蚯蚓堆肥技术在处理农业有机废弃物中的研究进展.pdf

宁 夏农林科技 Ningxia Journal of Agri and Fores Sci Tech 2024 65 07 28 36 基金项目 甘肃省自然科学基金一般项目 2JR5RA26 作者简介 武乐乐 1999 女 内蒙古赤峰人 硕士在读 研究方向为土壤微生物 通信作者 鲍婧婷 1980 女 甘肃兰州人 博士 副教 授 研究方向为微生物技术应用 收稿日期 2024 04 22 随着农牧业的快速发展 全球每年产生约 5 1 亿 t 有机固体废弃物 主要包括农业生产 农产品加工产生 的农业废弃物 畜禽粪便及园林废弃物等 1 2 这些农 业有机废弃物中含有大量作物生长所需的氮 磷 钾 等营养物质 而大部分农业有机废弃物并未被有效处 理与利用 不仅造成大量资源浪费 还导致各种病虫 害发生等问题 进而造成环境问题 3 目前 堆肥已被证 实是一种有效处理农业有机废弃物的方法 4 其产物可 作为有机肥料 为植物提供长期且快速的养分 蚯蚓作为土壤生态系统中极为重要的环节动物 常见种之一 对维持生态平衡发挥着关键作用 5 蚯蚓 堆肥是指蚯蚓在常温有氧条件下吞食有机物 通过其 肠道的物理破碎作用及内部丰富的功能性酶和微生 物的共同作用 实现对有机固体废弃物的有效降解 并 将其转化为营养价值高的蚯蚓粪 6 在国内 外 蚯蚓 已被广泛应用于农业废弃物 7 8 城市污泥 9 厨余垃 圾 10 畜禽粪便 11 及复配栽培基质 12 等多个领域的处 理转化中 并取得了显著效果 在堆肥应用中 蚯蚓堆肥在优化堆肥过程及提升 堆肥产品的营养价值等方面表现了显著优势 13 14 在 蚯蚓堆肥过程中氮磷钾等营养元素含量 酶活性 重 蚯蚓堆肥技术在处理农业有机废弃物中的研究进展 武乐乐 鲍婧婷 袁亚玲 李善家 兰州理工大学生命科学与工程学院 甘肃 兰州 730050 摘 要 农业有机废弃物中还含有许多未被利用的营养物质 随着农牧业等产业的发展 农业有机废弃物量日 益增多 其资源化利用也愈发重要 发酵处理是农业有机废弃物资源化利用的主要途径之一 研究表明 蚯蚓堆 肥处理在农业有机废弃物中应用广泛 通过对蚯蚓堆肥技术在农业有机废物中的应用及影响因素解析 阐述了 蚯蚓堆肥产物对土壤性状及作物生长的影响 提出未来蚯蚓堆肥研究方向 以期为蚯蚓堆肥处理技术在农业有 机废弃物上进一步发展应用提供科学参考和依据 关键词 资源化利用 农业有机废弃物 蚯蚓堆肥 理化性质 中图分类号 S141 4 X71 文献标识码 A 文章编号 1002 204X 2024 07 0028 09 doi 10 3969 j issn 1002 204x 2024 07 005 Advancements in Research of Earthworm Composting Technology for Treatment of Agricultural Organic Waste Wu Lele Bao Jingting Yuan Yaling Li Shanjia School of Life Science and Engineering Lanzhou University of Technology Lanzhou Gansu 730050 Abstract Agricultural organic waste contains many unused nutrients With the development of agriculture animal husbandry and other industries the amount of agricultural organic waste is increasing and its resource utilization is becoming more and more important Fermentation treatment is one of the main ways to recycle agricultural organic waste The research shows that the compost treatment of earthworm is widely used in agricultural organic waste Based on the analysis of the application