北方寒冷地區(qū)蚯蚓安全越冬模式研究

高 海，劉迎春，王彥靖，謝 嬌，程曉東，鳳 鵬，劉 偉，龐鳳仙*

(吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130033 )

摘要[目的] 解決北方地區(qū)蚯蚓的安全越冬問(wèn)題。[方法] 對(duì)蚯蚓進(jìn)行不同越冬模式的對(duì)比試驗(yàn)，探討北方地區(qū)蚯蚓安全越冬的最佳模式。[結(jié)果] 北方地區(qū)蚯蚓安全越冬的最低溫度應(yīng)保持在5 ℃以上。蚯蚓越冬模式的效果依次為地坑基料加草簾再扣塑料拱棚模式>地坑基料上加草簾模式>地表堆肥加蓋草簾再扣小拱棚模式>地表堆肥加蓋草簾模式。[結(jié)論] 地坑基料加草簾再扣塑料拱棚模式為蚯蚓安全越冬的最佳模式。

關(guān)鍵詞北方地區(qū);蚯蚓;越冬模式;安全越冬

中圖分類(lèi)號(hào)S185

基金項(xiàng)目吉林省科技廳重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目(20140204034SF)。

作者簡(jiǎn)介高海(1971- )，男，吉林洮南人，高級(jí)農(nóng)藝師，從事農(nóng)村能源與生態(tài)研究。*

收稿日期2015-06-03

Studies on the Safe Overwintering Pattern of Earthworm in Northern Cold Regions

GAO Hai, LIU Ying-chun, WANG Yan-jing, PANG Feng-xian*et al(Jilin Academy of Agricultural Sciences, Changchun, Jilin 130033)

Abstract[Objective] The research aimed to solve the safe overwintering problem of earthworm in northern cold regions. [Method]The contrast test was made on different overwintering models of earthworm. And the best safe overwintering model of earthworm in northern cold regions was discussed. [Result] The lowest temperature of safe overwintering for earthworm should be remained above 5 ℃ in northern cold regions. The effects of different overwintering models were as follows: using hollow as the basis，with straw curtain，covered with plastic arched shed>using hollow as the basis with straw curtain> surface composting，with straw curtain，covered with plastic arched shed > surface composting，with straw curtain. [Conclusion] The best model for safe overwintering of earthworm was using hollow as the basis, with straw curtain, covered with plastic arched shed.

Key wordsNorthern cold regions; Earthworm; Overwintering model; Safe overwintering

近年來(lái)，隨著規(guī)模化、集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展，產(chǎn)生的畜禽糞便已成為環(huán)境的主要污染源，但由于畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)糞污無(wú)害化處理水平不高，農(nóng)業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)脫節(jié)，致使大量畜禽糞便隨意排放，破壞了生態(tài)環(huán)境。利用蚯蚓處理養(yǎng)殖業(yè)廢棄物是一項(xiàng)環(huán)保型生物技術(shù)，不僅能保護(hù)環(huán)境，而且可以生產(chǎn)蛋白飼料和生物肥料，增加農(nóng)業(yè)收入。

蚯蚓是一種雜食性的環(huán)節(jié)動(dòng)物，它在自然生態(tài)系統(tǒng)中具有促進(jìn)物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化的功能。大量研究表明，蚯蚓在新陳代謝過(guò)程中能吞食大量有機(jī)物質(zhì)，并將其與土壤混合，通過(guò)砂囊的機(jī)械研磨作用和腸道內(nèi)的生物化學(xué)作用進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化[1-4]。

保證蚯蚓的正常生長(zhǎng)和繁殖是蚯蚓進(jìn)行糞污處理的前提條件，蚯蚓的生長(zhǎng)繁殖除了與自身品種有關(guān)外，還受到外界環(huán)境因素的影響。溫度是影響蚯蚓生長(zhǎng)繁殖和處理效果的主要因素，由于南方地區(qū)冬天氣溫都在 0 ℃以上，不存在安全越冬問(wèn)題，北方地區(qū)冬季 0 ℃以下的時(shí)間漫長(zhǎng)，因此北方地區(qū)蚯蚓安全越冬是蚯蚓養(yǎng)殖的難點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)[5]。為了解決北方地區(qū)蚯蚓安全越冬的技術(shù)難題，筆者對(duì)蚯蚓進(jìn)行了不同越冬模式的對(duì)比試驗(yàn) 。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地點(diǎn)試驗(yàn)在吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧分院養(yǎng)牛場(chǎng)院內(nèi)進(jìn)行。

