蚯蚓處理添加不同硒源牛糞的比較研究

劉 念,劉永佳△,石 研,劉玉蘭,盧 媛,蘇布登格日勒,張 玉*

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué),內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018;2.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)技術(shù)推廣中心,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010;3.內(nèi)蒙古扎木沁農(nóng)牧科技有限公司,內(nèi)蒙古 科爾沁 029400;4.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全中心,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

硒(Se)是人和動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育必需的微量元素,對(duì)維持機(jī)體健康如降低死亡率、抗氧化、抗癌等有著重要作用。缺硒會(huì)引起家禽患白肌病,人類患克山病、大骨節(jié)病。1881年,科學(xué)家達(dá)爾文首次發(fā)現(xiàn)蚯蚓可以分解死去的植物,釋放營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),但是這并沒有引起人們的重視,直到過了一個(gè)世紀(jì)后人們才開始重視蚯蚓堆肥。我國(guó)蚯蚓規(guī)?；B(yǎng)殖雖然起步晚,但是由于畜禽養(yǎng)殖業(yè)近幾年的飛速發(fā)展,規(guī)?；球攫B(yǎng)殖的發(fā)展前景十分廣闊。根據(jù)《中國(guó)畜牧業(yè)年鑒》報(bào)道,2017年我國(guó)畜禽糞污排放總量約38×108t,只有不到60%的糞污能被利用,畜禽糞污已經(jīng)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。畜禽糞便含有大量未消化的蛋白質(zhì)和粗脂肪,但同時(shí)在飼喂畜禽動(dòng)物中添加的抗生素、微量元素、藥物等都會(huì)有殘留在畜禽糞便中。蚯蚓具有食性復(fù)雜、食譜廣泛等特點(diǎn),可以快速高效處理畜禽糞污降低環(huán)境污染的同時(shí)蚯蚓自身也具有極高的開發(fā)價(jià)值。母志平等[1]研究發(fā)現(xiàn),在國(guó)內(nèi)利用牛糞養(yǎng)殖蚯蚓屬于一種低成本、低風(fēng)險(xiǎn)、高收益的養(yǎng)殖模式,利用蚯蚓堆肥技術(shù)可以快速發(fā)酵分解畜禽廢棄物,產(chǎn)生有機(jī)質(zhì),實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化、產(chǎn)業(yè)化利用。近幾年研究表明,蚯蚓堆肥時(shí)在牛糞基料中添加糖蜜,可以提升基料中的有機(jī)質(zhì)、全磷、全鉀及粗蛋白含量[2]。陸鈺等[3]研究發(fā)現(xiàn),與自然堆制牛糞相比,牛糞蚯蚓堆制加速牛糞礦化速率,提升牛糞養(yǎng)分含量。

本試驗(yàn)以半發(fā)酵牛糞為基料,赤子愛勝蚓為富硒模型生物,通過在基料中添加亞硒酸鈉、富硒酵母,探究低濃度不同硒源對(duì)蚯蚓生長(zhǎng)、繁殖、硒富集程度的影響,找到富硒蚯蚓的最適富硒濃度及硒源。降低富硒蚯蚓飼養(yǎng)成本,降低牛糞對(duì)環(huán)境的污染也實(shí)現(xiàn)富硒蚯蚓低成本、高效益的規(guī)?；B(yǎng)殖。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用亞硒酸鈉(Sodium Selenite,SS)為分析純,硒含量為45.65 %;富硒酵母(Selenium-Enriched Yeast,SY),硒含量2000 mg·kg-1。試驗(yàn)動(dòng)物為“太平二號(hào)”蚯蚓,取自內(nèi)蒙古正時(shí)蚯蚓養(yǎng)殖基地。蚯蚓養(yǎng)殖基料為奶牛糞,奶牛糞便經(jīng)半發(fā)酵后做蚯蚓養(yǎng)殖基料。牛糞基料的營(yíng)養(yǎng)成分見下表1。

