蚯蚓处理猪粪秸秆适宜C/N及混合物腐熟度变化研究

论文摘要

利用蚯蚓处理农业废弃物,与传统方法相比具有处理效率高、经济效益好、无污染等优势。浙江省主要农业废弃物为猪粪和水稻秸秆,传统的方法是将两者单独处理,经研究发现,利用蚯蚓堆制可将两者结合起来,取长补短。本研究目的在于找到适合蚯蚓生长繁殖的猪粪和水稻秸秆混合物的适合配比（以C/N反映）。在处理过程中,测量营养物质含量的变化,并选取合适的指标衡量混合物的腐熟度,反映蚯蚓对混合物处理效果的贡献并检验腐熟度指标之间的一致性,利于实际应用。本研究分两个实验进行,第一个实验为期90天,混合物设四个处理C/N 20、C/N 25、C/N 30和C/N35,加入蚯蚓进行堆制。通过平均体重和日增重倍数衡量蚯蚓的生长情况,通过日均产茧量和累计产茧量衡量蚯蚓的繁殖情况；第二个实验为期35天,混合物三个处理C/N25、C/N30和C/N 35加入蚯蚓,对照组的三个处理不加蚯蚓。分析经蚯蚓处理和自然发酵后产物的营养物质含量变化,主要有氨氮（NH4-N）、总氮（TN）和总有机碳（TOC）3个指标。通过木质素／纤维素、pH、C/N和水溶性有机碳（DOC）4个指标衡量其腐熟度情况以及腐熟度指标之间的一致性。实验结论如下：（1）蚯蚓的生长繁殖：0d-90 d是生长期,30 d-90 d是繁殖期。无论是从生长指标平均体重、日增重倍数,还是从繁殖指标日均产茧量、累计产茧量衡量,最适宜蚯蚓生长、繁殖的混合物是C/N 30处理。（2）营养物质含量变化：NH4-N百分含量呈下降趋势,C/N为25和35时,加入蚯蚓的处理和对照组差异极显著,加入蚯蚓的三个处理中,C/N为25的处理NH4-N下降幅度最大；TOC百分含量呈下降趋势,C/N为25和30时,加入蚯蚓的处理和未加蚯蚓的处理差异显著；TN百分含量呈上升趋势,未加入蚯蚓的三个处理TN增加率大于加入蚯蚓的三个处理,且差异显著。加入蚯蚓的三处理中,当C/N为30时,其TN增长幅度最大,和其它两个处理差异显著。（3）混合物的腐熟度变化：木质素/纤维素呈下降趋势, C/N为30时,加入蚯蚓的处理中纤维素降解幅度最大；pH呈现先下降后上升的趋势,21d达到最小值。混合物最终pH>7.5呈碱性,所有处理都未达到腐熟；各处理的DOC变动较大,21d前呈先上升后下降趋势,21d达到最低点,21d后呈上升趋势。由最终DOC值来看,混合物尚未腐熟；所有处理C/N都呈下降趋势,加入蚯蚓的处理中,当C/N为25时,C/N下降速度最快。有四个处理（C/N 25加蚯蚓,C/N 25未加蚯蚓；C/N 30加蚯蚓,C/N 30未加蚯蚓）某些阶段C/N<20,按传统研究表明混合物已腐熟,但综合DOC和pH可看出混合物尚未腐熟,可见C/N<20不能判断混合物已腐熟。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 猪粪的处理方法
• 1.1.2 秸秆处理方法
• 1.2 蚯蚓处理农业废弃物的研究进展
• 1.2.1 赤子爱胜蚓处理农业废弃物研究概况
• 1.2.2 影响赤子爱胜蚓处理废弃物的主要因素
• 1.2.3 赤子爱胜蚓处理后废弃物的理化性质变化
• 1.3 堆制混合物腐熟度衡量
• 1.4 研究意义
• 2 研究方法
• 2.1 蚯蚓的收集与处理
• 2.2 猪粪和水稻秸秆的收集与处理
• 2.3 实验设计
• 2.4 样品理化性质测定方法
• 2.5 数据统计分析方法
• 3 结果与分析
• 3.1 不同C/N混合物中蚯蚓生长繁殖状况
• 3.1.1 不同C/N混合物中蚯蚓生长状况
• 3.1.2 不同C/N混合物中蚯蚓繁殖状况
• 3.1.3 不同C/N中蚯蚓生长与繁殖的关系
• 3.2 混合物营养物质含量变化
• 4-N含量变化'>3.2.1 NH₄-N含量变化
• 3.2.2 TOC含量变化
• 3.2.3 TN含量变化
• 3.3 不同C/N蚯蚓处理混合物腐熟度变化
• 3.3.1 木质素/纤维素变化
• 3.3.2 pH值变化
• 3.3.3 DOC变化
• 3.3.4 C/N变化
• 4 结论
• 4.1 赤子爱胜蚓的生长繁殖规律
• 4.1.1 蚯蚓的生长规律
• 4.1.2 蚯蚓的繁殖规律
• 4.1.3 生长与繁殖之间的相关性
• 4.2 混合物营养物质含量变化
• 4-N含量变化'>4.2.1 NH₄-N含量变化
• 4.2.2 TOC含量变化
• 4.2.3 TN含量变化
• 4.3 不同C/N下混合物的腐熟度
• 4.3.1 木质素/纤维素变化
• 4.3.2 pH变化
• 4.3.3 DOC变化
• 4.3.4 C/N变化
• 4.4 论文创新点
• 4.5 不足之处
• 5 展望
• 参考文献
• 作者简介