1.2試驗(yàn)材料試驗(yàn)選用的蚯蚓品種為提純復(fù)壯的大平二號(hào)，試驗(yàn)所用蚯蚓餌料為牛場(chǎng)提供的牛糞，塑料大棚面積為300 m2。

1.3試驗(yàn)概況試驗(yàn)時(shí)間2014年12月1日至2015年3月15日結(jié)束，共105 d。試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)室外溫度為 -7～3 ℃，結(jié)束時(shí)室外溫度為 -5～6 ℃，越冬過(guò)程中最低室外溫度為-25～-14 ℃。

1.4試驗(yàn)方法

1.4.1越冬前處理。越冬試驗(yàn)在塑料大棚內(nèi)進(jìn)行，在嚴(yán)冬到來(lái)之前選取健壯的成蚓和小蚯蚓留作種蚓，將剩余的成蚓收集起來(lái)加工利用。地表堆肥模式將料床加厚到65 cm，寬100～120 cm，長(zhǎng)度500 cm；地坑模式，坑深100 cm，寬150 cm，長(zhǎng)500 cm，需要再扣小拱棚的根據(jù)料床和坑的大小自行設(shè)計(jì)拱棚大小。

1.4.2越冬模式。設(shè)置4個(gè)越冬模式：模式A，地坑基料上加蓋草簾；模式B，地坑基料加蓋草簾再扣塑料拱棚，設(shè)有通氣孔；模式C，地表堆肥加蓋草簾再扣小拱棚，設(shè)有通氣孔；模式D，地表堆肥加蓋草簾。

1.4.3調(diào)查內(nèi)容與方法。主要對(duì)各越冬模式的溫度、成蚓密度、蚓繭密度、幼蚓密度、成蚓體重5個(gè)指標(biāo)進(jìn)行越冬前后的測(cè)定與比較。測(cè)定方法：越冬前在每個(gè)越冬處理模式的料床隨機(jī)采集5個(gè)具有代表性測(cè)定點(diǎn)，每個(gè)測(cè)定點(diǎn)用取樣框取1 L的基料樣品，測(cè)定各料床的成蚓密度、蚓繭密度、幼蚓密度、成蚓體重各加權(quán)平均值。越冬后按照同樣的方法測(cè)定個(gè)越冬處理模式的數(shù)據(jù)，根據(jù)測(cè)定的各項(xiàng)指標(biāo)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，通過(guò)綜合評(píng)價(jià)找出北方地區(qū)蚯蚓安全越冬最佳模式。

2結(jié)果與分析

2.1不同越冬模式下的溫度變化在北方冬季應(yīng)根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模，因地制宜采取不同的增溫保溫方式，盡可能使蚓床溫度達(dá)到5 ℃以上。從圖1可以看出，模式B和模式A的坑式保溫效果遠(yuǎn)高于模式C和模式D的地表堆肥保溫效果，坑式保溫是利用底層發(fā)熱物分解產(chǎn)生的生物熱能、地面較深厚的地溫和利用土壤的導(dǎo)熱性弱，坑內(nèi)溫度變化小，濕度變化也相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)。4種越冬模式下的溫度依次為：模式B>模式A>模式C>模式D。

2.2不同越冬模式下成蚓的密度變化從圖2可以看出，4種模式中越冬前基料樣品中成蚓密度差異不大，為45～52條。越冬后模式D的成蚓密度下降明顯，下降幅度為82.2%；其次為模式C，下降幅度為27.1%；模式B的成蚓密度的下降幅度最小，為3.8%。究其原因，成蚓密度的下降幅度明顯主要是因?yàn)樵谠蕉^(guò)程中保溫效果不好，出現(xiàn)先期外逃和后期溫度過(guò)低有死亡現(xiàn)象發(fā)生。

2.3不同越冬模式下蚓繭密度的變化溫度的變化不僅影響蚯蚓的活動(dòng)和代謝水平，而且影響蚯蚓的生殖和生長(zhǎng)發(fā)育。在北方地區(qū)，冬季由于溫度低，產(chǎn)繭量明顯下降。從圖3可以看出，越冬前由于溫度適宜，蚓繭達(dá)到正常密度，隨著溫度的下降，各越冬模式下蚯蚓產(chǎn)繭量均出現(xiàn)下降，4種模式依次下降15.5%、7.7%、17.1%和30.6%，由此可見(jiàn)蚯蚓的產(chǎn)繭量與餌料溫度呈正相關(guān)。

