添加EM菌對蚯蚓在畜禽混合糞便中處理效果的影響

王定國，白 林 ，黨建東，周立新，劉金鑫，蘇中海，謝 飛

（1．成都市動物疫病預(yù)防控制中心，四川 成都 610041；2．四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，四川 成都 611130)

添加EM菌對蚯蚓在畜禽混合糞便中處理效果的影響

王定國1，白 林2*，黨建東2，周立新1，劉金鑫1，蘇中海1，謝 飛2

（1．成都市動物疫病預(yù)防控制中心，四川 成都 610041；2．四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，四川 成都 611130)

蚯蚓在腐熟豬糞中的生長優(yōu)于牛糞，而蚯蚓的繁殖，則在牛糞中優(yōu)于在腐熟豬糞中。將新鮮豬糞和牛糞按比例混合形成混合糞，在最適溫濕度和接種密度條件下養(yǎng)殖蚯蚓，可以減少豬糞發(fā)酵時間和成本。為改善在這種混合糞中蚯蚓的繁殖生長情況，我們研究了用混合糞養(yǎng)殖蚯蚓的同時添加EM菌的效果。將試驗分為4組，EM菌的添加量分別為0%、1%、0．5%、0．25%，每組設(shè)置12個重復(fù)。結(jié)果表明：EM菌添加量為0．5%時，蚯蚓在由新鮮豬糞和新鮮牛糞組成的混合糞中生長繁殖效果較好。但絕大數(shù)情況下，未添加EM菌組在日增重倍數(shù)和日增殖倍數(shù)上都優(yōu)于其他添加EM菌組，說明用混合糞養(yǎng)殖蚯蚓不需要添加EM菌。

EM菌；蚯蚓；混合糞；生長繁殖；影響

1 前言

隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，養(yǎng)殖業(yè)從以家庭為單位的生產(chǎn)方式向規(guī)?；?、集約化和現(xiàn)代化大型養(yǎng)殖企業(yè)轉(zhuǎn)變，養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大，產(chǎn)生大量糞污成為了一個制約養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的難題[1]。由于資金缺乏，技術(shù)落后，環(huán)保意識淡薄等原因，導(dǎo)致大部分畜禽糞尿未經(jīng)處理就排放到環(huán)境中，不僅造成了嚴重的環(huán)境污染更是一種資源的巨大浪費。畜禽糞尿并非僅僅是污染環(huán)境的廢棄物，它也是一種富含有機質(zhì)而且還含有較高的N、P、K元素，通過降解可以再利用的生物資源[2]（表 1）。

根據(jù)全國第一次污染源普查數(shù)據(jù)顯示，我國規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場（小區(qū)、專業(yè)戶）的畜禽糞便產(chǎn)生量為2.43億噸，尿液產(chǎn)生量為1.63億噸[3]。所以，如何將其變廢為寶，最大程度的利用，從而減少對環(huán)境的污染，已經(jīng)成為社會進步、畜牧行業(yè)發(fā)展和農(nóng)民增收共同關(guān)注和急需解決的問題。

早在20世紀80年代末，有許多學(xué)者致力于蚯蚓處理垃圾、畜禽糞便的研究，用蚯蚓處理畜禽糞便不僅凈化了環(huán)境，改善了土壤，也生產(chǎn)出了高蛋白的飼料原料。與傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)相比，蚯蚓利用新陳代謝的作用使糞便中有機物質(zhì)的發(fā)酵分解速度提高了3～4倍，同時蚯蚓能夠吸收土壤中汞、鉛和鉻等重金屬和病原體，還可以生產(chǎn)出生物特性極好的高級園藝肥料——蚯蚓糞[4]。有研究表明，養(yǎng)殖蚯蚓的畜禽糞便中效果最好的牛糞，豬糞次之。

EM菌是Effect Microorganism的英文縮寫，即“有效微生物菌群”，主要含有光合菌、乳酸菌和酵母菌等80多種有益菌群。研究者認為接種EM菌劑能夠減少堆肥的反應(yīng)時間[5]、控制過程中產(chǎn)生的惡臭氣體[6]，減少堆肥過程中有機質(zhì)和氮素的損失。微生物制劑應(yīng)用于蚯蚓處理垃圾技術(shù)中具有重要的意義，考慮到EM菌在處理糞便時的特殊作用，說明EM菌應(yīng)用于蚯蚓養(yǎng)殖過程中是可行的[7]。

