废弃物生物循环处理成效显著
达尔文称蚯蚓为“地球上最有价值的动物”,蚯蚓以畜禽粪便和有机废物垃圾为食,连同泥土一同吞入,也摄食植物腐烂的茎
叶等碎片。
蚯蚓不仅可使土壤疏松、改良土壤、提高肥力,
促进农业增产,
对环境保护具有重
要而又特殊的作
用。
蚯蚓的掘地性
保证了土壤的健
康、杂食性促进了有机物质循环、敏感性可指示环境微小变化,特别是蚯蚓的杂食性对推动循环农业的发展具有重要作用。
随着现代农业集约化种植强度越来越大,大大降低了土壤蚯蚓的数量,进而弱化了蚯蚓在农业系统中的作用,限制了生物农业的发展。
为了推动京郊循环农业的健康有序的发展,着眼于提高种植园区废弃物自身处理能力,从源头保障循环农业的发展。
从2012年开始,通过多年的工作积累,初步建立一套完整的蚯蚓循环废弃物处理模式,该模式以蚯蚓处理园区废弃物为主体,配合园区土壤改良和生物培肥,在实现废弃物循环利用的前提下,促进农业的可持续发展,为园区带来生态、经济、环境三重效益。
生物循环处理示意图
一、生物处理废弃物的好处
(一)变废为宝,化害为利
现代经济的高速发展,带来众多资源废弃物,不加以合理处理会污染农田、影响人类环境,直接影响人类的健康。
利用蚯蚓处理废弃物是国内外被大家普遍接受的一项技术,这是因为①蚯蚓具有较高的处理能力,一条蚯蚓每天可处理0.3克的废弃物,养殖3亿条蚯蚓每天即可处理100吨废弃物,目前国外已有众多应用实例,日本利用蚯蚓每月可处理废弃物3000吨,加拿大建立的蚯蚓养殖长每星期可处理75吨垃圾。
②蚯蚓可以净化有害物质,降解农药、重金属等有害物质,蚯蚓对农业的重金属具有较强的集聚能力,例如BHC(六六六)、DDT等农药集聚能力比外界大10倍,对重金属镉、铅、汞等集聚能力比土壤大2.5-7.2倍。
(二)附加值加高,无二次污染
蚯蚓除了应用于资源化处理,其本省就有较高的应用价值,其含有的游离氨基酸在食品中用途很大,我国台湾、福建等地一直有食用蚯蚓的传统和习俗。
蚯蚓还是常见的药材,就有中药的价值,利用蚯蚓含有的抗组织胺作用的氮素物质,对肺和支气管具有明显治疗作用。
生物循环处理的产物都具有很高的价值,不会对环境产生二次污染。
二、循环处理技术要点
(一)蚯蚓选种
蚯蚓的种类有成百上千种,如何选取适合处理废弃物的蚯蚓种就成为关键,废弃物处理需要蚯蚓有吞食性强、繁殖能力大、掘地性能高等特点,这样利于废弃物快速、安全、彻底的资源化处理,通过国内蚯蚓专家的推荐以及考虑北京自然环境等特点,经过反复品种筛选最终确定了赤子爱胜蚓作为生物循环处理技术的主推品种。
赤子爱胜蚓一般体长35-130毫米,宽3-5毫米,颜色紫色、红色或红褐色,身体圆柱形。
广泛分布北京、黑龙江、新疆等地。
(二)蚯蚓扩繁
由于蚯蚓原种数量有限,这就需要快速扩繁蚯蚓。
将蚯蚓原种存放在特定
繁育区域,繁育
区域需要具备蚯
蚓安全过夏、过
冬的条件。
夏天
要有遮阳、遮雨
条件,并能定期补充水分,地表覆盖自然土体;冬季地表覆盖稻草,并加盖塑料以保持地温。
将蚯蚓种平铺,覆盖20-30cm 厚的潮湿牛粪和粉碎秸秆,等到表层牛粪变成颗粒状,再添加牛粪。