2.4不同越冬模式下幼蚓密度的變化溫度對(duì)蚯蚓繭孵化的影響較大，直接影響到蚓繭的孵化率和孵出時(shí)間的長(zhǎng)短。從圖4可以看出，蚯蚓繭在15 ℃左右時(shí)，易于孵化，孵化率最高，幼蚓也在此溫度下密度最大。雖然模式A和模式B的溫度較高，也容易孵化，但由于孵化率低于模式C，所以模式C有利于蚓繭的孵化和幼蚓的生長(zhǎng)，其次為模式D，而模式A和模式B最差。

2.5不同越冬模式下成蚓體重的變化蚯蚓體重增加的快慢與溫度變化有關(guān)，溫度影響著蚯蚓的活動(dòng)及代謝吸收。從圖5可以看出，在4種不同越冬模式中蚯蚓都有不同程度的減重現(xiàn)象，其中越冬模式D的減重效果最為明顯，其次是模式C>模式A>模式B。模式D減重效果明顯的主要原因是在越冬過(guò)程中蚓床的溫度低，始終在5～10 ℃范圍內(nèi)，此溫度范圍內(nèi)蚯蚓活動(dòng)遲鈍，蚓體變軟、體色變淺，有斷裂現(xiàn)象，個(gè)別蚯蚓還處于休眠狀態(tài)，出現(xiàn)明顯的萎縮現(xiàn)象。

3小結(jié)

該試驗(yàn)結(jié)果表明環(huán)境因素對(duì)蚯蚓生長(zhǎng)繁殖的影響較大，其中溫度是主要因素，在北方寒冷地區(qū)采用塑料大棚等相應(yīng)的保溫技術(shù)措施可以實(shí)現(xiàn)蚯蚓的周年循環(huán)養(yǎng)殖生產(chǎn)。在4種蚯蚓越冬模式中，坑內(nèi)越冬模式明顯好于地表越冬模式，最佳模式為地坑基料加草簾再扣塑料小拱棚模式，這種模式充分利用透過(guò)塑料薄膜的太陽(yáng)輻射熱能和坑內(nèi)底層發(fā)熱物分解產(chǎn)生的生物熱能，同時(shí)又利用土壤的導(dǎo)熱性弱、坑內(nèi)溫度變化小、濕度變化也相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，加上小拱棚能改變局部小氣候，減少空氣流通交換，因而使床內(nèi)的溫度明顯提

高，保證了蚯蚓正常生長(zhǎng)繁殖的溫度要求，雖然地坑基料上加草簾模式也有一定的保溫效果，但由于沒(méi)加蓋小拱棚，后期溫度有所下降。在越冬模式中，地表堆肥加蓋草簾保溫效果最差，所測(cè)定的5項(xiàng)指標(biāo)均出現(xiàn)明顯下降。

筆者發(fā)現(xiàn)越冬的餌料濕度不易過(guò)大，濕度過(guò)大會(huì)影響通透性和床內(nèi)溫度，同時(shí)蚯蚓床的基料盡量加厚，基料薄保溫效果差，容易遭受凍害。蚯蚓繭在14 ℃左右時(shí)，易于孵化，孵化率最高，幼蚓也在此溫度下密度最大。

參考文獻(xiàn)

[1] 肖億群.白頸環(huán)毛蚓皮膚的超微結(jié)構(gòu)[J].上海師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2002，31(2)：79-85.

[2] LI Y S，ROBIN P，CLUZEAU D，et al.Vermifiltration as a stage in reuse of swine wastewater：Monitoring methodology on an experimental farm[J].Ecological Engineering，2008，32：301-309.

[3] JORDAN D，HUBBARD V C，PONDER F J R，et al.The influence of soil compaction and the removal of organic matter on two native earthworms andsoil properties in an oak-hickory forest[J].Biol Fertil Soils，2000，31：323-328.

[4] AMADOR J A，G?RRES J H.Role of the anecic earthwormLumbricusterrestrisL.in the distribution of plant residue nitrogen in a corn(Zeamays)-soil system[J].Applied Soil Ecology，2005，30：203-214.

[5] 金海林，尹作乾，房耀武.蚯蚓在甘肅榆中的引種養(yǎng)殖試驗(yàn)探究[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技與信息，2011(19)：47.