本試驗中，新鮮牛糞和豬糞都未經(jīng)風(fēng)干處理，會影響到蚯蚓的生長繁殖，因此在新鮮混合糞便中添加EM菌進行處理，為蚯蚓的生長繁殖提供良好的環(huán)境。我國家畜生態(tài)學(xué)者廖新悌等(1999)[8]研究用腐熟牛糞和豬糞分別養(yǎng)殖大平2號、澳洲1號和本地種3種蚯蚓，比較其生長繁殖情況。結(jié)果表明，1個月之后，牛糞中的蚯蚓繭產(chǎn)生量高于豬糞，但豬糞中蚯蚓的絕對增加重量、體長都超過牛糞。倉龍等(2002)研究赤子愛勝蚓發(fā)現(xiàn)，蚯蚓繁殖，牛糞好于豬糞；生長，豬糞好于牛糞[9]。而這與廖新悌得到的結(jié)果相同。

豬糞和牛糞是現(xiàn)階段產(chǎn)量最大的兩種糞便，這兩種糞便腐熟后都可以單獨用來養(yǎng)殖蚯蚓，而且都有不錯的效益，但豬糞不經(jīng)腐熟養(yǎng)殖蚯蚓很難成功，我們嘗試將新鮮豬糞和牛糞按一定的比例混合，使蚯蚓在混合糞中生長、繁殖，通過添加EM菌，目的是使兩個方面的性能都能達到最好，同時降低豬糞發(fā)酵消耗的時間和增加的成本。試驗結(jié)果可能會對蚯蚓養(yǎng)殖和糞便處理有重要的實際應(yīng)用價值。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

1）試驗蚯蚓：選用四川大眾養(yǎng)殖場的大平3號蚯蚓。大平3號是大平2號引進改良品種，具有生長繁殖速度快、成熟早、抗寒力強和產(chǎn)量高等優(yōu)點。

2）新鮮豬糞和牛糞：分別取自于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)豬場和奶牛場。

3）EM菌：安徽廣宇生物技術(shù)有限公司，有益活菌數(shù)為5×109個/ml。

2.2 試驗設(shè)計

試驗以EM菌的添加量為單因素設(shè)計，試驗設(shè)計見表2，共設(shè)4個處理，每個處理12個重復(fù)（每次隨機取樣3個），共計48盒，每盒中都加入由豬糞（干重）和牛糞組成的混合糞干物質(zhì)的量為100 g，其中鮮牛糞25 g，鮮豬糞75 g。

2.2.1 培養(yǎng)基的配置

先在農(nóng)場采取所需要的新鮮牛糞和新鮮豬糞，將其混合，測定混合糞的含水率，計算出干物質(zhì)含量。根據(jù)試驗設(shè)計，稱量100 g混合糞（干重）和所需EM菌后混合均勻，然后裝入培養(yǎng)箱中。

2.2.2 EM菌接種

將EM菌制劑用無菌水1∶10的比例稀釋，然后置于30 ℃條件下培養(yǎng)3 d。向不同處理的培養(yǎng)箱中噴灑一定量的EM菌液，攪拌均勻，為了保證EM菌成為優(yōu)勢菌群，每隔15 d后向不同處理中噴灑初始施加量的EM菌稀釋液。因EM菌液不能長期保存，所以EM菌液現(xiàn)用現(xiàn)配。

2.2.3 蚯蚓的接種

本試驗采用22.5 cm×12.0 cm×15.0 cm（內(nèi)徑：長×寬×高）的塑料泡沫箱子養(yǎng)殖蚯蚓，在泡沫箱底側(cè)面扎針孔，以防止過多的水積留箱中。放入100 g混合糞（干重），為了避免蚯蚓對最初環(huán)境的不適應(yīng)而出現(xiàn)逃逸或死亡現(xiàn)象，在泡沫箱的一側(cè)放入已滅活處理的蚯蚓糞作為蚯蚓暫時居住和適應(yīng)環(huán)境的場所，根據(jù)蚯蚓條垛式處理系統(tǒng)的工作原理[10]，蚯蚓會自動向營養(yǎng)豐富的區(qū)域轉(zhuǎn)移，因此，蚯蚓會逐漸從營養(yǎng)貧瘠的蚯蚓糞中轉(zhuǎn)移到供試餌料中并分布到整個泡沫箱。

