蚯蚓糞生物有機肥技術研究可行性報告

1、蚯蚓糞生物有機肥技術研究可行性報告一、項目必要性（一）目的意義 生物有機肥主要指農業(yè)和畜牧業(yè)的廢棄物或有機垃圾經(jīng)有益微生物發(fā)酵、 加工而成的有 機肥料。 生物有機肥含大量有機質和活的有益微生物及微生物代謝產(chǎn)物， 兼有微生物接種劑 和有機肥料的作用， 是 21世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ男滦头柿现弧?傳統(tǒng)畜禽糞有機肥生產(chǎn)成本低， 應用效果好， 施用后不僅增產(chǎn)， 而且能提高或改善作物品質， 在我國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展中占有 重要的地位（曾思堅和何小霞， 2004 ）。但其生產(chǎn)方式落后，堆肥過程麻煩，勞動強度大， 有效養(yǎng)分含量低，體積龐大施用不便，且存在“濕、臭、臟”污染大等缺點，不能適應現(xiàn)代 農業(yè)和商品經(jīng)濟的發(fā)

2、展。 改革傳統(tǒng)有機肥的生產(chǎn)和使用方式， 根本出路是實現(xiàn)有機肥的工業(yè) 化生產(chǎn)和商品化銷售。蚯蚓糞是一種黑色、均一、有自然泥土味的細碎類物質，具有良好的孔性、通氣性、排 水性和高的持水量，蚯蚓糞具有很大的表面積，并具有良好的吸收和保持營養(yǎng)物質的能力， 使得很多微生物得以生存 （ Edwards and Neuhauser,1988 ）。蚯蚓糞與其餌料畜禽糞類相比， 可溶性鹽含量、 陽離子交換性能和腐殖酸含量有明顯增加， 大部分有機質轉化為穩(wěn)定的腐殖 質類復合物質 , 尤其在微生物新陳代謝過程中分泌有機酸，使得偏堿性的畜禽糞經(jīng)過蚯蚓處 理而趨于中性，成為多數(shù)植物更適宜的生長環(huán)境（ pH6.0-6.5

3、 ）（Ndegwa et al,2000） 。實踐 證明，蚯蚓糞作為育苗基肥、作物追肥有不同程度地提高多種作物（包括谷物、豆科植物、 花卉、蔬菜及其他大田作物） 的種子發(fā)芽率， 促進其生長，提高產(chǎn)量，改善品質的優(yōu)點 （Atiyeh et al,2000 ；Atiyeh et al,2002 ；尚慶茂和張志剛， 2006；呂振宇和馬永良； 2005）。自然界的各種有機廢棄物經(jīng)發(fā)酵后， 在蚯蚓消化系統(tǒng)蛋白酶、 脂防酶、 纖維酶和淀粉酶 的作用下， 迅速分解， 轉化成為自身或易于其他生物利用的營養(yǎng)物質， 經(jīng)排泄后成為蚯蚓糞。 因此， 蚯蚓糞從本質上講是大自然的產(chǎn)物， 真正能全面地滿足植物生長的各種需

4、求和營養(yǎng)成 分，對植物有難以置信的神奇肥效 （ 黃初龍和張雪萍， 2005） 。生物學家達爾文曾說蚯蚓是 “地 球上的第一勞動者和最有價值的生物” ，“除了蚯蚓糞粒之外沒有沃土” 。蚯蚓糞含有豐富 N、 P、K微量元素、激素、酶等，含有23%以上有機質，有 23種氨基酸，是有機、綠色、無公害農產(chǎn)品的最佳肥料（徐挨輝等，2007）。蚯蚓糞中富含細菌、放線菌和真菌，國內外對蚯蚓糞微生物的作用機理研究歸納如下： 通過蚯蚓糞里有益微生物的生命活動， 固定轉化 空氣中不能利用的分子態(tài)氮為化合態(tài)氮， 解析土壤中不能利用的化合態(tài)磷和鉀為可利用態(tài)的 磷和鉀，并可解析土壤中的 10 多種微量元素；通過有益微生物

5、的生命活動，分泌生長素、 細胞分裂素、赤霉素、吲哚酸等植物激素，促進作物生長，調控作物代謝；通過有益微生物 在根際繁殖，產(chǎn)生粘多糖，與植物分泌的粘液及礦物膠體、有機膠體相結合，形成土壤團粒 結構，增進土壤蓄肥、 保水能力； 蚯蚓糞中的大量微生物增加了土壤中的微生物數(shù)量和活性， 增強了病土中與病原菌進行營養(yǎng)和能源競爭的微生物的競爭力，限制了病原菌繁殖潛力的充分發(fā)揮 （張寶貴， 1997）；蚯蚓糞中的有益微生物還能產(chǎn)生拮抗活性強、 抗菌譜廣的抗生素， 限制病原菌的生長， 使植物土傳病害得到抑制 （Arancom et al,2002 ；胡艷霞等， 2002；Edwards and Norman,2

