高鯉 吳淑敏 劉剛等
摘要[目的] 探討適宜于海南地區(qū)蚯蚓生長的人工土壤成分,為海南的環(huán)境建設(shè)和廢物的開發(fā)利用提供參考。[方法] 在牛糞和土壤的等量混合培養(yǎng)基質(zhì)中添加0(Ⅰ)、10%(Ⅱ)、15%(Ⅲ)、20%(Ⅳ)、30%(Ⅴ)、50%(Ⅵ)的王草草粉進(jìn)行蚯蚓飼養(yǎng)試驗(yàn),分析蚯蚓的成活率及增重情況,探討適于蚯蚓生長的基料配制比例。[結(jié)果] 飼養(yǎng)65 d后,處理Ⅱ的蚯蚓成活率達(dá)到81.7%,平均增重為0.324 g。隨著草粉添加比例的不斷提高,蚯蚓成活率和平均增重均呈現(xiàn)明顯下降趨勢。[結(jié)論] 糞便、土壤和草粉按9∶9∶2的比例配制的基料是比較理想的基料配方。
關(guān)鍵詞蚯蚓;牛糞;草粉;配制
中圖分類號S899.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼
A文章編號0517-6611(2015)28-130-02
Experimental Study on Preparing the Ingredients for Breeding Earthworm in Hainan
GAO Li,WU Shumin,LIU Gang et al
(Agricultural College of Hainan University,Haikou, Hainan 570228)
Abstract [Objective] The research aimed to discuss the suitable artificial soil ingredients for the growth of earthworm in Hainan and provide references for the environmental construction and the development and utilization of wastes in Hainan.[Method] The grass meal of Pennisetum purpureum at the addition levels of 0(Ⅰ),10%(Ⅱ),15%(Ⅲ),20%(Ⅳ),30%(Ⅴ)、50%(Ⅵ) were added in the mixed culture medium with cow dung and soil at the equal ratio to make the feeding test of earthworm.The survival rate and aerage weight gain of earthworm were analyzed.And the suitable mixing proportions of ingredients for the growth of earthworm were discussed.[Result] After feeding 65 days, the survival rate of earthworm in treatment Ⅱ reached 81.7% and the average of weight gain was 0.324 g.With the continuously increasing of the addition levels of Pennisetum purpureum meal, the survival rate and average weight gain showed obvious decreasing trends.[Conclusion] The best adding proportion of cow dung, soil and grass meal was 9∶9∶2.
Key words Earthworm; Cow dung ;Grass meal;Preparation
蚯蚓(Earthworm)又稱曲蟮、地龍,除了廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、飼料外,還具有巨大的環(huán)保價值[1-2],養(yǎng)殖蚯蚓具有廣闊的市場前景[3]。海南省是我國唯一一個全部面積位于熱帶地區(qū)的省份,終年高溫多雨,大部分地區(qū)的溫度和濕度都符合蚯蚓的生長條件。此外,海南省養(yǎng)牛規(guī)模較大,存在牛糞嚴(yán)重污染環(huán)境的現(xiàn)象,因此利用牛糞等材料發(fā)展蚯蚓養(yǎng)殖業(yè)對開發(fā)生態(tài)循環(huán)養(yǎng)殖和海南國際旅游島建設(shè)具有重要作用。但是,海南全省終年光照強(qiáng)烈,紫外線豐富,這一地理現(xiàn)象又會抑制蚯蚓生長或驅(qū)使蚯蚓向透氣性較差的深土層移動,從而造成了蚯蚓在野外尋找適宜的生長條件比較困難,影響了蚯蚓的產(chǎn)量,因此在養(yǎng)殖方式上應(yīng)當(dāng)采用傳統(tǒng)養(yǎng)殖、室內(nèi)養(yǎng)殖和立體養(yǎng)殖[4] 。目前,國內(nèi)外對蚯蚓養(yǎng)殖基料的添加成分主要有土壤、牛糞、椰糠、草粉等[5]??紤]到草粉營養(yǎng)豐富、原料充足、理化性能好、成本低等特點(diǎn),筆者采用在牛糞和土壤等量混合料中添加不同量的草粉為基料的方法進(jìn)行蚯蚓飼養(yǎng),以期找到適于蚯蚓生長的配制比例,為海南的環(huán)境建設(shè)和廢物的開發(fā)利用提供幫助。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)區(qū)概況