of earthworm compost technology in agricultural organic waste and its influencing factors the influence of earthworm compost products on soil shape and crop growth was analyzed and the future research direction of earthworm compost was proposed aiming to provide scientific reference and basis for the further development and application of earthworm compost treatment technology on agricultural organic waste Key words Resources utilization Agricultural organic waste Earthworm compost Physiochemical properties 28 金 属含量等理化性质转化过程成为堆肥研究中普遍 关注的问题 项目组针对以上问题开展相关研究 分 析蚯蚓堆肥技术在有机固体废弃物中的应用及影响 因素 旨在为深入探索蚯蚓堆肥技术处理有机固体废 弃物的应用提供科学依据 1 蚯蚓堆肥技术在农林废弃物中的应用 目前 蚯蚓堆肥技术已被广泛用于园林废弃物 牛 粪 羊粪等畜禽粪便 食用菌菌渣 农作物秸秆等多种 有机固体废弃物的处理 15 研究人员为了获得更好的 堆肥产品 常常将 2 种或 2 种以上的有机废弃物混合 进行蚯蚓堆肥 王琳等 16 将园林废弃物与菌渣按照不 同比例进行蚯蚓堆肥 为期 10 d 研究 结果表明各 处理有机碳含量下降 8 76 16 72 腐殖酸含量增 加 5 02 22 93 全氮含量增加 0 53 21 91 全 磷 全钾含量均有不同程度增加 杨帆等 17 将牛粪与 番茄秧作为蚯蚓堆肥原料进行研究 结果表明蚯蚓的 加入使蚯蚓堆肥处理组的 C N 从 30 58 降至 19 43 且较常规堆肥更低 更适合作为有机肥施用 同时 蚯 蚓堆肥处理的总温室气体排放量较常规堆肥处理低 35 9 王亚利等 18 将蔬菜废弃物和秸秆混合进行蚯 蚓堆肥并作为有机肥料来种植鸡毛菜 结果表明蚯蚓 堆肥处理显著增加鸡毛菜的株高及叶面积 并提高鸡 毛菜对氮素等营养素的利用率 蚯蚓虽有较强的环境适应能力 但不适宜的环境 条件会导致其休眠甚至死亡 因此 在室内蚯蚓堆肥 研究中 通常选择干燥洁净的不透光容器作为蚯蚓堆 肥的反应容器 保持堆体温度为 20 35 湿度 为 60 70 19 pH 值为 6 0 8 0 20 C N 为 25 21 在这 个环境条件下蚯蚓生长繁殖 堆肥产物品质均最好 同时 在堆肥容器底部或者侧边打孔 保持蚯蚓堆肥 过程中通气良好 以保证蚯蚓生长的良好环境 值得 注意的是研究人员在用畜禽粪便等进行蚯蚓堆肥前 通常会预堆肥一周或更长时间 因为新鲜的畜禽粪便 中含有大量的尿酸盐和氨气 对蚯蚓有毒害作用 同 时 新鲜的畜禽粪便直接用于蚯蚓堆肥时会产生大量 热量 改变蚯蚓的生存环境 使蚯蚓出现逃逸或死亡 现象 因此 畜禽粪便堆肥在加入蚯蚓之前进行预堆 肥是有意义的 2 蚯蚓堆肥技术对基质性质的影响 2 1 蚯蚓堆肥对基质物理性质的影响 经蚯蚓消化降解后的基质转变为细小且质轻的 深褐色蚯蚓粪 蚯蚓体内的消化作用使得蚯蚓粪均 一 无臭 稳定 且具有良好的排水性 通气性和保水 性 22 相较于其他有机肥料 蚯蚓粪具有比表面积大 多孔结构等特点 其多孔的特点为许多微生物提供了 生存空间 使蚯蚓粪具有良好的吸收和保持营养物质 的能力 研究表明 蚯蚓粪能显著降低土壤容重并增 加土壤孔隙度 23 在改善土壤理化性质和营养成分等 方面展现了明显优势 24 25 2 2 蚯蚓堆肥对基质化学性质的影响 蚯蚓堆肥对不同农业有机废弃物的影响不同 可 能与废弃物本身特性不同有关系 研究结果 表 1 表 明 各物质含量虽有不同的变化规律 但经蚯蚓堆肥 后各物质含量变化结果相同 例如 pH 值 不同有机 固体废弃物的初始 pH 值不同 蚯蚓堆肥过程中 pH 值有降低亦有升高 但最终结果皆趋于中性 同样 蚯蚓堆肥会影响基质中电导率 但无论如何变化皆 