菌体物质，能提高土壤中性磷酸、蛋白酶、脲酶和蔗糖酶的活性，从而提高土壤的供肥能力，改善土壤结构和平衡酸碱度，最终体现在作物的生长发育、产量及品质上。蚯蚓粪所含的腐殖酸是有机质经蚯蚓消化后产生的，不同于一般有机肥中的腐殖酸，因为蚯蚓把许多有机营养成分有规律地消化混合使其转变为简单、易溶于水的物质，更有利于作物的吸收。

4.5 抗旱保肥，促根壮苗

由于蚯蚓粪所含营养物质丰富，能显著提高土壤中微生物数量，有利于增强土壤团粒结构，改善土壤物理性状。在蚯蚓粪特有而丰富的营养成分和奇特理化性质的共同作用下，作物明显表现出提高抗旱能力和减少化肥用量，特别是作物的根系尤显发达，从而使作物在壮苗，抗倒和抗病等方面表现突出。利用蚯蚓粪肥和益恩木微生物复合微生物菌剂协同作用，还可以有效预防作物重茬病和果树再植障碍。

4.6 改善作物品质，恢复作物的自然风味

蚯蚓粪有同时具有生物肥、生物有机肥、有机肥、氨基酸肥、腐殖酸肥、菌肥、微肥的特点，但又不是这些肥料的简单组合，是蚯蚓亿万年进化过程中逐渐形成的最适合植物生长的组合。应用表明，蚯蚓粪在提高作物品质，合理增加作物的蛋白质、氨基酸、维生素和含糖量，恢复作物的自然风味等方面效果突出，明显优于使用上述单一肥料组合的效果。

5 蚯蚓粪的作用机理

5.1 蚯蚓粪抑制植物土传病害的机理

经发酵后的有机质，含有大量的微生物，这些微生物经蚯蚓消化后，其有益菌的数量成倍增加，而营养依赖型病原菌受到控制。蚯蚓粪施入土壤后，迅速对土壤中有机营养物质的活性进行调控，一些病原菌的繁殖体由于得不到足够的营养而不能生长繁殖，从而抑制病原菌对寄主植物根系的伤害。

蚯蚓粪抑制土传病害的另一方面体现在蚯蚓粪中含有一定数量的拮抗微生物，其中经检测和鉴定的有球孢链霉菌和丁香苷链霉菌。链霉菌能产生抗生素及其他次生代谢物，并利用可溶性有机质产生胞外水能酶，通过渗入介质中的菌丝将所分泌的水解酶集结为很高的浓度，使其在土壤中具有很强的竞争力，从而抑制其他病菌的繁殖，减少植物土传病害的发生。

5.2 蚯蚓粪微生物作用机理

国内外有多家研究机构对蚯蚓粪微生物的作用机理进行了多年研究，取得了大量的研究成果，归纳起来主要有以下五个方面的机理：一是通过有益微生物的生命活动，固定转化空气中不能利用的分子态氮为化合态氮，解析土壤中不能利用的化合态磷和钾为可利用态的磷和钾，并可解析土壤中的10多种中微量元素；二是通过有益微生物的生命活动，分泌生长素、细胞分裂素、赤霉素、吲哚酸等天然植物激素，能促进作物生长，调控作物代谢，按遗传密码生产优质产品；三是通过有益微生物在根际大量繁殖，产生大量粘多糖，与植物分泌的黏液及矿物胶体、有机胶体相结合，形成土壤团粒结构，增进土壤蓄肥、保水能力。四是蚯蚓粪中的大量微生物增加了土壤中的微生物数量和活性，增强了病土中与病原菌进行营养和能源竞争的微生物的竞争力，限制了病原菌繁殖潜力的发挥。五是蚯蚓粪中的有益微生物还能产生拮抗活性强、抗菌谱广的抗生素，限制了病原菌的生长，使植物土传病害得到抑制。

5.3 蚯蚓粪腐殖酸的作用机理

腐殖酸的主要元素有碳、氢、氧、氮、硫，它是一种多价酚型芳香族化合物与氮化合物的缩聚物，分子量分布较宽，为几万至几百万之间。结构组成相当复杂，含有酚羟基、羟基、醇羟基、醌羟基、烯醇基、磺酸基、胺基、游离的醌基、半醌基、醌氧基、甲氧基等多种功能团。各组成间通过键合、氢键、吸附等化学、物理作用纠结在一起。由于这些活性基因的存在，决定了腐殖酸的酸性、亲水性、离子交换性、络合性和较高的吸附能力、缓冲、催化力。腐殖酸具有的生物活性和特殊的结构性能，在植物生长中起到了奇特的作用，对植物酶类物质活动和呼吸作用有很大影响。可提高植物的抗病和抗逆能力；有利于改良土壤理化性质，改善团粒结构；抑制、缓解大量使用化肥造成的土壤板结；促进土壤微生物的活动和繁殖；分解土壤中的有机物，为植物提供养分。

6 如何高效利用蚯蚓

（1）在有机果园实施免耕制，避免田间中耕和旋耕，最大限度地避免伤害土壤中的蚯蚓。

（2）有机果园不但要免耕，而且要在行间自然生草，注意不要除草，只在草长高时及时割草，并利用残枝落叶和杂草等覆盖树盘或者行间，引诱和饲喂蚯蚓。

（3）重视有机肥和绿肥（清耕制果园可以通过行间种油菜和释放蚯蚓肥田）的使用，尽量少施或者不施化学肥料。一是保证果园有一定量的蚯蚓“食粮”，二是不要伤害蚯蚓或恶化蚯蚓的生活环境。

（4）有机果园一定要维持一个较高的土壤有机质含量，形成一个有利于蚯蚓活动和繁殖的生活环境。为此，一定要最大限度地保证果园落叶归根，所有的残枝烂果粉碎后全部撒施田间。

（5）未腐熟的有机肥可以集中堆放在蚯蚓活动较频繁的地方，注意一定要覆盖厚草，并适当给予一定的水分和有益菌。利用蚯蚓加速分解和腐熟处理，然后施于果园。

（6）注意保护蚯蚓，在病虫草害防治上，最大限度地控制使用农药（如杀虫剂，杀螨剂，杀菌剂，除草剂等），万不得己喷洒农药时，要针对靶标害虫集中的地方或者病害严重处“挑治”，尽量不要喷到地表。

（7）干旱少雨时，要及时灌溉，并对树盘或者行间覆盖地布，维持一定的土壤水分，保证蚯蚓的正常活动和繁殖需求。

（8）鸡鸭鹅等家禽和野鸡、野鸟都是蚯蚓的天敌（图3），当果园野鸡，野鸟活动频繁时，适度驱赶或者行间覆厚草，对蚯蚓予以保护。

图4 蚯蚓养殖场收集的蚯蚓

（9）必要时，在有机果园引进或释放蚯蚓（图4），积极施用内含蚯蚓卵的天然蚯蚓粪肥，或者定期引进或投放活体蚯蚓，并保证果园土壤维持一定的有机质含量和土壤水分。

（10）蚯蚓喜欢相对安静的环境，所以要尽量避免使用电动或机动园艺器械。