試驗(yàn)區(qū)位于海南大學(xué)海甸校區(qū)農(nóng)科類學(xué)科實(shí)驗(yàn)基地,地處20°1′N,110°19′E,晝夜溫差較小。為了便于進(jìn)行對照試驗(yàn),蚯蚓的生活區(qū)為小型玻璃培養(yǎng)皿。試驗(yàn)培養(yǎng)皿長時間處于室內(nèi)避光處。
1.2試驗(yàn)材料
試驗(yàn)選用太平洋二號蚯蚓,于2014年10月引進(jìn)。土壤、牛糞均選自海南本地。草粉原料則選用試驗(yàn)基地的王草草粉。
1.3儀器土溫計(TES1310型)、PH計(HI98107型)、電子天平(FA/JA 型)。
1.4方法
1.4.1試驗(yàn)設(shè)計。
試驗(yàn)中嚴(yán)格遵循隨機(jī)性原則和平行重復(fù)原則[6],設(shè)置6組處理(牛糞與田園土等量混合,在此基礎(chǔ)上分別添加0、10%、15%、20%、30%、50%的王草草粉,依次標(biāo)記為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ組處理),每組處理3次重復(fù),每次重復(fù)在培養(yǎng)皿中隨機(jī)放入20只健康蚯蚓。試驗(yàn)初每天對室內(nèi)的溫度和濕度進(jìn)行測定與監(jiān)控,保持飼養(yǎng)溫度20~25 ℃[7],基質(zhì)濕度40%~75%[8],基質(zhì)pH為6.0~8.5[9]。分別在飼養(yǎng)前以及飼養(yǎng)35、40、45、50、55、60 、65 d后收集蚯蚓,進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測定。
1.4.2測定指標(biāo)。測定指標(biāo)包括活蚯蚓的總重量、平均單只蚯蚓重量、平均單只增重以及成活率,計算公式如下:
平均單只蚯蚓重量=活蚯蚓的總重量/活蚯蚓條數(shù)(1)
平均單只增重=末次平均單只重量-飼養(yǎng)前平均單只重量(2)
成活率=活蚯蚓條數(shù)/20(3)
試驗(yàn)數(shù)據(jù)均使用 Excel 2003軟件進(jìn)行統(tǒng)計與分析。
1.4.3發(fā)酵處理。試驗(yàn)中對牛糞便的發(fā)酵處理尤為關(guān)鍵。若糞便發(fā)酵時間過長或過短,摻水量過多或過少,均會引起發(fā)酵不成功而導(dǎo)致蚯蚓無法存活。發(fā)酵過程為:將土壤、牛糞、草粉混合后加入適量水(手握成團(tuán)不滴水),室溫下密封20 d,每7 d攪拌1次。需注意的是發(fā)酵過后不能立即放入蚯蚓,應(yīng)攤開晾曬2 d,否則會帶來蚯蚓的大量死亡。
2結(jié)果與分析
試驗(yàn)自2014年10月8日開始,至2014年12月12日結(jié)束,最后測定每組處理中蚯蚓的成活率和平均單只蚯蚓增重。
2.1成活率的比較
從表1可以看出,處理Ⅱ蚯蚓的成活率最高,而此后隨著草粉在基料中所占比例的增加,成活率呈現(xiàn)明顯下降趨勢,當(dāng)草粉占總含量的50%時蚯蚓幾乎不能存活。
2.2蚯蚓增重量的變化
試驗(yàn)中對存活的蚯蚓進(jìn)行7次稱重,并統(tǒng)計了平均單只蚯蚓增重量。由表1可知,飼養(yǎng)期內(nèi)各處理的平均蚯蚓重均有增加;在飼養(yǎng)65 d后,處理Ⅰ的平均單只增重高于其他5個處理,且隨著草粉含量的增加,單只增重量呈現(xiàn)下降趨勢,經(jīng)方差分析發(fā)現(xiàn)相鄰處理間的差異不顯著,但處理Ⅴ與處理Ⅰ、處理Ⅱ、處理Ⅲ差異顯著,處理Ⅵ與其他處理差異顯著。
3結(jié)論與討論
綜合考慮,處理Ⅱ中蚯蚓的成活率與單只增重均處于較高水平。因此,在6組處理中牛糞、土壤、草粉按9∶9∶2配制的基料比較適合蚯蚓的養(yǎng)殖。該試驗(yàn)結(jié)果同時表明大量的草粉會降低蚯蚓的成活率與平均重量的增長率,并且草粉添加量越多,成活率與體重增長率就會越低。