低于4 mS cm 1 可以安全施用于土壤 26 此外 蚯蚓堆 肥可增加基质中氮 磷 钾含量 增加相关酶 微生物 活性与数量及蚯蚓生物量等 同时降低重金属 27 抗 生素抗性基因 Antibiotics resistance genes ARGs 等 有害物质含量 总的来说 蚯蚓堆肥技术在改善堆肥 基质方面具有显著作用 2 2 1 对有机质的影响 堆肥中有机质的降解程度可反映基质的腐熟水 平 28 与好氧堆肥相比 加入蚯蚓可以进一步促进堆 肥有机质降解及基质腐熟 研究认为 蚯蚓活动与微 生物协同作用下 蚯蚓活动在堆肥中期占主导位置 微生物则是在前期和后期 29 有机质被分解为 CO 2 和 H 2 O 释放到空气中 同时 蚯蚓的掘洞行为会改善基 质中氧气含量 从而促进微生物的生长繁殖和呼吸代 谢活动 结合蚯蚓肠道内丰富的酶 共同强化有机质 的降解效率 30 而微生物活动又提高了蚯蚓的吞食量 加快蚯蚓生长繁殖活动 促进因蚯蚓呼吸作用增强降 解有机质的速率 17 2 2 2 对 pH 值 氮磷钾营养物质等的影响 无论是常规堆肥还是蚯蚓堆肥均会导致基质 pH 值变化 这一现象可能是由于有机物在矿化过程中经 生物转化所产生的有机酸 微生物和蚯蚓呼吸作用产 生的二氧化碳 31 所引起 值得注意的是 蚯蚓的加入 会使基质的 pH 值下降幅度超过常规堆肥 32 原因在 于蚯蚓促进了有机物的快速分解 在提高基质腐殖化 程度的同时产生了富里酸和腐殖酸等易被植物吸收 利用的酸类营养物质 33 氮磷钾是植物生长发育 繁殖及代谢过程中至关 重要的营养元素 蚯蚓堆肥已被广泛证明能够有效提 升基质中全氮 全磷 全钾及速效态氮磷钾含量 理论 武乐乐 等 蚯蚓堆肥技术在处理农业有机废弃物中的研究进展 65 卷 07 期 29 6 5 卷 07 期武乐乐 等 蚯蚓堆肥技术在处理农业有机废弃物中的研究进展 废弃物种类 有机 质 氮 磷 钾 pH 值 电导率 EM 碱性 磷酸酶 脲酶 过氧 化氢酶 其他 酶 重金 属 微生物 多样性 园林废弃物 畜禽粪便 牛粪 羊粪 鸡粪 猪粪 农业废弃物 食用 菌菌渣 农作 物秸秆 其他有机废弃物 桔柑皮 表 1 蚯蚓堆肥对农业有机固体废弃物中各物质含量的影响 注 表示该项物质含量上升 表示该项物质含量下降 表示文献中未测定该项指标 蚯蚓生物量 包括蚯蚓量 日增质量倍数 日增殖倍数等 其他酶 包括纤维素酶 蔗糖酶 蛋白酶等 蚯蚓 生物量 ARGs 参考文献 20 22 21 23 28 29 31 30 32 27 33 34 14 16 35 37 23 26 38 39 上未加入外部氮源时堆肥的全氮含量不会增加 但在 蚯蚓堆肥过程中 蚯蚓与微生物共同作用导致有机质 快速分解和水分减少 使得基质总量下降 从而增加 了全氮的相对含量 34 同理 全磷 全钾含量的增加也 有可能是基质总量的减少而引起的浓缩效应 35 研究 指出 蚯蚓堆肥过程中全氮增加部分归因于蚯蚓排泄 物 尿液及粘液等含氮物质的释放 36 37 此外 蚯蚓在 堆肥基质中的活动增强了通气 以最大限度地减少硝 化过程中氮以 NH 3 和 NO 2 形式的损失 促进氮素在 基质中的保留 38 40 固氮菌的固氮作用也有助于提升 基质中全氮含量的增加 41 蚯蚓堆肥中速效氮含量的 增加主要由 2 个因素驱动 蚯蚓摄入缓效氮 经其 肠道内酶与微生物的作用转化为速效氮 蚯蚓的活 动刺激了堆肥基质中微生物活性 加速了氮素的循环 和释放 研究指出 蚯蚓堆肥中基质 pH值的降低有助 于减少速效氮的损失 因为硝态氮在酸性条件下更加 稳定 34 蚯蚓的存在促进了微生物和酶的活性 增加 了速效磷 速效钾含量 42 蚯蚓在消化有机物时 胃 部的砂囊和消化道分泌的酶类物质能够粉碎 分解有 机磷或固定态磷 蚯蚓粪中含有促进微生物生长和酸 性或碱性磷酸单酯酶 磷酸双酯酶的活性 有助于将 缓效磷转化为有效磷 43 2 2 3 对抗生素抗性基因 ARGs 的影响 畜禽粪便中的抗生素抗性基因对生态环境和人 类健康的潜在风险已经成为全球关注的热点 研究表 明 蚯蚓的加入能够显著降低基质中抗生素含量和抗 生素抗性基因的丰度 增加细菌群落 显著降低有害 菌属的丰度 44 45 进而对 ARGs 丰度产生影响 可移动基因单元 Mobile genetic elements MGEs 是一种具有特殊结构的可移动 DNA 分子 可以携带外 源基因及使 ARGs 