蚯蚓和微生物的協(xié)同作用對有機質降解和肥效的影響探究

劉金燕，柯景詩，周泳

（泉州師范學院，資源與環(huán)境科學學院，福建 泉州 362000）

通常蚯蚓和微生物的協(xié)同作用會對有機質的肥效產生影響，所以深入探究蚯蚓和微生物的協(xié)同作用對有機質降解和肥效的影響具有重要的現(xiàn)實意義，有利于保證有機質在降解過程中的肥效。

1 預處理對處理產物成分的影響

1.1 對產物腐熟度的影響

查閱文獻發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過15天發(fā)酵和蚯蚓處理后的廢棄物，其有機碳的總含量為11.3%，C與N分別下降了21.7%和14.7%，由上述兩大指標得知，以發(fā)酵方式來分解有機質，其效率要比蚯蚓高很多。這說明在短期培養(yǎng)方式中，微生物菌群分解有機質的能力強于蚯蚓。導致差異產生的原因則可能是接種合適菌群的緣故，但蚯蚓處理亦有其巨大優(yōu)勢，那便是在產物與全氮的含量方面均有了明顯增加，雖該指標仍有所下降，但與原始值之間的差異仍不明顯。

因蚯蚓的存在，使得氨態(tài)氮的含量下降了20.92%，而產物中的硝態(tài)氮含量則有了顯著提升，這也在此印證了蚯蚓對有機質的礦化能可起到極大的促進作用。除此之外，在諸多學者的研究結果中還檢測到發(fā)酵處理的氨態(tài)氮含量總體呈上升趨勢，但并未從中檢測到硝態(tài)氮，但在堆肥初期，不僅可觀察到氨態(tài)氮的含量極高而硝態(tài)氮的含量極低，且在此過程中，氨態(tài)氮的含量還有了進一步的上升，導致如此原因的必定是因為豬糞中的有機氮含量較高，故在發(fā)酵初期，微生物將豬糞中的基質快速分解掉，使得我們在檢測基本產物時并沒有檢測到硝態(tài)氮，這也從側面反映出此條件下，硝化作用非常弱的事實。

1.2 對產物穩(wěn)定度的影響

諸如水溶性的碳、氮、磷等營養(yǎng)元素均可被微生物直接運用。也便是說，廢棄有機物之所以會對環(huán)境造成危害，是因這些有機物中含有的營養(yǎng)元素在雨水的淋溶作用下將跟隨地表流入水體，繼而導致水體富營養(yǎng)化。從上述實驗結果表明，發(fā)酵處理和蚯蚓處理均能在短時間內使得產物中的水溶性碳及水溶性氮含量極速降低，說明廢棄物中的水溶性物質是對蚯蚓有著潛在威脅的。

有關發(fā)酵處理中水溶性氮與磷的變化，此次研究與其他學者的研究結果呈現(xiàn)出一致性特征，即在處理初級均是保持著持續(xù)下降的趨勢，而在堆肥的10天之內，水溶性碳的含量則始終呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢，而導致以上情況的原因則可能是不同微生物對碳的利用率不同所致，而據(jù)已有的研究結果表明，在廢水處理過程中，微生物的作用是能降低水體中的BOD5。基于此我們可以得出這樣的結論，即水溶性碳含量在短時間內降低，說明菌群具有快速的繁殖與代謝能力，但在普通堆肥中時間會稍微的延長，可能是因為堆體中水溶性碳含量已趨近于穩(wěn)定。

蚯蚓處理由其含碳量這一指標方面來看，含量基本保持不變，說明蚯蚓處理的可溶性較低。而部分研究則發(fā)現(xiàn)，蚯蚓處理產物中可溶性鹽的濃度也是十分低，故可側面反映出蚯蚓能降低產物中水溶性碳、硫以及磷的具體含量。

1.3 對產物肥效的影響

蚯蚓處理的產物中總磷含量得到了提高，而提高的量分別為3.81%和0.42%，而總鉀的含量則無顯著差異。這說明發(fā)酵處理能使產物中氮的含量出現(xiàn)明顯提升，而蚯蚓處理引起的變化則不甚明顯，甚至可能出現(xiàn)下降的情況，則可能是因試驗初期便損失了大量的氨態(tài)氮所導致。

2 接種肥料菌對產物成分及其肥效的影響

2.1 對產物腐熟度的影響

蚯蚓處理能讓有機質中所含有的碳與氮的含量明顯提升，但碳氮的比例卻明顯下降，這說明蚯蚓處理的效率與產物的腐熟度之間實則并無多大關聯(lián)；而其總氮未表現(xiàn)出明顯的差異，說明蚯蚓處理使得接種肥料菌有了較為明顯的提升，這便說明肥料菌發(fā)揮了一定的作用。

肥料菌的接種是否會對態(tài)氮的含量造成明顯的影響，可由產物中硝態(tài)氮的含量方面來進行觀察，如果產物中硝態(tài)氮的含量有了明顯提升，說明蚯蚓處理對硝化作用起到了良好的促進效果。

2.2 對產物穩(wěn)定度的影響

發(fā)酵與蚯蚓處理會導致產物中水溶性碳與氮的含量明顯降低，至于水溶性磷的含量雖比初期有所下降，但總體而言并不顯著。另外，接種肥料菌對水溶性碳的影響則十分明顯，在接種肥料菌的作用下，使得產物中水溶性碳、氮的含量均有了顯著降低，這說明蚯蚓與微生物并不是利用了廢棄物中的氮與碳，而是在肥料菌加入后，提升了微生物對水溶性氮的利用率，這對環(huán)境而言無疑是具有重大意義。

2.3 對產物肥效的影響

雖然蚯蚓處理能提高有機質產物中的磷、鉀含量，但微生物還能對速效鉀的含量造成一定程度的影響，且因微生物數(shù)量不斷地增加，故可在加速促進不溶性鉀的溶解同時提高產物中鉀的含量。

總之，基于上述實驗我們發(fā)現(xiàn)，蚯蚓具有強大的分解與穩(wěn)定有機質能力的。在蚯蚓的促進作用下，會大幅提升有機物降解效果。在有機質腐熟速度加快同時，廢棄物的穩(wěn)定性亦會得到明顯提升。