6、004 ）。綜上所述， 蚯蚓糞可作為新型的生物肥料及生物防治劑等，但對于蚯蚓糞的各項研究仍處于初期階段， 國內的大多數(shù)研究還停留在試驗階段。 蚯蚓糞作為蚯蚓養(yǎng)殖的副產(chǎn)品， 目前 國內的深加工不足， 多數(shù)企業(yè)僅對蚯蚓糞進行簡單加工即出售，且價格與國際市場相比也有一定差距， 這對于蚯蚓養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的長期穩(wěn)定發(fā)展和營運不利。對蚯蚓糞的深入研究和加工應用， 開發(fā)可適用不同植物的專用育苗基質和肥料， 對生物肥料行業(yè)和蚯蚓養(yǎng)殖業(yè)都有積極 的意義。二）國內外同類產(chǎn)品和技術情況生物有機肥是一種重要的生物肥料產(chǎn)品，它集有機、無機、微生物三肥復合；長效、速 效、 緩效三效復合， 產(chǎn)生供肥、 防病、 促生三位一體的功

7、效。 長期使用， 不但可以增產(chǎn)增收、 防病抑病、改善品質，還可以起到改良土壤結構、增肥地力的作用。其集中了微生物肥、有 機肥、化肥的優(yōu)點于一身，是肥料科學發(fā)展的方向。1、有機肥發(fā)展現(xiàn)狀有機肥生產(chǎn)的主要物料包括畜禽糞便、城市污泥、生活垃圾、糠殼餅麩、作物秸稈、制 糖和造紙濾泥、食品和發(fā)酵工業(yè)下腳料以及其他城鄉(xiāng)有機固體廢物（周文利等，2007）。目前，我國僅畜禽糞便、城市污泥和生活垃圾的年排放量就達到8億t，但大部分有機廢料沒有得到處理，任其丟棄排放，不僅浪費資源，同時也嚴重危害著環(huán)境質量。有機肥使用不斷 萎縮， 在很大程度上與傳統(tǒng)有機肥的生產(chǎn)方式落后、 不能適應現(xiàn)代農業(yè)和商品經(jīng)濟的發(fā)展有直接關系

8、。 我國在有機肥的作用效果和作用機制方面的研究取得了較大進展，但關于有機肥產(chǎn)業(yè)化及生產(chǎn)工藝的研究卻不多。 因此， 為了提高有機肥的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)效率和保證有機肥的以滿足生產(chǎn)的實際需要 （馬冬有機復混肥和生物有機肥。 生產(chǎn)其作用是殺滅病原微生物和寄其作用是使有機肥具有良好的商商品質量， 應進一步加強有機肥技術的基礎研究和應用研究， 梅， 2008）。有機肥根據(jù)其加工情況和養(yǎng)分狀況， 分為精制有機肥、 工藝主要包括兩部分， 一是有機物料的堆漚發(fā)酵和腐熟過程， 生蟲卵， 進行無害化處理； 二是腐熟物料的造粒生產(chǎn)過程， 品性狀、穩(wěn)定的養(yǎng)分含量和肥效，便于運輸、貯存、銷售和施用。解決有機肥產(chǎn)業(yè)化過程中 所面

9、臨的技術問題，主要需要采取以下措施：采用科學的堆肥工藝，生產(chǎn)物理性狀良好、營 養(yǎng)全、肥效好的產(chǎn)品；開發(fā)有機無機復混肥，提高養(yǎng)分含量，增強速效性，發(fā)揮速效長效結合的特點；接種微生物制劑，開發(fā)生物有機肥等（姚建武等，2005）。2、微生物肥發(fā)展現(xiàn)狀 微生物肥料是指由單一或多種特定功能菌株， 通過發(fā)酵工藝生產(chǎn)的能為植物提供有效養(yǎng) 分或防治植物病蟲害的微生物接種劑，又稱菌肥、菌劑、接種劑。微生物肥可分為單一菌種 肥料和復合菌種肥料。單一菌種肥料包括根瘤菌肥、固氮菌肥、解磷、解鉀菌肥等。復合菌 種肥料大致有：微生物、微量元素復合生物肥料，聯(lián)合固氮菌復合生物肥料，固氮菌、根瘤 菌、磷細菌和鉀細菌復合生物肥