在染色体和质粒之间转移 在 ARGs 的传播中发挥着重要作用 且在不同菌种之间 携带着 MGEs 的质粒所介导的水平转移是堆肥中 ARGs 的主要传播方式 46 48 徐俊杰等 49 的研究结果表 明 蚯蚓组的 MGEs 与 ARGs 的相关性较对照组更加 密切 且环境因子会对 ARGs MGEs 的丰度有一定抑 制作用 因此 蚯蚓堆肥引起的环境因子变化会影响 ARGs MGEs 的丰度 从而影响 ARGs 的水平转移 此 外 在蚯蚓堆肥过程中添加不同配比的添加剂 会通 过改变基质的理化性质对 ARGs 的迁移产生影响 如 在蚯蚓堆肥过程中添加富含稻壳和玉米芯的生物 炭 可提高污泥基质中 ARGs 的去除率 50 当然 畜禽 粪便中的污染物也会通过相互影响 协同作用等方式 对 ARGs 产生联合作用 进而影响蚯蚓堆肥过程中 ARGs 的迁移消长 51 2 3 蚯蚓堆肥对基质微生物多样性及酶活性的影响 研究表明 添加蚯蚓组在早期出现了 16S rDNA 丰 度增加现象 表明蚯蚓的加入可显著提高基质中微生 物数量 且 Chao1 指数与 Shannon 指数也显著高于未 接种蚯蚓的组别 说明蚯蚓对细菌种群多样性具有提 升作用 52 经蚯蚓堆肥处理后 细菌和真菌操作分类 单元 Operational taxonomic unit OTU 的数量显著 增加 且蚯蚓堆肥中的细菌 OTU 数量高于真菌 53 54 蚯蚓肠道是一个包含多种微生物种群的稳定且动态 的微生物库 蚯蚓将有机质经肠道消化排到外部环 境 与此同时肠道中的微生物随粪便排到基质中 该 过程使有机质转化为微生物更易利用的形态 从而进 一步刺激微生物的生长 55 56 经堆肥的蚯蚓粪中细菌物种丰度优势门主要有 变形杆菌门 Proteobacteria 拟杆菌门 Bacteroidetes 放 30 6 5 卷 07 期 武乐乐 等 蚯蚓堆肥技术在处理农业有机废弃物中的研究进展 线杆菌门 Actinobacteria 等 真菌物种丰度优势门主 要有子囊菌门 Ascomycota 担子菌门 Basidiomyco ta 等 上述微生物群体的增加 主要归因于蚯蚓的加 入改变了基质的理化性质 促进了特定微生物的生 长 据报道 缺氧环境和蚯蚓肠道对厌氧微生物如拟 杆菌门的生长尤为有利 而拟杆菌在诸多有机物的降 解过程中起着关键作用 因为拟杆菌的次生代谢物可 以为某些特定细菌提供生长所需物质 进而赋予拟杆 菌对有机物质的特定分解代谢能力 57 同时 在蚯蚓 堆肥过程中观察到某些微生物如金黄杆菌属 Chry seobacterium 无色杆菌属 Achromobacter 假丝酵母 Candida 的丰度降低 这些菌种中包含多种对人类 具有致病性的微生物 蚯蚓堆肥有助于减少基质中潜 在的人类病原体 58 蚯蚓堆肥中病原体的减少可能与 蚯蚓释放的抗菌性体腔液和肠道酶有关 这些物质具 有杀灭病原体的能力 59 60 此外 蚯蚓的活动还有助于 在堆肥过程中形成特定的物理化学环境 同样有助于 降低病原体的丰度 61 62 在蚯蚓堆肥中 基质内营养物质含量与微生物活 性密切相关 例如变形杆菌门 放线杆菌门 子囊菌门 等的微生物 在纤维素 木质素分解过程中扮演重要角 色 蚯蚓堆肥能够提高上述微生物群落的丰度 63 蚯蚓 的加入加速了基质中纤维素和木质素的降解 64 65 微 生物数量的增加之所以可以促进某些特定物质的快 速转化 主要原因是众多微生物通过分泌各种高活性 酶来实现这一过程 如增强过氧化氢酶 磷酸酶 纤维 素酶 蔗糖酶等的活性 促进过氧化物的氧化 有机磷 转化为速效磷 纤维素和木质素的分解 蔗糖的水解 以及降解酚类物质以减小其毒性等 66 67 SHI Y J 等 68 研究发现 蚯蚓堆肥处理菌渣与猪粪混合物在堆肥 56 d 纤维素 木质素大量降解 纤维素酶及多酚氧化 酶 Polyphenol oxidase PPO 的活性得到增强 3 蚯蚓堆肥产物 蚯蚓粪对土壤及作物生 长的影响 3 1 对土壤理化性质及肥力的影响 蚯蚓粪具有独特的物理结构 对于改善土壤理化 性质有特殊意义 蚯蚓粪自身是团粒结构 且富含多 糖和腐殖质 多糖和腐殖质有助于土壤团粒结构的形 成 进而影响土壤的通气性 蓄水性 透水性和耕性 且腐殖质为保水能力强 导热性小的亲水胶体 利于 土壤保水保温 69 李彦霈等 24 研究表明 3 的蚯蚓粪 用量即可有效促进黄绵土和黑垆土大团聚体的形成 5 