表1 養(yǎng)殖基料養(yǎng)分含量

1.2 養(yǎng)殖密度、溫度、濕度及基料pH的控制

本試驗(yàn)蚯蚓養(yǎng)殖密度參照文獻(xiàn)[4]所示,控制在50 條/0.006 m3;蚯蚓養(yǎng)殖室內(nèi)溫度參照文獻(xiàn)[5]所示,控制在23～25 ℃;牛糞基料的濕度參照文獻(xiàn)[6]所示,控制在65%左右;基料pH按文獻(xiàn)[6]所示,pH 為8左右。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共分為7組,分別為對(duì)照組(硒元素添加量為0 mg·kg-1)、SS組(硒元素添加量為5、10、15 mg·kg-1)、SY組(硒元素添加量為5、10、15 mg·kg-1),每組設(shè)置6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)接種50條蚯蚓。預(yù)試期7 d,正試期30 d。SS、SY硒元素添加量均為5、10、15 mg·kg-1,準(zhǔn)確稱量后分別混入50 g玉米粉中。稱取3 kg牛糞基料再與混有硒的玉米粉混合均勻。蚯蚓養(yǎng)殖期間,保持養(yǎng)殖環(huán)境溫濕度恒定。試驗(yàn)中硒含量與濃度均按試劑中的實(shí)際硒元素含量計(jì)算。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)經(jīng)過Excel整理,用SPSS17.0進(jìn)行方差分析,分析得出亞硒酸鈉與富硒酵母培育富硒蚯蚓在牛糞中最適添加濃度。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同硒源對(duì)蚯蚓生長(zhǎng)的影響

由表2可見,在半發(fā)酵牛糞中添加不同濃度的SS,蚯蚓的日增重倍數(shù)差異不顯著(P>0.05)。牛糞中添加不同濃度的SY,蚯蚓日增重倍數(shù)差異極顯著(P<0.01),隨著SY添加濃度的升高,蚯蚓日增重倍數(shù)降低,SY添加量為15 mg·kg-1時(shí),蚯蚓的日增重倍數(shù)呈現(xiàn)負(fù)值,與其他各組間差異極顯著。說明硒元素對(duì)蚯蚓生長(zhǎng)存在一定的影響,SY添加量在15 mg·kg-1時(shí),蚯蚓蚓體變小,顏色變深,有明顯的中毒跡象。從整體來看,蚯蚓日增重倍數(shù)隨著硒元素添加量升高而降低。

表2 不同硒濃度對(duì)蚯蚓日增重倍數(shù)的影響

2.2 不同硒濃度下蚯蚓的繁殖情況

由表3可見,SS組蚯蚓日增殖倍數(shù)差異顯著(0.01

表3 不同硒濃度對(duì)蚯蚓日增殖倍數(shù)的影響

2.3 不同硒濃度對(duì)蚯蚓蚓體硒元素富集的影響

養(yǎng)殖30 d,各組蚯蚓硒含量差異極顯著(P<0.001),硒添加量為0時(shí),蚯蚓蚓體硒含量最低;從表4看出,各組蚯蚓硒含量均隨著硒濃度的升高而升高,SS組、SY組,兩組蚯蚓硒含量均為0<5<10<15 mg·kg-1,且在相同硒添加水平時(shí),有機(jī)硒組蚯蚓蚓體硒含量均高于無機(jī)硒。

