集约化养殖场畜禽粪便蚯蚓资源化处理技术与模式
西北农林科技大学动物科技学院
随着世界人口的不断增长和集约畜牧业的兴起，大量畜牧场废弃物也随之产生。这些废弃物占用大量的土地并释放出难闻的气味。由于土地减少和资金短缺，许多废弃物倾入河湖及其他水体中，造成了水体污染等环境问题，致使废弃物中的营养物质大量流失。在美国等发达国家，废弃物的处理也同样是一个棘手的问题。采用适宜的方法对这些废弃物进行有效处理就变得极为重要。
国内处理畜牧场废弃物的方式仍然以堆肥等方法为主。堆肥法不失为一种资源化良性循环的途径，但往往因肥效低，浪费土地资源和生物有机源，又造成新的污染(渗漏液污染地下水，排气污染大气)，销售困难而陷入困境，即使是作为复合肥的载体或填充料，其效果还有待于深入研究。
1技术背景
很早人们己经知道蚯蚓在有机质的分解和土壤营养物质释放中发挥极为重要的作用。经过发酵的有机废弃物，通过蚯蚓的消化系统，在蛋白酶、脂肪酶、纤维酶、淀粉酶的作用下，能迅速分解、转化成为自身或其他生物易于利用的营养物质，即利用蚯蚓处理有机废弃物，既可以生产优良的动物蛋白，又可以生产肥沃的生物有机肥。因此，用蚯蚓对有机废弃物进行处理被认为是行之有效的一种方法。在日本1977年就成立了蚯蚓养殖事业协会，1978年建成占地1.65x104m2的养殖场，每月可处理畜牧场废弃物3000t，此后蚯蚓养殖业迅速发展。日本学者前田古谚在1973年育成了繁殖倍数极高、适合于人工饲养的蚯蚓品种“大平2号”，使这项生物技术得到革命性的发展。lkg蚯蚓只要48h就能把lkg易腐有机粪便转化成富有养分的蚯蚓粪，而且用蚯蚓粪为肥料生产出来的食品无化学残留污染。据美国农业部统计，有25%的美国人至少每周购买一次用有机肥料生产出来的食品。因此，施用有机肥的农民对蚯蚓粪的需求量大增，以至于蚯蚓粪供不应求。在我国，虽然从20世纪80年代就已开始了利用蚯蚓处理有机垃圾及农业废弃物的实验工作，但目前尚未形成有机废弃物生物处理资源化的有效途径。因此.，展开这方面的研究，不仅发展潜力大，而且意义也很深远。
2应用前景
利用蚯蚓处理畜禽粪便的这项生物技术能有效地解决下面一些长期困扰人们的重要问题。
(1)方便廉价地使畜牧废弃物等有机物得到无害化处理，防止污染，维护自然生态平衡，保护好生态环境。
(2)养殖业和种植业的大量副产品能合理地得到综合利用，避免资源浪费。
(3)所生产的生物腐殖质，不仅为农业提供优质有机肥，而且能使贫瘠化的农业土壤得以复苏。
(4)获得生态清洁农产品，为生态绿色食物提供了先决条。
(5)摆脱化肥对农田土壤的不利影响，避免或减轻化肥、重金属对农业环境的污染。
(6）蚯蚓粉和罐头，富含蛋白质和氨基酸等营养物质，为养殖业开辟了蛋白质饲料和饲料添加剂的新来源。
(7)使农业上可再生的第二能源得以利用，为液气能源的利用提供广阔前景。
这项技术工艺简便，费用低廉。能获得优质有机肥和高蛋白饲料，且不与其它动物争饲料，不产生二次废物，不会形成二次环境污染。蚯蚓的养殖周期短，繁殖率高，饲料来源广，饲养方法简单，投资小，效益高。每年国际市场上干、鲜蚯蚓贸易交易额可达30亿美元，且每年以20%的速度递增。蚯蚓粪产品开发价值也非常大。以蚯蚓粪加工成绿色有机肥料。园林绿化、养花种草的高级肥料，在国内蚯蚓粪价格在200~400元/m3，而牛粪的价格在30~50元/m3.另外，蚯蚓粪富含蛋白质、不会发霉、腐烂无臭味，可以做配合饲料的组成原料，与其它饲料搭配饲喂畜禽有助于解决蛋白质饲料不足的问题。
试验资料表明，人工饲养的蚯蚓，其体内蛋白质和脂肪含量都很高，分别为51%~62%和10.5%一17.5%干物质，可以与一些优质蛋白质添加剂相媲美。而且氨基酸平衡质量水平也很高，每100g蛋白质中赖氨酸、蛋氨酸和色氨酸含量分别为8.4g,2.1g和0.75g。
经笔者研究测试，蚯蚓粪中的营养成分也很高。详见表1。
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表1蚯蚓粪的化学成分
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样品
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粗脂肪
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粗纤维
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粗蛋白%
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粗灰分%
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无氮浸出物%
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钙%