用量对风沙土效果最佳 具备良好通气性 持水 性 排水性和好氧环境的土壤 对植物根系生长和营 养物质的有效利用具有重要意义 同时 蚯蚓粪 呈 中性 具有良好的酸碱缓冲容量 无论施于酸性土壤 还是碱性土壤 均可以使土壤 pH 值趋于中性 69 能更 好满足大多数作物的生长要求 蚯蚓粪含有丰富的养分 具有很好的供肥 保肥 能力 是一种天然 可逐渐释放营养物质的肥料 施用 蚯蚓粪能将大量有机质带入土壤 有机质分解产生有 机酸 通过酸溶作用可以促进土壤矿物风化和养分释 放 通过络合 螯合 作用可以增加土壤矿质养分的有 效性 70 刘学才等 71 发现 施用蚯蚓粪处理组 撒施 沟 施 较对照组土壤有机质含量分别提高了 19 0 和 15 2 碱解氮含量分别提高了 31 9 和 39 速 效磷含量分别提高了 39 5 和 50 1 速效钾含量分 别提高了 88 1 和 56 5 同时 蚯蚓粪的施入可以 提高酶 微生物活性 促进土壤中养分的活化 72 73 蚯 蚓粪自身带入大量活性微生物 并为微生物生长提供 良好的环境和新的能源 74 土壤酶和微生物活性的改 变有助于提高土壤养分离子的有效性及养分保持能 力 施用蚯蚓粪可以减轻土传病害的发生 研究表 明 植物土传病害的发病率与土壤细菌 放线菌数量 呈负相关 而与土壤真菌数量呈正相关 75 76 杨丽娟 等 77 认为 施用蚯蚓粪使土壤微生物区系结构更加合 理 可以预防或者减轻土壤病害的发生 这种微生物 结构的变化一方面归因于蚯蚓粪中含有大量的有益 微生物 有机物质和无机矿物质 有助于土壤有益微 生物的活化和定殖 另一方面 有益微生物通过产生 抗生素和细胞壁降解酶等抗 抑 菌物质 竞争作用及 诱导作用抑制了病原真菌的繁殖 78 除此之外 蚯蚓粪具有良好的重金属吸附特性和 钝化能力 在土壤重金属污染修复方面具有较大的应 用前景 刘会展等 79 研究表明 相较于对照组 添加蚯 蚓粪的实验组对 Cd 的吸附容量提高 29 8 有效态 Cd 含量降低 17 48 说明蚯蚓粪可显著增加土壤对 Cd 的吸附容量 降低土壤中 Cd 的有效性 蚯蚓粪中 丰富的矿物元素可以降低 Cd 的解吸率 80 此外 蚯蚓 粪大的比表面积能够为重金属提供更多的吸附点位 减少对重金属的解吸量 3 2 对作物生长的影响 蚯蚓粪在养分供应方面优势较大 对促进作物生 长 提高产量和品质具有重要意义 王星林等 81 研究 表明 添加蚯蚓粪处理的甜瓜植株株高 茎粗 根系活 力 生物量和光合参数均优于未添加处理 当蚯蚓粪 添加量为 40 时 甜瓜的生长及养分吸收综合效果最 为显著 徐仲楠等 82 在蚯蚓粪与土壤复配对韭菜生长 31 6 5 卷 07 期武乐乐 等 蚯蚓堆肥技术在处理农业有机废弃物中的研究进展 和品质的影响实验中发现 与对照相比 添加蚯蚓粪 的处理组韭菜新根提高 5 75 22 23 可溶性蛋白总 量提升了 1 84 5 97 倍 可溶性糖总量提升了1 49 1 60 倍 研究指出 蚯蚓粪对作物生长的促进作用不仅 来源于养分 还有大量微生物活动可以增加土壤中矿 质营养和腐殖质含量 酶的活性 刺激作物释放多种 生长激素 从而促进作物根系发育 增强抗病能力 影 响作物生长 83 李欢等 84 通过蚯蚓粪对夏季玉米生长 的影响研究发现 蚯蚓粪主要通过影响夏玉米关键生 育时期土壤微生物量碳的变化 进而影响土壤碳向植 物的输入 最终调控玉米产量 蚯蚓粪中还含有大量 氨基酸 植物生长激素等活性物质 能够促进作物根 系发育 刺激作物生长 胡佩等 85 利用高效液相色谱 法检测蚯蚓粪中含有较丰富的吲哚乙酸 IAA 和赤霉 素 GA3 等激素物质 蚯蚓粪作为有机肥施用在提高作物产量的同时 还能够抑制病虫害传播 研究人员在盆栽实验中发现 蚯蚓粪能有效提高番茄的防御酶活性 从而提高对根 结线虫病的抗性 86 不同于菌渣常规堆肥对土壤理化 性质的改善效果 菌渣蚯蚓粪在抑制病原体方面更具 优势 ALIEI S A 等 87 在受赤霉病侵染的土壤中添加 了 25 菌渣蚯蚓粪 发现玉米枯萎病的发生概率显著 降低 将菌渣进行蚯蚓堆肥后获得的蚯蚓粪施入土壤 能够充分促进土壤生态系统和土壤健康的改善 88 89 陈 彬等 90 用菌渣与牛粪复配蚯蚓堆肥后的产品种植草 莓 黄瓜 番茄 3 种农作物 显著提高了果实中维生素 C 和可溶性糖等营养物质含量 同时降低硝酸盐含量 与常规堆肥方式相比 蚯蚓堆肥在提高果蔬产量和品 质方面更为有效 