添加EM菌对蚯蚓在畜禽混合粪便中处理效果的影响

王定国，白 林 ，党建东，周立新，刘金鑫，苏中海，谢 飞

（1．成都市动物疫病预防控制中心，四川 成都 610041；2．四川农业大学，四川 成都 611130)

添加EM菌对蚯蚓在畜禽混合粪便中处理效果的影响

王定国1，白 林2*，党建东2，周立新1，刘金鑫1，苏中海1，谢 飞2

（1．成都市动物疫病预防控制中心，四川 成都 610041；2．四川农业大学，四川 成都 611130)

蚯蚓在腐熟猪粪中的生长优于牛粪，而蚯蚓的繁殖，则在牛粪中优于在腐熟猪粪中。将新鲜猪粪和牛粪按比例混合形成混合粪，在最适温湿度和接种密度条件下养殖蚯蚓，可以减少猪粪发酵时间和成本。为改善在这种混合粪中蚯蚓的繁殖生长情况，我们研究了用混合粪养殖蚯蚓的同时添加EM菌的效果。将试验分为4组，EM菌的添加量分别为0%、1%、0．5%、0．25%，每组设置12个重复。结果表明：EM菌添加量为0．5%时，蚯蚓在由新鲜猪粪和新鲜牛粪组成的混合粪中生长繁殖效果较好。但绝大数情况下，未添加EM菌组在日增重倍数和日增殖倍数上都优于其他添加EM菌组，说明用混合粪养殖蚯蚓不需要添加EM菌。

EM菌；蚯蚓；混合粪；生长繁殖；影响

1 前言

随着我国经济快速发展，养殖业从以家庭为单位的生产方式向规模化、集约化和现代化大型养殖企业转变，养殖规模不断扩大，产生大量粪污成为了一个制约养殖业发展的难题[1]。由于资金缺乏，技术落后，环保意识淡薄等原因，导致大部分畜禽粪尿未经处理就排放到环境中，不仅造成了严重的环境污染更是一种资源的巨大浪费。畜禽粪尿并非仅仅是污染环境的废弃物，它也是一种富含有机质而且还含有较高的N、P、K元素，通过降解可以再利用的生物资源[2]（表 1）。

根据全国第一次污染源普查数据显示，我国规模化畜禽养殖场（小区、专业户）的畜禽粪便产生量为2.43亿吨，尿液产生量为1.63亿吨[3]。所以，如何将其变废为宝，最大程度的利用，从而减少对环境的污染，已经成为社会进步、畜牧行业发展和农民增收共同关注和急需解决的问题。

早在20世纪80年代末，有许多学者致力于蚯蚓处理垃圾、畜禽粪便的研究，用蚯蚓处理畜禽粪便不仅净化了环境，改善了土壤，也生产出了高蛋白的饲料原料。与传统的生物处理技术相比，蚯蚓利用新陈代谢的作用使粪便中有机物质的发酵分解速度提高了3～4倍，同时蚯蚓能够吸收土壤中汞、铅和铬等重金属和病原体，还可以生产出生物特性极好的高级园艺肥料——蚯蚓粪[4]。有研究表明，养殖蚯蚓的畜禽粪便中效果最好的牛粪，猪粪次之。

EM菌是Effect Microorganism的英文缩写，即“有效微生物菌群”，主要含有光合菌、乳酸菌和酵母菌等80多种有益菌群。研究者认为接种EM菌剂能够减少堆肥的反应时间[5]、控制过程中产生的恶臭气体[6]，减少堆肥过程中有机质和氮素的损失。微生物制剂应用于蚯蚓处理垃圾技术中具有重要的意义，考虑到EM菌在处理粪便时的特殊作用，说明EM菌应用于蚯蚓养殖过程中是可行的[7]。

本试验中，新鲜牛粪和猪粪都未经风干处理，会影响到蚯蚓的生长繁殖，因此在新鲜混合粪便中添加EM菌进行处理，为蚯蚓的生长繁殖提供良好的环境。我国家畜生态学者廖新悌等(1999)[8]研究用腐熟牛粪和猪粪分别养殖大平2号、澳洲1号和本地种3种蚯蚓，比较其生长繁殖情况。结果表明，1个月之后，牛粪中的蚯蚓茧产生量高于猪粪，但猪粪中蚯蚓的绝对增加重量、体长都超过牛粪。仓龙等(2002)研究赤子爱胜蚓发现，蚯蚓繁殖，牛粪好于猪粪；生长，猪粪好于牛粪[9]。而这与廖新悌得到的结果相同。