表1 畜禽糞便的養(yǎng)分含量

表2 混合糞中EM菌添加量

表3 蚯蚓在不同組不同采樣時間的生長和繁殖

2.3 蚯蚓養(yǎng)殖流程

每個培養(yǎng)箱中放入100 g配好的餌料（干重），然后在蚯蚓糞條垛中投入10條個體質(zhì)量在125 mg/條左右的蚯蚓。接種后在箱口蒙上紗布，防止逃逸。整個養(yǎng)殖過程中物料的濕度保持在70%左右，若濕度過高，則將培養(yǎng)箱放于通風(fēng)處使過多的水分蒸發(fā)，若含水量過低，則均勻灑入水加以調(diào)節(jié)。為了消除自來水中的氯對蚯蚓的影響，一定要用隔夜的自來水進行濕度控制。蚯蚓養(yǎng)殖于9～11月，溫度控制在20～28 ℃左右。

試驗總共60 d，分別在接種蚯蚓后第15天、第30天、第45天、第60天時進行取樣。取樣時將缽體中的樣品緩慢倒出，手工仔細挑出其中的成蚓、蚓繭和幼蚓，對成蚓進行計數(shù)和稱重，對蚓繭和幼蚓進行計數(shù)，并對蚯蚓的生長和繁殖等指標進行計算和統(tǒng)計分析[11]。

2.4 蚯蚓生長、繁殖特性的測定方法

2.4.1 平均蚯蚓重

2.4.2 蚯蚓日增重倍數(shù)

2.4.3 蚯蚓日增殖倍數(shù)

式中：蚯蚓總的條數(shù)包括成蚓數(shù)、幼蚓數(shù)和蚓繭數(shù)，每個蚯蚓繭按照1條蚯蚓計算，處理的時間用d計，蚯蚓重用g計。

2.5 數(shù)據(jù)處理與分析

測得數(shù)據(jù)采用SPSS17.0方差進行顯著性檢驗，圖標采用Excle2007處理。

3 結(jié)果與分析

圖1 蚯蚓在不同組不同采樣時間的日增重倍數(shù)

圖2 蚯蚓在不同組不同采樣時間的平均蚓重

圖3 蚯蚓在不同組不同采樣時間的日增殖倍數(shù)

由表3可知，A組即未添加EM菌的處理，蚯蚓的日增重倍數(shù)最高，與其他各處理差異均顯著，并且還有隨著添加EM菌含量增加，蚯蚓日增重倍數(shù)降低的現(xiàn)象，說明添加EM菌對蚯蚓在混合糞中生長有不良影響。由圖1可知，在第45天時，各組處理都達到日增重倍數(shù)的最大值，其中A組即未添加EM菌的處理，蚯蚓日增重倍數(shù)最大，而且A組的日增重倍數(shù)穩(wěn)定高于其他添加了EM菌的各組。說明EM菌對于蚯蚓在混合糞中的生長沒有什么作用，相反隨著EM菌含量的增加還會抑制蚯蚓的生長。

由圖2可知，在試驗前30 d各組平均蚓重差異不大，在第45天時，C組即添加EM菌含量為0.5%時，平均蚓重達到最大；在第60天時，A組平均蚓重高于其他各組。從總的趨勢來看，隨著時間的增加，試驗各組平均蚓重也逐漸增加，A組即未添加EM菌的處理高于其他添加了EM菌的各組，差異明顯，添加EM菌對蚯蚓在由豬糞和牛糞組成的混合糞中生長有不良影響，而不是像單獨在豬糞或者牛糞中添加EM菌能夠顯著促進蚯蚓的生長。

