菌菇渣与蚯蚓联合处理对猪粪中铜锌含量的影响

章 瑞 ，章红兵 ★，叶利民

（1.金华职业技术学院 321007；2.金华市迷农家场有限公司 321076）

为了提高猪的生长和预防疾病，饲料中往往添加铜（Cu）、锌（Zn）等微量元素[1]。而饲料中90%以上的微量元素却不能被有效利用，而是随着粪便及尿液排出体外，导致猪粪中Cu和Zn的含量超标[2]。如果农作物、果蔬等长期施用重金属含量较高的猪粪，可能会导致土壤中重金属富集，从而可能通过食物链危害人体健康[3]。另外，近年来，随着食用菌产量的增加，菌菇渣也已成为不容忽视的环境问题。据报道[4]，蚯蚓富集Cu的能力高达1377mg/kg，蚯蚓堆肥处理可降低单位时间内重金属的释放量，并且生物可通过细胞表面组分对重金属离子产生离子交换、络合、微沉淀和静电相互作用等[5]，使重金属由交换态向其他生物不可利用态转化。因此，本文研究了菌菇渣与蚯蚓联合处理对猪粪中重金属Cu和Zn的处理效果，为综合、安全利用菌菇渣与猪粪提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试猪粪、菌菇渣和蚯蚓均来自金华市迷农家场有限公司。

1.2 试验设计

试验从2017年7月8日～11月30日在金华市迷农家场有限公司进行。试验组猪粪经预先脱水烘干，与菌菇渣配比为5∶5，赤子爱胜蚓每千克底料中含50～100条左右，在室温16℃～24℃（温室大棚）堆置，每堆面积为 4.5m2（1.5m×3m）。 对照组猪粪经预先脱水烘干后直接在堆置。

1.3 样品采集

隔周采用S型定点采样方法采集各组表层样品，每组3个重复，共采样6次。

1.4 测定方法

采用参考文献[6]提出的方法测定各形态重金属。

1.5 数据处理

采用SPSS 16.0软件对数据进行单因素方差分析（P=0.05）。

2 结果与分析

铜和锌的形态含量变化分别见表1和表2。

表1 猪粪中Cu的形态含量变化（mg/kg）

在重金属各形态分级中，活性由大到小依次是可交换态、可还原态、可氧化态、残渣态[7]。在自然条件下，活性越大越容易被生物吸收利用，即存在的安全隐患越大；活性越小，即越稳定，对生物的毒性越弱[8]。由表1可知，经菌菇渣与蚯蚓联合处理后，可交换态与可还原态Cu含量之和为40.89mg/kg，比未经菌菇渣与蚯蚓联合处理后的72.48mg/kg下降43.58%，差异极显著 （P＜0.01）；经菌菇渣与蚯蚓联合处理后，可交换态、可还原态Cu含量之和与可氧化态、残渣态Cu含量之和的比值为20.47%，比处理前的44.21%下降53.70%，差异极显著（P＜0.01），比对照组处理后的29.66%下降30.98%，差异极显著（P＜0.01）。表明使用菌菇渣与蚯蚓联合处理猪粪，可使猪粪中可交换态Cu和可还原态Cu的含量（比例）大大降低，从而大大降低猪粪作为有机肥的安全风险。

因为重金属比较稳定，且难以降解，其总量变化不会很大。但随着蚯蚓生理活动分解有机物质，会以CO2、NH3等形式挥发损失，引起有机物质减少，重金属发生相对浓缩，所以，表1中试验组与对照组处理后各形态Cu的含量均比处理前高。

表2 猪粪中Zn的形态含量变化（mg/kg）

由表2可知，经菌菇渣与蚯蚓联合处理后，可交换态与可还原态Zn含量之和为519.48mg/kg，比未经菌菇渣与蚯蚓联合处理的 722.32mg/kg下降 28.08%，差异显著（P＜0.05）；经菌菇渣与蚯蚓联合处理后，可氧化态、残渣态Zn含量之和与可交换态、可还原态Zn含量之和的比值为15.77%，比处理前的13.65%高出15.53%，差异显著 （P＜0.05），比对照组处理后的13.94%高出13.13%，差异显著（P＜0.05）。表明使用菌菇渣与蚯蚓联合处理猪粪，可使猪粪中可交换态Zn和可还原态Zn的含量（比例）降低，从而降低猪粪作为有机肥的安全风险。

3 讨论

经菌菇渣与蚯蚓联合处理后，猪粪中Cu的形态变化与不经菌菇渣与蚯蚓联合处理相比，可交换态Cu和可还原态Cu极显著下降，猪粪中Zn的形态变化与不经菌菇渣与蚯蚓联合处理相比，可交换态Zn和可还原态Zn显著下降。说明猪粪使用菌菇渣与蚯蚓联合处理后，可还原态Cu和可交换态Cu绝大部分转化为可氧化态Cu和残渣态Cu形态，基本呈现为可氧化态Cu＞残渣态Cu＞可还原态Cu＞可交换态Cu，且可氧化态Cu含量占主导地位，说明经过菌菇渣与蚯蚓联合处理后，猪粪中大部分Cu都以稳定态Cu存在，不易迁移和被生物利用，大大降低安全隐患。