猪粪和牛粪是现阶段产量最大的两种粪便，这两种粪便腐熟后都可以单独用来养殖蚯蚓，而且都有不错的效益，但猪粪不经腐熟养殖蚯蚓很难成功，我们尝试将新鲜猪粪和牛粪按一定的比例混合，使蚯蚓在混合粪中生长、繁殖，通过添加EM菌，目的是使两个方面的性能都能达到最好，同时降低猪粪发酵消耗的时间和增加的成本。试验结果可能会对蚯蚓养殖和粪便处理有重要的实际应用价值。

2 材料与方法

2.1 试验材料

1）试验蚯蚓：选用四川大众养殖场的大平3号蚯蚓。大平3号是大平2号引进改良品种，具有生长繁殖速度快、成熟早、抗寒力强和产量高等优点。

2）新鲜猪粪和牛粪：分别取自于四川农业大学猪场和奶牛场。

3）EM菌：安徽广宇生物技术有限公司，有益活菌数为5×109个/ml。

2.2 试验设计

试验以EM菌的添加量为单因素设计，试验设计见表2，共设4个处理，每个处理12个重复（每次随机取样3个），共计48盒，每盒中都加入由猪粪（干重）和牛粪组成的混合粪干物质的量为100 g，其中鲜牛粪25 g，鲜猪粪75 g。

2.2.1 培养基的配置

先在农场采取所需要的新鲜牛粪和新鲜猪粪，将其混合，测定混合粪的含水率，计算出干物质含量。根据试验设计，称量100 g混合粪（干重）和所需EM菌后混合均匀，然后装入培养箱中。

2.2.2 EM菌接种

将EM菌制剂用无菌水1∶10的比例稀释，然后置于30 ℃条件下培养3 d。向不同处理的培养箱中喷洒一定量的EM菌液，搅拌均匀，为了保证EM菌成为优势菌群，每隔15 d后向不同处理中喷洒初始施加量的EM菌稀释液。因EM菌液不能长期保存，所以EM菌液现用现配。

2.2.3 蚯蚓的接种

本试验采用22.5 cm×12.0 cm×15.0 cm（内径：长×宽×高）的塑料泡沫箱子养殖蚯蚓，在泡沫箱底侧面扎针孔，以防止过多的水积留箱中。放入100 g混合粪（干重），为了避免蚯蚓对最初环境的不适应而出现逃逸或死亡现象，在泡沫箱的一侧放入已灭活处理的蚯蚓粪作为蚯蚓暂时居住和适应环境的场所，根据蚯蚓条垛式处理系统的工作原理[10]，蚯蚓会自动向营养丰富的区域转移，因此，蚯蚓会逐渐从营养贫瘠的蚯蚓粪中转移到供试饵料中并分布到整个泡沫箱。

表1 畜禽粪便的养分含量

表2 混合粪中EM菌添加量

表3 蚯蚓在不同组不同采样时间的生长和繁殖

2.3 蚯蚓养殖流程

每个培养箱中放入100 g配好的饵料（干重），然后在蚯蚓粪条垛中投入10条个体质量在125 mg/条左右的蚯蚓。接种后在箱口蒙上纱布，防止逃逸。整个养殖过程中物料的湿度保持在70%左右，若湿度过高，则将培养箱放于通风处使过多的水分蒸发，若含水量过低，则均匀洒入水加以调节。为了消除自来水中的氯对蚯蚓的影响，一定要用隔夜的自来水进行湿度控制。蚯蚓养殖于9～11月，温度控制在20～28 ℃左右。

试验总共60 d，分别在接种蚯蚓后第15天、第30天、第45天、第60天时进行取样。取样时将钵体中的样品缓慢倒出，手工仔细挑出其中的成蚓、蚓茧和幼蚓，对成蚓进行计数和称重，对蚓茧和幼蚓进行计数，并对蚯蚓的生长和繁殖等指标进行计算和统计分析[11]。

2.4 蚯蚓生长、繁殖特性的测定方法

2.4.1 平均蚯蚓重

2.4.2 蚯蚓日增重倍数

2.4.3 蚯蚓日增殖倍数

式中：蚯蚓总的条数包括成蚓数、幼蚓数和蚓茧数，每个蚯蚓茧按照1条蚯蚓计算，处理的时间用d计，蚯蚓重用g计。

2.5 数据处理与分析

测得数据采用SPSS17.0方差进行显著性检验，图标采用Excle2007处理。

3 结果与分析

图1 蚯蚓在不同组不同采样时间的日增重倍数

图2 蚯蚓在不同组不同采样时间的平均蚓重

图3 蚯蚓在不同组不同采样时间的日增殖倍数

由表3可知，A组即未添加EM菌的处理，蚯蚓的日增重倍数最高，与其他各处理差异均显著，并且还有随着添加EM菌含量增加，蚯蚓日增重倍数降低的现象，说明添加EM菌对蚯蚓在混合粪中生长有不良影响。由图1可知，在第45天时，各组处理都达到日增重倍数的最大值，其中A组即未添加EM菌的处理，蚯蚓日增重倍数最大，而且A组的日增重倍数稳定高于其他添加了EM菌的各组。说明EM菌对于蚯蚓在混合粪中的生长没有什么作用，相反随着EM菌含量的增加还会抑制蚯蚓的生长。