所以綜上所述，在混合糞中添加EM菌養(yǎng)殖蚯蚓并不能像單獨在豬糞或者牛糞添加EM菌養(yǎng)殖蚯蚓那樣顯著促進蚯蚓的生長發(fā)育，相反還會有不良的影響。

由表3和圖3可知，在接種蚯蚓后到30天采樣時，各組均未產(chǎn)卵也無幼蚓孵出，未出現(xiàn)繁殖現(xiàn)象，第45天時，各組均出現(xiàn)繁殖現(xiàn)象。第45天時，C組日增值倍數(shù)最高，C組與其他各組差異均顯著，A、B、D差異均不顯著，說明當添加EM菌的量在0.5%左右時對蚯蚓的繁殖影響明顯。

4 討論

4.1 用豬糞和牛糞組成的混合糞中添加EM菌養(yǎng)殖蚯蚓的效果

通過分析試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，將豬糞和牛糞按一定比例組成混合糞進行蚯蚓養(yǎng)殖并沒有達到預(yù)期在生長和繁殖方面優(yōu)于豬糞或牛糞單獨養(yǎng)殖的效果。添加EM菌有利于蚯蚓生長繁殖的結(jié)論也不適用于混合糞，相反還有不良的影響。是什么原因造成添加EM菌對于蚯蚓在混合糞中生長產(chǎn)生不良影響的呢？蚯蚓養(yǎng)殖所用的飼料主要包括碳素料和氮素料，比例接近30∶1最佳。本試驗中采用的混合糞是新鮮豬糞75%和新鮮牛糞25%，所添加EM菌的作用主要是通過微生物活動和蚯蚓協(xié)同作用使糞便更快腐熟，但因碳源被快速消耗，混合糞在氮素含量相對較高的情況下，碳氮比遠低于30∶1，導(dǎo)致蚯蚓生長繁殖受到抑制，因此，反而沒有添加EM菌的對照組蚯蚓養(yǎng)殖效果最好。據(jù)此推測，如果想讓混合糞添加EM菌養(yǎng)殖蚯蚓取得優(yōu)于對照的效果，需要在飼養(yǎng)料中補充一定的碳源，比如鋸末和稻草等[12]。

4.2 需要進一步研究的問題

試驗表明，在由新鮮豬糞和牛糞組成的混合糞中添加EM菌對蚯蚓的生長繁殖并沒有獲得預(yù)期的效果，反而有不良影響，但EM菌具體通過什么途徑影響蚯蚓的機制需要做進一步的研究。蚯蚓養(yǎng)殖中，蚯蚓糞是一種優(yōu)質(zhì)的肥料產(chǎn)品，能夠用于園藝方面，而添加EM菌對蚯蚓養(yǎng)殖后產(chǎn)生的蚯蚓糞有什么影響也需進一步研究。在試驗期間，由于用新鮮豬糞和牛糞進行養(yǎng)殖，在接種蚯蚓后觀察發(fā)現(xiàn)，剛接種的蚯蚓有死亡現(xiàn)象，但加EM菌組蚯蚓存活率相對較高。這表明EM菌對早期階段蚯蚓適應(yīng)新鮮糞便是有幫助的，如果后期停止使用EM菌，效果可能會較好，但也需要進一步研究才能確定。

5 結(jié)論

用新鮮豬糞和牛糞組成的混合糞養(yǎng)殖蚯蚓時，添加EM菌量為0.5%時，蚯蚓生長繁殖效果較好，但絕大數(shù)情況下，未添加EM菌組在日增重倍數(shù)和日增殖倍數(shù)上都優(yōu)于其他添加EM菌組，說明用混合糞養(yǎng)殖蚯蚓不需要添加EM菌。

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國家生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系四川創(chuàng)新團隊建設(shè)項目（SZCXTD-2）

王定國，1966年11月生，男，高級畜牧師，研究方向：動物生產(chǎn)與廢棄物資源化利用。E-mail：604881735@qq.com，13880275325。

*通訊作者：白林, 男，1970年1月生，漢源人，博士，教授，研究方向：動物生產(chǎn)與環(huán)境控制。E-mail：blin16@126.com

2017-07-21）