10、料，有機、無機生物復合肥料，多菌株多營養(yǎng)生物復合肥等 （吳建峰， 2002）。微生物肥料增產(chǎn)增收效果顯著，其提供的能固氮、解磷、解鉀等有益微生物，能在植物 根際生長、繁殖。通過這些有益微生物的生命活動，分泌生長素、細胞分裂素、赤霉素、吲 哚酸等植物激素，促進作物生長，調控作物代謝，按遺傳密碼建造優(yōu)質產(chǎn)品。另一方面有益 微生物在根際大量繁殖， 其中間產(chǎn)物與植物分泌的黏液及礦物膠體、 有機膠體相結合， 形成 土壤團粒結構，增進土壤蓄肥、保水能力。質量好的微生物肥料能促進農作物生長，改良土 壤結構，改善作物產(chǎn)品品質和提高作物的防病、抗病能力，從而實現(xiàn)增產(chǎn)增收。目前，已獲得國家批準登記的微生物肥料只有

11、100多種，實際生產(chǎn)的廠家已超過 2000家（申海峰， 2008）。市場上的微生物肥良莠不齊，廣大消費者很難判斷優(yōu)劣，在推廣應用中 的確有很多微生物肥料增產(chǎn)增收效果不佳。 所以， 微生物肥經(jīng)農業(yè)部指定單位檢驗和正規(guī)田 間試驗，充分證明其效益、無毒、無害是十分必要的。同時對有效活菌數(shù)達不到國家規(guī)定標 準的微生物肥料不要使用。 另外， 由于技術水平的限制， 目前我國絕大多數(shù)微生物肥料的有 效菌成活時間超過 1年的不多（申海峰， 2008）。3、蚯蚓生物有機肥蚯蚓在其生命活動中大量吞食有機物質， 通過砂囊的機械研磨、 并在微生物的協(xié)同作用 下促進有機物質的分解、轉化和 C N循環(huán)。蚯蚓糞中富含細菌、

12、放線菌和真菌等微生物。通 過蚯蚓糞里有益微生物的生命活動，可解析土壤中不能利用的化合態(tài)磷和鉀為可利用態(tài)的 磷、鉀及微量元素等；通過有益微生物的生命活動，可分泌生長素、細胞分裂素、赤霉素、 吲哚酸等植物激素，促進作物生長，調控作物代謝；通過有益微生物在根際繁殖，產(chǎn)生粘多 糖，與植物分泌的粘液及礦物膠體、有機膠體相結合，形成土壤團粒結構，增進土壤蓄肥、 保水能力； 蚯蚓糞中的大量微生物增加了土壤中的微生物數(shù)量和活性， 增強了病土中與病原 菌進行營養(yǎng)和能源競爭的微生物的競爭力，限制了病原菌繁殖潛力的充分發(fā)揮（胡艷霞等， 2004； Arancon et al,2006 ）。蚯蚓糞與其餌料畜禽糞類相比

13、，可溶性鹽含量、陽離子交換 性能和腐殖酸含量有明顯增加，大部分有機質轉化為穩(wěn)定的腐殖質類復合物質（Elvira andGoicoechea,1996 ）, 尤其在微生物新城代謝過程中分泌有機酸，使得偏堿性的畜禽糞經(jīng)過蚯蚓處理而趨于中性，成為多數(shù)植物更適宜的生長環(huán)境（ pH6.0-6.5 ）（Ndegwa et al,2000）。實踐證明，蚯蚓糞作為育苗基肥、作物追肥在不同程度地提高多種作物（包括谷物、豆科植 物、花卉、蔬菜及其他大田作物）的種子發(fā)芽率，促進其生長，提高產(chǎn)量，改善品質（Arancon et al, 2004 ）。蚯蚓糞有機肥與普通有機肥的根本區(qū)別：1）普通有機肥因未完全發(fā)酵，存在

14、施用后二次發(fā)酵而導致燒苗的問題，而且有異味，甚至異臭，而蚯蚓糞不存在這些問題；2）普通有機肥未把各種營養(yǎng)成分全部轉化成簡單、易溶于水的簡單物質，各種養(yǎng)分是無規(guī)律的混合， 不易被植物攝取，而蚯蚓糞極易被植物吸收；3）蚯蚓糞是堅固的團粒結構，保水性、排水性強，長期使用不會分散壓密，這是普通有機肥無法辦到的；4）蚯蚓糞富含腐殖酸和大量的有益微生物菌、 18 種氨基酸和多種微量元素，而這些在普通有機肥中含量都很少；5）蚯蚓糞中含拮抗微生物，可抑制土傳病害，而有普通有機肥不存在有這種微生物。但是， 目前國內蚯蚓糞的深加工不足， 多數(shù)企業(yè)僅對蚯蚓糞進行簡單加工即出售，且價格與國際市場相比也有一定差距， 這