試驗(yàn)開始作出的推測是在海南這個終年高溫強(qiáng)光的熱帶地區(qū)上,添加草粉于蚯蚓生長的土壤中會改善土壤的通透性,緩解過酸或過堿環(huán)境且保溫保濕。該試驗(yàn)結(jié)果表明大量添加草粉不利于蚯蚓的成活,可能與以下因素有關(guān):①與蚯蚓的消化吸收有關(guān)。蚯蚓的消化道分為口、口腔、咽、食管、砂囊、胃、腸、肛門等部分,消化吸收功能主要在腸內(nèi)進(jìn)行[10]。砂囊是蚯蚓磨碎食物的器官,禾本科的王草在經(jīng)過磨碎處理后存留的顆粒較大,進(jìn)而使草粉顆粒長時間停留在腸內(nèi)也無法被充分消化吸收。草粉中的厚壁組織、管狀組織和表皮層等部位含有大量的木質(zhì)素[11]。據(jù)調(diào)查,木質(zhì)素與多糖通過共價鍵的并聯(lián)已被證實(shí)是一種重要的限制禾本科草被消化吸收的因素。草粉中的主要營養(yǎng)物質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)含物而并非粗纖維等物質(zhì)[12],這是影響蚯蚓吸收外界營養(yǎng)的很關(guān)鍵的因素之一;②草粉中的粗纖維進(jìn)入蚯蚓的腸胃中不能被消化吸收,進(jìn)而使蚯蚓體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)大量隨糞便排出體外,導(dǎo)致蚯蚓吸收的營養(yǎng)物質(zhì)從體內(nèi)流失,從而影響其成活率。這些原因?qū)︱球旧L造成的負(fù)面影響遠(yuǎn)大于開始提出的添加草粉的有利影響,因此過量添加草粉會對蚯蚓的生長產(chǎn)生不利影響。
貴州畜牧獸醫(yī)研究所在進(jìn)行植物秸稈添加于土樣培養(yǎng)蚯蚓的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),添加比例較大的植物秸稈時蚯蚓的成活率與增重會降低,但只要尋找出合適的添加比例就有益于蚯蚓的生長,并且這個最佳比例可能存在[13]。該試驗(yàn)表明植物秸稈最佳添加比例為15%。草粉的化學(xué)成分和物理形態(tài)有別于植物秸稈[14],且考慮到海南獨(dú)特的氣候條件,添加草粉的比例是有別于上述試驗(yàn)中的植物秸稈的。但這個比例是存在的且可能不為0。以草粉添加量為變量,繪制一條曲線圖,發(fā)現(xiàn)草粉的含量在逐漸降低的過程中蚯蚓成活率是曲線上升的。 按照嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,不能完全否定前面對草粉有利于蚯蚓生長的假設(shè)。因?yàn)榭梢詫⑻砑硬莘劢档万球境苫盥士醋鳌疤砑硬莘圻^量”降低蚯蚓成活率,至于繼續(xù)降低草粉在土壤中的含量是否可使蚯蚓的成活率超過處理Ⅱ則亟需進(jìn)一步探究。但是,過量添加草粉抑制了蚯蚓的成活率,若要進(jìn)行蚯蚓的工廠化生產(chǎn)需要將土壤內(nèi)雜草等物質(zhì)清理得當(dāng),并且使牛糞與普通土壤按1∶1的比例調(diào)配蚯蚓的生長土壤。
在科研試驗(yàn)中不可以輕易否定一個合理的假設(shè)。試驗(yàn)變量中要時刻把握“量”的概念,而不是簡單地“存在”或“不存在”之分。當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果與自己預(yù)想的有所偏差時,應(yīng)借鑒先前科學(xué)家的結(jié)果,分析出現(xiàn)偏差的原因并對其作出解釋,并在已有分析的基礎(chǔ)上繼續(xù)完善自己的結(jié)果。直到通過實(shí)踐篩選出符合理論推理、不違背先前科學(xué)家作出的科學(xué)結(jié)論與解釋的試驗(yàn)結(jié)果。該類試驗(yàn)屬于篩選模式,設(shè)置的試驗(yàn)組越多,變量越多,越能得到更好的結(jié)果[15]。此外,在試驗(yàn)中應(yīng)始終遵循因地制宜的原則,在同樣的條件下在不同的氣候帶得出的結(jié)果就不一樣[16]。該試驗(yàn)在熱帶地區(qū)進(jìn)行,得出的結(jié)果最適宜在熱帶地區(qū)進(jìn)行應(yīng)用推廣,其他地區(qū)則需進(jìn)一步試驗(yàn)。因此,按照糞便∶土壤∶草粉為9∶9∶2配比是海南地區(qū)蚯蚓生產(chǎn)的最佳基料配方。
從蚯蚓的經(jīng)濟(jì)價值來看,每平方米土地養(yǎng)殖蚯蚓的年凈利潤可達(dá)800元人民幣,利用相同面積土地養(yǎng)殖蚯蚓較養(yǎng)殖培育其他農(nóng)產(chǎn)品及農(nóng)副產(chǎn)品時可獲得更高的利潤[17]。海南農(nóng)村地區(qū)存在大量的廢棄糞便,若收集起來飼養(yǎng)蚯蚓可帶來巨大的經(jīng)濟(jì)價值,實(shí)現(xiàn)循環(huán)農(nóng)業(yè),生態(tài)農(nóng)業(yè),帶動農(nóng)民致富。
目前,我國對蚯蚓的人工養(yǎng)殖目的認(rèn)識程度不夠高,沒有充分認(rèn)清其社會意義與環(huán)保價值,從而導(dǎo)致還有一些地區(qū)的農(nóng)產(chǎn)品企業(yè)對其開發(fā)與研究程度不夠,普及度較低。蚯蚓良種體系的培育仍需要強(qiáng)化與扶持。伴隨著蚯蚓品種改良的腳步,其品種退化的問題也日趨嚴(yán)重。經(jīng)調(diào)查,需要建立具體的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)與品系培育標(biāo)準(zhǔn),注重篩選、提純、優(yōu)化。由于此項(xiàng)目需投入的經(jīng)費(fèi)較多,工作量大,企業(yè)的培育項(xiàng)目往往需要國家的宣傳扶持與政策支持。
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