表4 不同硒濃度蚯蚓硒含量的影響

3 討 論

3.1 蚯蚓生長(zhǎng)繁殖變化

硒是一種生物生長(zhǎng)必需的微量元素,有學(xué)者研究富硒蚯蚓,但因試驗(yàn)方法、硒源選擇不同等差異,得出的結(jié)果也不盡相同。研究發(fā)現(xiàn),在添加了亞硒酸鈉的基料中養(yǎng)殖蚯蚓,蚯蚓的繁殖隨著養(yǎng)殖時(shí)間與濃度升高而降低,蚯蚓體重變化與養(yǎng)殖時(shí)間差異不顯著,但與基料中亞硒酸鈉濃度差異極顯著[7]。易四鳳[8]研究發(fā)現(xiàn)在雞日糧中添加5 mg·kg-1亞硒酸鈉與10 mg·kg-1富硒酵母會(huì)引起雞生長(zhǎng)減慢、食欲變差、活動(dòng)異常。本試驗(yàn)在牛糞基料中添加富硒酵母,蚯蚓的生長(zhǎng)、繁殖也會(huì)降低,甚至SY硒添加量在15 mg·kg-1時(shí),蚯蚓的日增重倍數(shù)呈現(xiàn)負(fù)數(shù),說明蚯蚓的生長(zhǎng)被抑制。研究發(fā)現(xiàn),在牛糞基料中添加亞硒酸鈉會(huì)對(duì)蚯蚓的生物量產(chǎn)生影響,有一定的抑制作用;基料中添加Se會(huì)抑制幼蚓的存活,原因可能是由于蚓繭和幼蚓暴露在Se中,導(dǎo)致幼蚓和蚓繭中毒[9]。王澤明等[10]研究發(fā)現(xiàn),在蛋雞日糧中添加亞硒酸鈉與富硒酵母,結(jié)果表明,蛋雞的各項(xiàng)指標(biāo)有機(jī)硒均優(yōu)于無機(jī)硒。本次試驗(yàn)中蚯蚓的繁殖也隨著硒添加量升高而降低,分析發(fā)現(xiàn),無機(jī)硒對(duì)蚯蚓生長(zhǎng)繁殖的影響較小,原因可能是由于蚯蚓對(duì)有機(jī)硒利用率、轉(zhuǎn)化率比無機(jī)硒更高。李雷等[11]在鯽魚基礎(chǔ)日糧中添加同一水平的亞硒酸鈉及硒代蛋氨酸,結(jié)果表明,日糧中添加不同的硒元素對(duì)鯽魚生長(zhǎng)、飼料轉(zhuǎn)化率及成活率無顯著影響。在牛糞中添加不同濃度的亞硒酸鈉,對(duì)蚯蚓的生長(zhǎng)、繁殖無顯著影響。熊華偉等[12]研究在斑點(diǎn)叉尾鮰的飼料中添加不同濃度的富硒酵母,結(jié)果表明,高濃度的富硒酵母對(duì)斑點(diǎn)叉尾鮰有明顯的毒性作用。Hicks等[13]將硒作為飼料添加劑飼喂虹鱒魚,發(fā)現(xiàn)加硒劑量為11.4 mg·kg-1時(shí),16周后,虹鱒體重減輕,死亡率增加。本試驗(yàn)牛糞基料中SY-Se添加量為15 mg·kg-1時(shí),蚯蚓體重減輕明顯,與HICKS研究結(jié)果一致,即當(dāng)硒添加過量時(shí),對(duì)動(dòng)物有毒性作用。

3.2 蚯蚓蚓體硒含量變化

易四鳳[8]研究發(fā)現(xiàn),在雞日糧中添加亞硒酸鈉與富硒酵母,雞的組織與糞便中的硒含量隨著硒濃度的升高而升高,呈正相關(guān);并對(duì)比亞硒酸鈉與富硒酵母在雞組織中的硒含量,富硒酵母在組織中的硒含量要高于亞硒酸鈉。在相同硒濃度下,在蚯蚓蚓體中SY組比SS組硒含量更高。朱春峰[14]研究發(fā)現(xiàn),在銀鯽魚的飼糧中添加不同水平的無機(jī)硒與有機(jī)硒,魚肉、胰腺、肝臟中的硒含量隨著濃度的升高而升高,有機(jī)硒的富硒效果優(yōu)于無機(jī)硒。當(dāng)硒濃度過高時(shí)雖然蚯蚓蚓體的硒濃度也在升高,但是也會(huì)影響蚯蚓的增重與繁殖。因此,在牛糞中添加不同硒源與不同水平的硒均會(huì)對(duì)蚯蚓造成影響,選取兩種硒源中對(duì)蚯蚓生長(zhǎng)、繁殖影響較小且硒富集程度較高的濃度進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。張培恩[15]在羅曼褐蛋雞日糧中添加不同濃度的亞硒酸鈉與富硒酵母,結(jié)果表明,日糧中添硒顯著提升雞蛋中的硒含量,且添加富硒酵母組硒含量比亞硒酸鈉組提高更為顯著。石雕[16]在蛋雞日糧中添加同一水平的亞硒酸鈉與富硒酵母,結(jié)果表明,日糧中加硒顯著提高了蛋雞各組織和器官中的硒含量,且有機(jī)硒優(yōu)于無機(jī)硒。

4 結(jié) 論

蚯蚓日增重隨著硒濃度的升高而降低,硒元素添加量為15 mg·kg-1時(shí),都會(huì)對(duì)蚯蚓繁殖產(chǎn)生影響,有一定的抑制作用。蚯蚓蚓體硒含量隨著硒元素添加量升高而升高,最適硒元素添加量均為10 mg·kg-1。