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磷%
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风干样
烘干样
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0.47
0.49
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4.37
4.63
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6.12
6.33
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71.80
74.50
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13.61
14.05
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4.22
4.33
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0.35
0.36
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从表1可以看出，蚯蚓粪的粗灰分含量高达74.50%，完全可以作为畜禽饲料，是矿物质饲料的来源之一。无氮浸出物和蛋白质的含量也比较高，前者为13.61%。后者为6.33%，尤其为粗蛋白含量远高于禾本科秸秆(3%~5%)，而接近或超过豆科秸秆。另据有关材料显示，蛆}I对畜禽粪便中微量元素铁和镁有富集作用。蚯蚓粪中有多种必需氨基酸，同时富含谷氨酸、天冬氨酸和缴氨酸，甘氨酸、丙氨酸、色氨酸、亮氨酸含量也较多。由此看来。蚯蚓粪用作畜禽饲料日粮的一部分是完全可能的。笔者曾对牛粪、蚯蚓粪的营养成分进行了测定，结果见表2。
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表2牛粪与蚯蚓粪中营养成分测定结果
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样品
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全氮（N%）
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全磷（P%）
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全钾（K%）
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有机质（%）
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腐殖质%
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PH
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蚯蚓粪
牛粪
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1.05
1.23
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0.39
0.52
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0.95
0.63
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19.86
25.74
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15.62
5.87
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7.10
7.50
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从表2可以看出，牛粪中投放蚯蚓后最后获得的蚯蚓粪不仅含有大量的有机质，而且氮、磷、钾的含量也很丰富，分别为1.05%.0.39%.0.95%。尽管有机质中，全氮、全磷的含量有所减少，但全钾的含量明显增加，说明蚯蚓粪仍是三要素含量高的有机肥料蚯蚓粪中腐殖质含量明显增加，为牛粪的2,67倍。腐殖质是土壤肥力的重要基础，是植物营养的重要来源。腐殖质中所含的腐殖酸如胡敏酸和富啡酸，可以提高植物的呼吸强度，加强养分吸收，促进植物生长。据有关资料报道，蚯蚓粪与牛粪相比，蚯蚓粪中富啡酸的含量增加2.4~3.6倍，与钙结合的胡敏酸和富啡酸分别增加2.5倍和7.5倍。所以蚯蚓粪与牛粪相比，蚯蚓粪更容易促进植物生长。蚯蚓粪的PH为7.10，牛粪略有降低。原因在于蚯蚓调节牛粪PH的能力和虹蝴食道分布的钙腺有密切关系，钙腺能分泌过剩的钙或碳酸盐，中和有机酸，调节体内的酸碱平衡。