15、對于蚯蚓養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的長期穩(wěn)定發(fā)展和營運不利。對蚯蚓糞的深入研究和加工應用， 開發(fā)可適用不同植物的專用育苗基質和肥料， 對生物肥料行業(yè) 和蚯蚓養(yǎng)殖業(yè)都有積極的意義（許永利等，2007）。三）市場預測和發(fā)展趨勢科技興農是農業(yè)發(fā)展的根本道路。肥料是農業(yè)發(fā)展的重要物質基礎?；实拇罅渴┯茫?造成土壤的板結和農產(chǎn)品品質退化， 肥料利用率降低。 近 30年來 ,世界上越來越多的農業(yè)專 家和政府都在積極倡導減少化肥的使用 , 多施用有機肥和生物有機復混肥等綠色肥料,興起了肥料的“綠色革命”。蚯蚓糞生物有機肥集微生物肥、有機肥、無機肥特點于一體，具有多功能、多效和全價 養(yǎng)分的特點， 且市場潛力大， 投資回報率

16、高。 蚯蚓糞有著不同于其他餌料糞便的特點和效用， 其作為生物有機肥的技術開發(fā)潛力很大。 對蚯蚓糞的深入研究和加工應用、 開發(fā)可適用不同 植物的專用育苗基質和肥料，對生物肥料行業(yè)和蚯蚓養(yǎng)殖業(yè)都有積極的意義。蚯蚓糞含有豐富N P、K微量元素、激素、酶等，含有 23%以上有機質，有23種氨基 酸，是有機、綠色、無公害農產(chǎn)品的最佳肥料。同樣，還可開發(fā)成氨基酸、葉面肥、氨基酸 農藥、動物飼料的添加物等，其開發(fā)潛力和開發(fā)價值非常大，經(jīng)濟效益可觀。蚯蚓糞生物有機肥是一種多元的新型微生物有機復混肥，除有高效的固氮、 解磷、 解鉀活性微生物外，還含有豐富的有機質和微量元素。它既有無污染、無公害，肥效持久，壯苗

17、抗病，改良土壤，提高產(chǎn)量，改善作物品質等優(yōu)點，又能克服大量使用化肥、農藥帶來的環(huán) 境污染，生態(tài)破壞等弊端。且蚯蚓生物有機肥項目建設期短、投資回報高、風險小、回收期 短。是一項經(jīng)濟效益、環(huán)境效益、社會效益俱佳的好項目。主要參考文獻：胡艷霞，孫振均，周法永，等蚯蚓糞對黃瓜苗期土傳病害的抑制作用 J 生態(tài)學報，2002，2（2 7）：1106-1115 胡艷霞，孫振均，孫永明，等 .蚯蚓糞對黃瓜炭疽病的系統(tǒng)誘導抗性作用J. 應用生態(tài)學報， 2004，15（8） ：13581362黃初龍，張雪萍 . 蚯蚓環(huán)境生態(tài)作用研究進展 J. 生態(tài)學雜志， 2005, 24（12）：1466- 1470. 呂振宇

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25、肥發(fā)酵和配制研究5）蚯蚓養(yǎng)殖技術和管理6）蚯蚓糞收集2、蚯蚓糞生物有機肥加工技術研究1） 精蚯蚓糞有機肥加工 進行加工精蚯蚓糞有機肥和作為蚯蚓糞混合復合肥原料。2） 混合復合蚯蚓糞技術研究 收集的蚯蚓糞與化肥、微肥、菌肥等配制復合肥，也可以與其他有機肥混合配備混合 肥。根據(jù)不同作物的營養(yǎng)需求，配制作物蚯蚓糞為主的生物有機專用肥。3、蚯蚓糞有機肥的大田比較試驗 選擇一定面積大田作物（蔬菜、經(jīng)濟作物等）進行蚯蚓糞生物有機肥及混合肥肥效比較試驗。重點解決的技術關鍵問題 本項目著重研究堆肥餌料（農業(yè)廢棄物、畜禽糞便、生活垃圾及工業(yè)廢料）的選擇和配 方比例， 及堆肥餌料中添加劑、 復合菌種等的應用技術等； 在保證蚯蚓順利養(yǎng)殖和蚯蚓糞高 效產(chǎn)出的基礎上， 對蚯蚓糞生物有機肥加工技術進行探索研究， 并進行大田比較試驗， 測評 蚯蚓糞有機肥及其產(chǎn)品的肥效。二）項目的特色和創(chuàng)新之處1、以蚯蚓糞為原料， 進行蚯蚓糞生物有機肥技術研究。 蚯蚓糞生物有機肥集微生物肥、 有機肥、無機肥特點于一體，具有多功能、多效和全價養(yǎng)分的特點，且市場潛力大，投資回 報率高。 蚯蚓糞有著不同于其他餌料糞便的特點和