91 4 结论及展望 相较于传统堆肥 蚯蚓堆肥作为一种利用蚯蚓独 特生态功能的堆肥方法 能够更有效地促进基质的降 解和腐熟 在蚯蚓繁殖的同时不仅促进有机质降 解 还提升氮 磷 钾等营养成分含量 提高微生物多 样性和酶活性 从而提高土壤的营养价值 对促进作 物生长 改善作物品质与口感等都有着积极意义 展现 了其在农业生产中的高度利用价值 为加速蚯蚓堆肥 在有机固体废弃物资源化和产业化方面的利用 未来 研究可以聚焦于以下关键方面 蚯蚓的加入被发现可以有效降低脲酶的活 性 72 同时脲酶活性的下降在一定程度上有利于氮素 的缓释 92 这对利用蚯蚓粪开发缓释有机肥料具有积 极意义 由于蚯蚓肠道内微生物群落的复杂性 关 于蚯蚓堆肥过程不同养殖条件 不同转化阶段 ARGs 迁移转化的影响研究较少 且目前蚯蚓堆肥过程中的 内在调节机制尚不明确 仍需对蚯蚓堆肥过程中堆肥 基质性质的影响进行进一步探究 以期为后续选择添 加剂种类及含量提供理论依据 以降低最终产物中 ARGs 传播的风险 研究表明 基质中全氮含量 有机碳含量以及酶活性不仅为微生物生长提供所需 的必要养分 还会对微生物群落的组成产生显著影 响 93 反之 微生物在分解基质矿物质和有机质 参与 基质中氮 磷 钾等元素的循环发挥了重要作用 基于 土壤的化学性质 酶活性和微生物群落之间的耦合关 系 89 未来研究可以着重于通过调整这些因素 以制 备具有特定功能的堆肥产品 从而优化蚯蚓堆肥的效 率与效果 参考文献 1 BHAT S A SINGH S SINGH J et al Bioremediation and detoxification of industrial wastes byearthworms Vermicompost as powerful crop nutrient in sustainable agriculture J Bioresource Technology 2018 252 172 179 2 CHEN Y X ZHANG Y SHI X et al The contri bution of earthworms to carbon mineralization during vermicomposting of maize stover and cow dung J Bioresource Technology 2023 368 128283 3 KUMAR AWASTHI M YAN B SAR T et al Organic waste recycling for carbon smart circular bioeconomy and sustainable development A review J Bioresource Technology 2022 360 127620 4 GOYER C NEUPANE S ZEBARTH B J et al Di verse compost products influence soil bacterial and fun gal community diversity in a potato crop production system J Applied Soil Ecology 2022 169 11 5 马舒乐 丁天元 张永鹏 蚯蚓在不同固体废弃物堆肥 中的研究进展 J 农业与技术 20 42 15 1 3 6 蔡琳琳 李素艳 龚小强 等 好氧堆肥 蚯蚓堆肥结 合法处理绿化废弃物与牛粪 J 浙江农林大学学报 2018 35 2 261 267 7 申飞 农业废弃物的蚯蚓堆制及蚓肥的应用 D 南京 南京农业大学 2016 8 张智 李双来 陈云峰 等 蚯蚓堆肥模式的环境效益评 价 J 中国土壤与肥料 20 8 198 204 9 黄友良 欧玲利 蚯蚓堆肥在污泥中的应用 J 农业与 技术 2019 39 23 133 134 10 卢昱礽 孙衣楠 刘甜甜 等 厨余垃圾堆肥技术及研 究进展 J 山东化工 2021 50 14 62 64 1 温凌嵩 宋立华 臧一天 等 蚯蚓处理畜禽粪便研究 32 6 5 卷 07 期 武乐乐 等 蚯蚓堆肥技术在处理农业有机废弃物中的研究进展 进展 J 家畜生态学报 20 41 7 85 89 12 黄奇 蚯蚓堆肥在番茄育苗与栽培上的应用效果研究 D 南京 南京农业大学 2014 13 JOSHI T N NEPALI D