2.2蚯蚓堆肥是很好的生物肥料。连续使用可增强植物对许多病虫害的抗性,减少化学农药的使用。通过减少或不使用化学肥料和农药,可有效地减少环境污染。
2.3蚯蚓产生的各种酶、维生素和抗生素,有助于植物生长得更快更好。蚯蚓堆肥养分在土壤中保持的时间久,肥效长,是土壤肥力和生产力的坚实基础。
2.4蚯蚓堆肥可提高植物对养分的利用率,提高植物对化肥的吸收。施用蚯蚓堆肥可提高农产品的质量、口感和味道,以及农产品的贮存质量。
2.5施用蚯蚓堆肥可以用来恢复土壤的养分。当由于开矿或其它人类开发行动导致土壤污染严重或表层肥沃土壤流失时,用蚯蚓堆肥可以逐渐改变土壤的结构,包括物理性能、化学状态和微生态状况,在引入的蚯蚓和微生物的作用下,土壤的肥力会恢复,植被最终也会恢复。
3蚯蚓堆肥处理有机垃圾
3.1蚯蚓堆肥处理城市生活垃圾
城市垃圾中的有机物经分拣后可用蚯蚓堆肥处理。胡秀仁等研究了蚯蚓处理垃圾及蚯蚓对生活垃圾肥效的影响。结果为用生活垃圾养殖蚯蚓所排出的蚓粪和蚓泥是值得重视的有机肥料。每天蚯蚓的耗饵量为自身重量的0.7倍,排粪比为0.4。将城市垃圾进行源头分类收集是当前处理垃圾最省钱、最省事、最快捷的方式,将其中的有机垃圾用蚯蚓堆肥来处理,不仅工艺简单,不需要特殊设备,投资不多,没有二次污染,而且处理后的蚓粪和蚓体可利用。
3.2蚯蚓堆肥处理禽畜粪
禽畜粪富含许多营养成份,但有臭味和病源微生物,需处理才能用于农田。畜粪是蚯蚓喜欢的食料,用蚯蚓处理畜粪可以消除环境污染。这些畜粪等废弃物经过蚯蚓的生命活动后变为生物腐殖质该腐殖质生物活性高,不含致病菌,有机物稳定,存在的植物生长必需的微量元素和常量元素都是易吸收态,且pH为中性。将畜粪用于产生沼气,沼渣用蚯蚓理产生蚓粪和蚓体,分别用于肥田和养禽畜,因此蚯蚓在生态农业建设中起重要作用。
3.3蚯蚓堆肥处理污水厂污泥和造纸厂污泥
生物固体和猪粪等禽畜粪便混合的有机质适应于蚯蚓生长。堆肥中有机氮易矿化,且产生的氨氮易被蚓粪中的微生物转化为易于植物吸收的形态——硝酸根。DominguzeJ和EdwardsCA等人的研究发现,蚯蚓堆肥中的硝化作用较对照组高50-65%。在蚯蚓堆肥过程中,富里叶酸C减少,腐殖酸中的C增加,当蚯蚓的数量多且活性高时,富里叶酸碳减少可指示堆肥过程结束,腐殖酸的含量较对照组增加40-60%。孙新利等利用蚯蚓处理石化污水厂剩余活性泥,污泥经破碎、调pH、掺加生活垃圾和发酵等预处理后,用于养殖蚯蚓,经处理后蚓粪与原污泥相比,不但降低了有害成份,而且改善了物理性能。
一些蚯蚓能快速消化有机物,经过蚯蚓体内砂囊的机械研磨作用,将有机物变碎。蚯蚓从有机物和依靠有机材料生长的微生物中取得营养,同时蚯蚓增加了残余物中微生物的活性,因此产生的蚓粪,比较碎,且微生物活性高。在此过程中有机物中存在的主要营养物,特别是N、P、K、Ca等,通过微生物的作用释放出来,变成溶解性和易被植物利用的形态。废物在蚯蚓体内的停留时间短。每天蚯蚓可吞食自身重量几倍的废物,其中大部分废物排放出来。蚯蚓堆肥的限制是温度不能超过35℃。超过该温度,即使时间短,蚯蚓也会死亡。避免过热需小心管理。蚯蚓通常在表层相对较窄的区域活动(15-22cm)。蚯蚓堆肥的关键是床层表面增加较薄的有机物,蚯蚓喜欢新鲜食物,于是蚯蚓钻到表层,即使下层床温升高,表层也不会过热。一般来讲,每天加2.5-5cm足够。许多农业、工业和城市有机废物可用于蚯蚓堆肥,但大多需预处理:冲洗、预堆肥、混合等。几种废物混合使用比用一种材料更易维持好氧条件,且堆肥产物好。牛粪、马粪等禽畜粪及纸厂废弃物、生物固体和城市有机垃圾均适合蚯蚓堆肥。蚯蚓堆肥受化学和环境条件限制。蚯蚓对某些化学物质如游离氨、盐敏感。当介质中游离氨超过0.5mg/L,盐含量大于0.5%时蚯蚓会死亡。冲洗或先堆肥预处理可使游离氨和盐扩散。蚯蚓堆肥将有机废物变成有用的、细的植物生长介质,其具有好的孔隙透气性,固水能力好,富含植物生长需要的营养素,腐殖酸含量高,可能存在有益于植物生长的激素,提高了土壤酶的水平和微生物的活性。
蚯蚓堆肥用于处理城市污水污泥和造纸厂污泥。将蚯蚓直接放于消化池污泥会导致蚯蚓很快死亡。通常将污水厂好氧污泥和厌氧污泥(均脱水)1:1混合,预处理15天后,每立方米加5kg蚯蚓,定期往表层加污泥,控制床高不超过80cm。新污泥层对蚯蚓来讲是新鲜食物,蚯蚓不会逃跑。最后一层污泥加好后,经过8-10月,堆肥结束。在旁边放一堆新鲜垃圾可将堆肥中的蚯蚓引出。1:1污泥经堆肥后体积减少60%(床温28-30℃,引入蚯蚓一个月),这是因为水份挥发,易迁移的碳物质(糖、蛋白质、氨基酸和多糖等)转化为二氧化碳。然后与造纸厂污泥(纤维素材料)混合,室外堆集20-30天,此时得到的产物具有良好的机械强度、化学构成及适合农用、营养结构。第二过程是堆肥过程,微生物降解易迁移的纤维素(温度升高至40-60℃),其最终产物,含碳量与起始物质相当,但腐殖酸碳增加,在最后阶段氮含量有所下降,但有机氮减少,硝化速率增加。堆肥产物,是高质量的腐殖质肥料,可作为土壤改良剂。有机物稳定,其含量占50%,TN占3-3.5%,TP占2-2.5%,是良好的肥料。
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