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.內蒙古農業大學,內蒙古 呼和浩特 010018;2.內蒙古自治區農牧業技術推廣中心,內蒙古 呼和浩特 010010;3.內蒙古扎木沁農牧科技有限公司,內蒙古 科爾沁 029400;4.內蒙古自治區農產品質量安全中心,內蒙古 呼和浩特 010010)

硒(Se)是人和動物生長發育必需的微量元素,對維持機體健康如降低死亡率、抗氧化、抗癌等有著重要作用。缺硒會引起家禽患白肌病,人類患克山病、大骨節病。1881年,科學家達爾文首次發現蚯蚓可以分解死去的植物,釋放營養物質,但是這并沒有引起人們的重視,直到過了一個世紀后人們才開始重視蚯蚓堆肥。我國蚯蚓規?；B殖雖然起步晚,但是由于畜禽養殖業近幾年的飛速發展,規?；球攫B殖的發展前景十分廣闊。根據《中國畜牧業年鑒》報道,2017年我國畜禽糞污排放總量約38×108t,只有不到60%的糞污能被利用,畜禽糞污已經對生態環境造成了嚴重污染。畜禽糞便含有大量未消化的蛋白質和粗脂肪,但同時在飼喂畜禽動物中添加的抗生素、微量元素、藥物等都會有殘留在畜禽糞便中。蚯蚓具有食性復雜、食譜廣泛等特點,可以快速高效處理畜禽糞污降低環境污染的同時蚯蚓自身也具有極高的開發價值。母志平等[1]研究發現,在國內利用牛糞養殖蚯蚓屬于一種低成本、低風險、高收益的養殖模式,利用蚯蚓堆肥技術可以快速發酵分解畜禽廢棄物,產生有機質,實現廢棄物資源化、產業化利用。近幾年研究表明,蚯蚓堆肥時在牛糞基料中添加糖蜜,可以提升基料中的有機質、全磷、全鉀及粗蛋白含量[2]。陸鈺等[3]研究發現,與自然堆制牛糞相比,牛糞蚯蚓堆制加速牛糞礦化速率,提升牛糞養分含量。

本試驗以半發酵牛糞為基料,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蚯蚓生長、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。降低富硒蚯蚓飼養成本,降低牛糞對環境的污染也實現富硒蚯蚓低成本、高效益的規?；B殖。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用亞硒酸鈉(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。試驗動物為“太平二號”蚯蚓,取自內蒙古正時蚯蚓養殖基地。蚯蚓養殖基料為奶牛糞,奶牛糞便經半發酵后做蚯蚓養殖基料。牛糞基料的營養成分見下表1。

表1 養殖基料養分含量

1.2 養殖密度、溫度、濕度及基料pH的控制

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

1.3 試驗設計

試驗共分為7組,分別為對照組(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),每組設置6個重復,每個重復接種50條蚯蚓。預試期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。蚯蚓養殖期間,保持養殖環境溫濕度恒定。試驗中硒含量與濃度均按試劑中的實際硒元素含量計算。

1.4 數據處理

數據經過Excel整理,用SPSS17.0進行方差分析,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 結果與分析

2.1 不同硒源對蚯蚓生長的影響

由表2可見,在半發酵牛糞中添加不同濃度的SS,蚯蚓的日增重倍數差異不顯著(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,蚯蚓日增重倍數降低,SY添加量為15 mg·kg-1時,蚯蚓的日增重倍數呈現負值,與其他各組間差異極顯著。說明硒元素對蚯蚓生長存在一定的影響,SY添加量在15 mg·kg-1時,蚯蚓蚓體變小,顏色變深,有明顯的中毒跡象。從整體來看,蚯蚓日增重倍數隨著硒元素添加量升高而降低。

表2 不同硒濃度對蚯蚓日增重倍數的影響

2.2 不同硒濃度下蚯蚓的繁殖情況

由表3可見,SS組蚯蚓日增殖倍數差異顯著(0.01

表3 不同硒濃度對蚯蚓日增殖倍數的影響

2.3 不同硒濃度對蚯蚓蚓體硒元素富集的影響

養殖30 d,各組蚯蚓硒含量差異極顯著(P<0.001),硒添加量為0時,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,有機硒組蚯蚓蚓體硒含量均高于無機硒。

表4 不同硒濃度蚯蚓硒含量的影響

3 討 論

3.1 蚯蚓生長繁殖變化

硒是一種生物生長必需的微量元素,有學者研究富硒蚯蚓,但因試驗方法、硒源選擇不同等差異,得出的結果也不盡相同。研究發現,在添加了亞硒酸鈉的基料中養殖蚯蚓,蚯蚓的繁殖隨著養殖時間與濃度升高而降低,蚯蚓體重變化與養殖時間差異不顯著,但與基料中亞硒酸鈉濃度差異極顯著[7]。易四鳳[8]研究發現在雞日糧中添加5 mg·kg-1亞硒酸鈉與10 mg·kg-1富硒酵母會引起雞生長減慢、食欲變差、活動異常。本試驗在牛糞基料中添加富硒酵母,蚯蚓的生長、繁殖也會降低,甚至SY硒添加量在15 mg·kg-1時,蚯蚓的日增重倍數呈現負數,說明蚯蚓的生長被抑制。研究發現,在牛糞基料中添加亞硒酸鈉會對蚯蚓的生物量產生影響,有一定的抑制作用;基料中添加Se會抑制幼蚓的存活,原因可能是由于蚓繭和幼蚓暴露在Se中,導致幼蚓和蚓繭中毒[9]。王澤明等[10]研究發現,在蛋雞日糧中添加亞硒酸鈉與富硒酵母,結果表明,蛋雞的各項指標有機硒均優于無機硒。本次試驗中蚯蚓的繁殖也隨著硒添加量升高而降低,分析發現,無機硒對蚯蚓生長繁殖的影響較小,原因可能是由于蚯蚓對有機硒利用率、轉化率比無機硒更高。李雷等[11]在鯽魚基礎日糧中添加同一水平的亞硒酸鈉及硒代蛋氨酸,結果表明,日糧中添加不同的硒元素對鯽魚生長、飼料轉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,對蚯蚓的生長、繁殖無顯著影響。熊華偉等[12]研究在斑點叉尾鮰的飼料中添加不同濃度的富硒酵母,結果表明,高濃度的富硒酵母對斑點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,發現加硒劑量為11.4 mg·kg-1時,16周后,虹鱒體重減輕,死亡率增加。本試驗牛糞基料中SY-Se添加量為15 mg·kg-1時,蚯蚓體重減輕明顯,與HICKS研究結果一致,即當硒添加過量時,對動物有毒性作用。

3.2 蚯蚓蚓體硒含量變化

易四鳳[8]研究發現,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;并對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]研究發現,在銀鯽魚的飼糧中添加不同水平的無機硒與有機硒,魚肉、胰腺、肝臟中的硒含量隨著濃度的升高而升高,有機硒的富硒效果優于無機硒。當硒濃度過高時雖然蚯蚓蚓體的硒濃度也在升高,但是也會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對蚯蚓造成影響,選取兩種硒源中對蚯蚓生長、繁殖影響較小且硒富集程度較高的濃度進行后續試驗。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,且有機硒優于無機硒。

4 結 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,都會對蚯蚓繁殖產生影響,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。