B SAH R et al A com parison of composting and vermicomposting for the disposal of poultry waste J Animmal Production Science 2020 60 7 986 992 14 刘忠华 赵帅翔 刘会芳 等 条垛堆肥 蚯蚓堆肥联 合处理对堆肥产品性状的影响 J 中国土壤与肥料 2019 14 200 207 15 廖朝选 杨林 贵州有机固体废弃物及其蚯蚓堆肥利 用 J 中国资源综合利用 2017 35 5 3 35 16 王琳 李素艳 孙向阳 等 不同配比园林绿化废弃物 和蘑菇渣混合蚯蚓堆肥的效果 J 浙江农林大学学 报 2019 36 2 326 334 17 杨帆 李国学 江滔 等 蚯蚓辅助堆肥处理蔬菜废弃 物及其温室气体减排效果 J 农业工程学报 201 28 16 190 196 18 王亚利 杨光 熊才耘 等 蔬菜废弃物蚯蚓堆肥对鸡 毛菜生长的影响 J 农业环境科学学报 2017 36 10 2129 2135 19 高文 祝汇江 许磊 等 不同温湿度条件对蚯蚓生长 的影响 J 上海农业科技 2018 41 51 5 20 王玉洁 朱维琴 金俊 等 农业固体有机废弃物蚯蚓 堆制处理及蚓粪应用研究进展 J 湖北农业科学 2010 49 3 722 726 21 NDEGWA P M THOMPSON S A DAS K C Ef fects of stocking density and feeding rate on vermi composting of biosolids J Bioresource Technology 2000 71 1 5 12 22 LIM S L WU T Y LIM P N et al The use of vermi compost in organic farming overview effects on soil and economics J Journal of the Science of Food and Agri culture 2015 95 6 1143 1156 23 徐仲楠 王冲 朱逴 等 蚯蚓粪与土壤复配比例对基 质微生物性状及韭菜生长和品质的影响 J 植物营养 与肥料学报 2019 25 3 519 524 24 李彦霈 邵明安 王娇 蚯蚓粪施用量对黄土区典型土 壤团聚体及其有机碳分布的影响 J 农业工程学报 2021 37 3 90 98 25 许永利 张俊英 李富平 蚯蚓粪的综合利用研究现状 J 安徽农业科学 207 23 719 7180 26 段曼莉 鄢入泮 周蓓蓓 等 去电子水对牛粪秸秆好 氧堆肥进程及细菌群落的影响 J 环境科学学报 2022 42 2 249 257 27 ANSARI K KHANDESHWAR S WAGHMARE C et al Experimental Evaluation of Industrial Mushroom Waste Substrate Using Hybrid Mechanism of Vermi composting and Effective Microorganisms J Materials 2022 15 9 2963 28 陶佳慧 许梦 李旭 等 好氧堆肥阶段对蚯蚓堆肥的 影响 J 科学技术与工程 2015 15 23 26 230 29 MAJUMDAR D PATEL J BHATT N et al Emis sion of methane and carbon dioxide and earthworm survival during composting of pharmaceutical sludge and spent mycelia J Bioresource Technology 2006 97 4 648 658 30 杨巍 不同有机物料的蚯蚓堆肥及其作为蔬菜育苗基 质的研发 D 南京 南京农业大学 2017 31 史殿龙 张志华 李国学 等 堆高对生活垃圾中 15 mm 筛下物堆肥腐熟的影响 J 农业工程学报 2010 26 324 329 32 缪丽娟 王依凡 张明月 等 餐厨垃圾生化尾渣蚯蚓 堆肥中矿物的调节效应 J 农业环境科学学报 20 41 425 433 3 李浩 多元物料蚯蚓堆肥中有机质和重金属的转化规 律研究 