牛粪基质中添加不同发酵菌剂对蚯蚓生长繁殖的影响

马 强， 华永丽

(1.甘肃农业大学动物医学院，兰州 730070；2.甘肃省家畜繁育改良管理站，甘肃 武威 733000)

21世纪以来，随着国民生活水平不断提高牛肉销量也与日俱增，大型肉牛养殖场如雨后春笋般迅速大量地涌现出来。2017年，我国牛肉年消费量为798.5万t，牛肉胴体基础总产量为707万t，进口牛肉达62.06万t，市场规模超过3 600亿元[1]。集约化、规模化的养殖场所产生的粪便废弃物对自然环境造成了严重的环境污染，生物能浪费。畜禽养殖业不断发展壮大的过程中，畜禽粪便固体废弃物的排放量与日俱增，政府文件(国务院办公厅关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见)中对畜禽粪便资源和利用极为重视，相关科学研究逐步展开。研究表明，牛粪中含粗蛋白10%～20%，粗脂肪8%，无氮浸出物20%～30%，粗纤维15%～30%，其中有的粗蛋白质能被单胃动物所利用[2-3]，直接丢弃牛粪污染环境的同时又浪费大量生物能力。牛粪满足蚯蚓生长繁殖所需基本营养物质，被誉为饲养蚯蚓上等饵料，接种蚯蚓处理牛粪更为容易和彻底。“大平二号”蚯蚓是一种用于处理畜禽粪便固体废弃物的赤子爱胜蚯蚓，且繁殖倍数高，适合人工养殖。该项养殖技术成熟，已在全世界范围内得以推广和应用。蚯蚓在接种密度为1.6 kg/m2，喂食速度为1.25 kg/(kg·d)时生物转化率最高，在相同密度下，喂食速度为0.75 kg/(kg·d)时堆肥效果最稳定[4-5]。蚯蚓生长最适合pH值为8～9。相关研究表明，用蚯蚓与发酵菌剂同时对牛粪进行堆制处理具有良好效果。市场中发酵菌剂种类较多，针对牛粪的也不少，农户难以选择，因此对比牛粪发酵菌剂发酵效果，筛选出适合蚯蚓生长的最佳发酵菌具有重要实用价值。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验材料为甘肃家畜繁育改良管理站牛场的新鲜牛粪。蚯蚓为“大平二号”，由甘肃省佳缘畜牧生物科技有限责任公司提供，该蚯蚓是从日本引进的人工养殖品种“大平二号”在甘肃繁殖的后代。试验所用容器为直径15 cm，高12 cm，底部有透水孔的圆柱形塑料盆。3种发酵菌剂分别为EM发酵菌剂、中药微生态发酵菌剂、生物发酵菌剂(nuclear)，均购自武威市天马制药有限责任公司。电热恒温培养箱为DHP．9082。

1.2 方 法

1.2.1 牛粪预发酵处理 采集的新鲜牛粪置于阴凉处风干，称重且等量分成4组，每组重量≥2 kg。将试验发酵菌剂与蒸馏水以1∶10稀释，置于30 ℃恒温箱培养3 d，向3组试验组培养盆内分别喷洒发酵菌剂稀释液，并均匀搅拌，基质含水量达50%～60%，记录初始喷洒量，每隔15 d喷洒等量发酵菌稀释液直至破坏性取样(现配现用)，空白组喷洒等量的蒸馏水。

1.2.2 接种蚯蚓 在培养盆的底部放入100 g有机质含量较低的土壤,以提供蚯蚓暂时居住和适应环境的场所，防止蚯蚓最初不适应环境造成的现逃逸现象。牛粪预发酵处理后第15天，称取预发酵的牛粪250 g置于塑料盆中，每盆分别接种未产生环带的8条长短、重量、活性一致的蚯蚓，每组处理设4个重复，共设置16个培养盆。

1.2.3 取样 采用破坏性取样法，缓慢倾斜培养盆直至样品倒出，对样品一点点拋散，挑出蚯蚓、蚓茧和幼蚓并计数，称重幼蚓与蚯蚓，记录体重。

1.2.4 数据处理 运用Excel 2010软件建立试验数据库，计算出各测定指标的具体数值，制作相关图表。采用SPSS 21.0统计软件中的单因素方差分析法ANOVA进行显著性检验，采用Duncan新复极差法进行多重比较。

2 结果与讨论

2.1 4种牛粪基质对蚯蚓个体重的影响

从图1可以看出，Ⅳ对照组先缓慢增加、后匀速增加。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ添加菌剂的3组都呈现先缓慢增加，后快速增加，最后又缓慢增加的S形曲线，且增速明显高于对照组。

图1 牛粪基质中蚯蚓个体重随时间的变化

方差分析结果(表1)显示，牛粪基质发酵第15天接种时，蚯蚓个体重差异不显著(P>0.05)，试验的第15～30天，牛粪基质对蚯蚓个体重的影响差异不显著(P>0.05)。试验的第30～75天，牛粪基质对蚯蚓个体重的影响差异显著(P<0.05)。从第30天以后，对照组Ⅳ蚯蚓个体重始终是最低，Ⅱ最高，但Ⅱ与Ⅰ之间未达到显著水平。第75天试验结束时，对照组Ⅳ蚓的个体重最低，仅为507 mg，Ⅱ组蚓的个体重最高，为687 mg，其次是Ⅰ组蚓的个体重，Ⅱ组与Ⅰ组差异不显著。

表1 牛粪基质对蚯蚓个体重的影响 mg

2.2 4种牛粪基质对蚓茧产生的影响

从表2可以看出，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3组蚯蚓产生环带、产生蚓茧时间都明显快于对照组Ⅳ。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3组之间产生环带、产生蚓茧时间都为30 d,无明显差异，Ⅳ组产生环带、产生蚓茧时间为45 d。

表2 牛粪基质对蚯蚓蚓茧产生的影响

3 结 论

根据研究结果可以得出：EM发酵菌剂、中药微生态发酵菌剂、生物发酵菌剂(nuclear)3种成品牛粪发酵添加菌剂能提前蚯蚓产生环带、产生蚓茧的时间，且提前时间一致。3种成品牛粪发酵添加菌剂对蚯蚓生长繁殖都有促进作用，蚯蚓个体重明显增高，中药微生态发酵菌剂最明显，其次EM发酵菌剂，最次生物发酵菌剂(nuclear)。综上所述，农户可在牛粪基质中添加中药微生态发酵菌剂对“大平二号”蚯蚓生长繁殖促进效果最明显。