由图2可知，在试验前30 d各组平均蚓重差异不大，在第45天时，C组即添加EM菌含量为0.5%时，平均蚓重达到最大；在第60天时，A组平均蚓重高于其他各组。从总的趋势来看，随着时间的增加，试验各组平均蚓重也逐渐增加，A组即未添加EM菌的处理高于其他添加了EM菌的各组，差异明显，添加EM菌对蚯蚓在由猪粪和牛粪组成的混合粪中生长有不良影响，而不是像单独在猪粪或者牛粪中添加EM菌能够显著促进蚯蚓的生长。

所以综上所述，在混合粪中添加EM菌养殖蚯蚓并不能像单独在猪粪或者牛粪添加EM菌养殖蚯蚓那样显著促进蚯蚓的生长发育，相反还会有不良的影响。

由表3和图3可知，在接种蚯蚓后到30天采样时，各组均未产卵也无幼蚓孵出，未出现繁殖现象，第45天时，各组均出现繁殖现象。第45天时，C组日增值倍数最高，C组与其他各组差异均显著，A、B、D差异均不显著，说明当添加EM菌的量在0.5%左右时对蚯蚓的繁殖影响明显。

4 讨论

4.1 用猪粪和牛粪组成的混合粪中添加EM菌养殖蚯蚓的效果

通过分析试验结果发现，将猪粪和牛粪按一定比例组成混合粪进行蚯蚓养殖并没有达到预期在生长和繁殖方面优于猪粪或牛粪单独养殖的效果。添加EM菌有利于蚯蚓生长繁殖的结论也不适用于混合粪，相反还有不良的影响。是什么原因造成添加EM菌对于蚯蚓在混合粪中生长产生不良影响的呢？蚯蚓养殖所用的饲料主要包括碳素料和氮素料，比例接近30∶1最佳。本试验中采用的混合粪是新鲜猪粪75%和新鲜牛粪25%，所添加EM菌的作用主要是通过微生物活动和蚯蚓协同作用使粪便更快腐熟，但因碳源被快速消耗，混合粪在氮素含量相对较高的情况下，碳氮比远低于30∶1，导致蚯蚓生长繁殖受到抑制，因此，反而没有添加EM菌的对照组蚯蚓养殖效果最好。据此推测，如果想让混合粪添加EM菌养殖蚯蚓取得优于对照的效果，需要在饲养料中补充一定的碳源，比如锯末和稻草等[12]。

4.2 需要进一步研究的问题

试验表明，在由新鲜猪粪和牛粪组成的混合粪中添加EM菌对蚯蚓的生长繁殖并没有获得预期的效果，反而有不良影响，但EM菌具体通过什么途径影响蚯蚓的机制需要做进一步的研究。蚯蚓养殖中，蚯蚓粪是一种优质的肥料产品，能够用于园艺方面，而添加EM菌对蚯蚓养殖后产生的蚯蚓粪有什么影响也需进一步研究。在试验期间，由于用新鲜猪粪和牛粪进行养殖，在接种蚯蚓后观察发现，刚接种的蚯蚓有死亡现象，但加EM菌组蚯蚓存活率相对较高。这表明EM菌对早期阶段蚯蚓适应新鲜粪便是有帮助的，如果后期停止使用EM菌，效果可能会较好，但也需要进一步研究才能确定。

5 结论

用新鲜猪粪和牛粪组成的混合粪养殖蚯蚓时，添加EM菌量为0.5%时，蚯蚓生长繁殖效果较好，但绝大数情况下，未添加EM菌组在日增重倍数和日增殖倍数上都优于其他添加EM菌组，说明用混合粪养殖蚯蚓不需要添加EM菌。

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国家生猪产业技术体系四川创新团队建设项目（SZCXTD-2）

王定国，1966年11月生，男，高级畜牧师，研究方向：动物生产与废弃物资源化利用。E-mail：604881735@qq.com，13880275325。

*通讯作者：白林, 男，1970年1月生，汉源人，博士，教授，研究方向：动物生产与环境控制。E-mail：blin16@126.com

2017-07-21）