1-2个月的时间8-10平方米的区域可扩繁40-50kg 蚯蚓。
蚯蚓原种扩繁
(三)物料准备
将日常收集、种植园区拉秧后的植物残体集中堆放在物料间里,当累计到一定量的时
候,利用粉碎机将植物残
体粉碎至5厘米以下的长
度,并用塑料布覆盖防止
随风吹走。
提前准备好牛
粪,堆放一段时间进行自
然发酵,利于蚯蚓的吞食。
(四)堆置发酵
将新鲜粪便和粉碎植物残体混合一起发酵,利用搅拌机或者人力将1方新鲜粪便和1方粉碎残体混合均匀,蚯蚓处理废弃物碳氮比25-35最佳喷洒一定水分保持湿润,含水量以手攥住混合物水分不下滴,且能成团为最佳,堆置地点适宜为长方形,长宽比例适中(例如20*3米)。
夏季堆置三周即可,冬季堆置2个月。
利用种子发芽方法可以检测发酵是否达到标准。
(五)接种蚯蚓
将蚯蚓均匀撒施在发酵后的混合物上层,堆置上方需要搭建简易遮阳避雨装置(遮阳网或者),混合物表面布置微喷装置,一方混合物可接种 1.5-2.0kg 蚯蚓,pH 维持在7.0左右最佳,温度控制在20-25℃最佳,不易超过30℃或者低于0°。
处理现场效果图
(六)蚓粪分离
蚯蚓年繁殖率可达1000倍,重量增加100倍以上,每天能消耗超过自身体重一半的有机废物,并大约减少废物体积50%。
当堆置混合物高度明显下降后,且上部粪便呈现均匀颗粒状,表明处理接近尾声,此时可以将新鲜粪便堆在旁边,并覆盖黑色薄膜,使得蚓粪快速分离,分离的蚯蚓可以继续处理下一批次混合物。
三、推广应用效果
该技术具有简单操作、便于实施、经济适用等特点。
(一)经济效益
投入主要包括蚯蚓原种、粉碎机、牛粪、简易遮阳遮雨装置、人力,产出包括作
物增产、品质提
升、产出有机
肥、废弃物循环
利用等。
以草莓
园区为例:三年
的蚯蚓粪培肥,
每亩可增产14.7-97.2公斤,增加草莓在春节期间的上市量;提高果实固形物含量0.5%-0.62%,降低硝酸盐含量30-45毫克/公斤。
100公斤的蚯蚓年处理作物残体200方,过腹粪便200方,生产100吨高品质有机肥,可满足面积50亩园区循环农业需要。
草莓长势喜人
60平米的处理场地即可满足50亩园区使用,物力总投入0.7万元,累计可使用10年以上,每年可产出价值6万元的万元有机肥,作物增产增收年可达30万元。
(二)生态效益
蚯蚓粪还田可以显著改良培肥土壤,蚯蚓粪增加土壤蚯蚓数量,提高土壤生物活力,三年亩施2吨可提高土壤有机质4.5%-10.4%,速效钾含量增加23.3%-45.1%。
蚯蚓粪还田还可以显著增加土壤蚯蚓数量,提高土壤生物活力,提升土壤质量。
(三)环境效益
该技术可以提高园区自身废弃物资源化处理能力,促进生态、循环农业的发展,同时还可以带动园区周边环境的改善和治理,为优美、生态、环保的农村环境提供保障。
四.使用注意事项
蚯蚓、作物残体、粪便(牛粪)比例适中,一般10公斤蚯蚓、一方残体、一方粪便混合。
给与蚯蚓适宜的生存环境,夏天遮阳避雨,冬季保温,适当通风。
以草本作物为主的农场,如蔬菜、草莓、西瓜等。
同时注意利用土著蚯蚓的作用,作物生育期和蚯蚓生长期结合。