D 成都 成都理工大学 2021 34 魏佳伦 利用蚯蚓堆肥处理羊粪和菇渣及蚓粪肥效的 研究 D 沈阳 沈阳农业大学 2017 35 FERNANDEZ GOMEZ M J ROMERO E NO GALES R Feasibility of vermicomposting for vegetable greenhouse waste recycling J Bioresource Technology 2010 101 24 9654 9660 36 SUTHAR S Vermicomposting potential of Perionyx sansibaricus Perrier in different waste materials J Bioresource Technology 2007 98 6 1231 1237 37 KALININA O Y CHERTOV O G POPOVA A I Changes in the composition and agroecological prop erties of livestock waste during vermicomposting with Eisenia foetida J Eurasian Soil Science 2002 35 9 951 958 38 SHARMA K GARG V K Comparative analysis of vermicompost quality produced from rice straw and paper waste employing earthworm Eisenia fetida Sav J Bioresource Technology 2018 250 708 715 39 NEGI R SUTHAR S Degradation of paper mill wastewater sludge and cow dung by brown rot fungi Oligoporus placenta and earthworm Eisenia fetida dur ing vermicomposting J Journal of Cleaner Production 2018 201 842 852 40 KHATUA C SENGUPTA S BALLA V K et al Dynamics of organic matter decomposition during 33 6 5 卷 07 期武乐乐 等 蚯蚓堆肥技术在处理农业有机废弃物中的研究进展 vermicomposting of banana stem waste using Eisenia fetida J Waste Management 2018 79 287 295 41 SUTHAR S MUTIYAR P K SINGH S Vermi composting of milk processing industry sludge spiked with plant wastes J Bioresource Technology 2012 116 214 219 42 KHWAIRAKPAM M BHARGAVA R Vermitech nology for sewage sludge recycling J Journal of Hazardous Materials 2008 161 2 948 954 43 程为波 金春姬 肖波 等 农村垃圾蚯蚓堆肥处理的 研究 J 环境科学与技术 201 35 S1 1 5 4 常大丽 基于菌渣和鸡粪的蚯蚓堆肥及园艺植物育苗 基质研发 D 南京 南京农业大学 2018 45 YU X L LI X L REN C et al Co composting with cow dung and subsequent vermicomposting im prove compost quality of spent mushroom J Bioresource Technology 2022 358 127386 46 李彦媚 赵喜红 徐泽智 等 新型细菌耐药元件 整合子系统 J 中国抗生素杂志 201 37 1 1 7 47 YANG F X HAN B J GU Y R et al Swine liq uid manure A hotspot of mobi