3技术应用
蚯蚓是环节动物门寡毛纲的陆栖无脊椎变温动物。蚯蚓喜温，喜湿，喜暗，喜空气，怕光，怕震，活动的温度范围是5℃~30℃,0℃~5℃休眠，32℃以上停止生长，40℃以上死亡。最适环境温度为15℃~25℃。蚯蚓体内含水量80%左右，要求饵料含水量60%~80%。
蚯蚓昼伏夜出，在安静的地方生活。
养殖蚯蚓的方法大体可分为土法养殖和工厂化养殖两种。土法养殖是利用缸、盆、箱、筐、土坑等直接散养;工厂化养殖主要有棚式、水泥池和果林中养殖。
蚯蚓是杂食性动物，饲料来源广泛。如居民点的生活垃圾、畜牧场的畜禽粪便和动物残体均是虹酬的好饲料。喂蚯蚓的饲料，必须经过发酵处理。投喂方法:饲料的投喂方法不一，有的采用分层法，有的采用上投法或下投法，根据近年来各地实践经验，采用侧投法较好，即把饲料投放在旧料的近侧面，让成蚓自动进入新饲料中采食、栖息、而幼酬进入较慢较少，因此，有利于成蚓、幼蜕、蚓茧的分离，使孵化与养殖分开，做到分群养殖，避免三代同堂饲养。
3.1日常管理中应注意以下问题
（1）蚯蚓的投放量：种蚓每平米放养1000~2000条种蚓，将种蚓所产卵茧孵出幼蚓即为繁殖蚓，每平米放养3000--5000条，生产叫是以繁殖蚓所产卵茧孵出的蚯蚓，每平米放养20000~35000条。
（2)适宜的生长繁殖生态环境：养殖蚯蚓除了有适当的饲料外，还应注意生态环境条件，如饲料的含水量、通风性、温度、酸碱度以及避光等，蚯蚓在生长期对饲料的含水量的要求为70%左右，繁殖期为60%~66%。室温范围一般为12C~30C，最佳温度为23C。因此，在炎夏和寒冬，要求分别采取降温和保温措施。饲料中酸碱度应保持接近中性，过碱可用磷
酸二氢氨进行调整，过酸可用2%石灰水或清水冲洗调整。
(3)防逃：蚯蚓一般常在夜间逃跑，尤其是雨夜，地面潮湿，更易逃跑。其原因，主要是由于饲料不足或饲料发酵不完全，或淋水过多，或温度过高或过低。此外湿度太大，或过于干燥，蚯蚓密度过大，通气不良等，也会导致蚯蚓逃跑。防逃办法:一是利用怕光习性，夜间设灯照明;二是保持完全黑暗。
3.2蚯蚓以及蚯蚓粪的分离方法如下：
(1)蚯蚓的采收:最佳方法是人工光照采集，最好是水泥地面，或者垫塑料布，利用蚯蚓怕光的特点，用阳光或灯光将混有蚯蚓的饲料逐层扒开，直到堆底蚯蚓成团。
(2)蚯蚓粪的采收:当养殖床表面蚯蚓粪的厚度达2~5cm时应及时采收。首先去掉遮盖物，让阳光直接照床，这时蚯蚓下移，此时用刮板将蚯蚓粪刮出过筛，晾干到含水量30%--40%，即可利用或出售。
4典型模式
为实现畜牧业可持续发展的战略目标，陕西省秦川肉牛良种繁育中心在西北农林科技大学专家的指导下，通过近两年的科学试验和实践探索，在畜禽粪便养殖蚯蚓方面总结出一套投资成本低廉，技术操作简便，经济效益可观的典范模式。该中心利用腐熟
牛粪及腐败青贮饲料残渣养殖蚯蚓，生产的商品蚓和蚯蚓粪作为蛋白质饲料用来喂牛，而且蚯蚓粪可作为高效有机肥应用于牧草栽培。这样不仅减少了污染，显著改善了养殖场环境，同时也提高了生物转化效率，减少了浪费，使经济效益得到了显著提高。陕西省秦川肉牛良种繁育中心蚯蚓饲养及产品开发
模式见图1。
在这种典型模式的带动下，周边农村也兴起了一股养殖蚯蚓的热潮。为了更好的促进蚯蚓养殖业的健康发展，该中心提出了“公司+农户”的生产模式，具体表现为:中心无偿提供种蚯蚓的过程中，并在农户饲养蚯蚓的过程中，积极采用科技扶持、回收拉动等策略，注重产前、产中、产后的全程服务，从质量、风险、服务、回收、发展等五个方面，利用签定合同、保护价回收等方式，保障农户的养殖效益。同时建立了“五个服务体系”:技术上门、免费咨询、资金协调、信息共享、配套产品供应的服务，极大的调动了农户的养殖积极性。5效益情况(按占地0.5亩计算)
5.1年投入支出
(1)饲料(畜禽粪便，青贮废料)100m3，每立方米10元计1000元
(2)蚓种20公斤每公斤20元计400元
(3)占地费0.5亩每亩200元计10。元
(4)水电工具计500元合计：2000元5.2年收入
(1)蚯蚓1000公斤每公斤2元计2000元
(2)蚯蚓粪20吨每吨150元计3000元
合计:5000元5.3纯利润
5000-2000=3000元
实践证明，每天30头牛所产的粪可养蚯蚓一亩，每亩可年产蚯蚓3吨，蚯蚓粪60吨，可增收入15000元。每头牛可增收500元，在一个县，如能用1.5万头牛所产牛粪养殖蚯蚓，即可增加收入7百万元以上。可形成一种产业，促进当地经济发展。可使2000户农民，每户增收近4000元。养蚓事业的发展，可以带动养牛业的发展，双方相互促进，共同发展。
6技术依托单位
本项目技术依托单位为西北农林科技大学
syc163
sakula
