习惯每天都抽点时间读一下产业内的文献,刚入行的时候只看文献结尾时得出的结论,没耐心看文献中的实验设计与实验现象。只想它告诉我什么是好什么是不好,什么可以干什么不可以干。现在刚好相反,会耐心看实验设计和实验现象,至于结尾时的结论,一眼扫过,摇头笑笑。中文文献的结论极少是正确的,或者说极少能对实际生产有正确指导意义的。

罗胖有一期讲真实的古代战争,中间有这样一段话,让我感觉很有共鸣,摘取出来与大家一起分享,不知道大家有没有同样感受。“明朝戚继光抗击倭寇那个时候,通俗文学已经深入人心,比如《三国演义》,各种武术派别也很活跃。有人问戚继光,那些所谓武功,在实战中一定也很厉害吧,你的军队为什么不派这些人上场呢?戚继光哭笑不得地说,士兵打仗时,都排列成密集的军阵,士兵之间,间隔很小,怎么可能给人又跳又蹦、挥舞刀枪的空间?再说,打仗哪里用得上那么多花样,就是“乱刀砍来,乱刀还他”。街市上打把势卖艺的,实际上是把实战技艺改造成体操、舞蹈之类的“套路”,好看固然好看,但在实际作战中是肯定用不上的。当时,受到通俗文学的影响,很多人也都知道“军阵”“兵阵”在战场上作用巨大,但又所知很少,于是,凭借想象,把军阵想象得神奇无比,有各种各样千奇百怪的变化:“一字长蛇阵”“二龙出水阵”“天门阵”,和变戏法差不多。并且,在真实各种操练军队的场合,尤其是朝廷来检阅的时候,弄出了很多表演性的阵法操练,实际上就是大型团体操。对此,戚继光也是嗤之以鼻。他说,战场杀人,一点儿都不好看。现在大家操练的这些,一点儿实用性也没有。”

下面有一篇今天在网上看到的蚯蚓养殖文献。我从中看到的是蚯蚓养殖和蚯蚓处理固废完全是相反的两个方向,蚯蚓养殖会希望蚯蚓越大越好,0.7克、0.8克最好1克以上,蚯蚓处理固废会希望蚯蚓越健康越好0.3克左右就很好了,再小一点也行。你们从中又能看到什么呢?

我是代文华,在国内污泥蚯蚓产业大树将颠之时,妄想一绳维之的人。如果你也在走这条路,请与我联系。

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《利用纯粮固态发酵废弃酒糟养殖蚯蚓》

0引言

白酒糟是白酒酿造过程中产生的废弃物之一,其产量随着酒的产量不断增加。2019年我国白酒产量(折算65%voL)为785.9万kL,据估算产生近2400万t白酒糟。如此庞大的酿酒废弃物若不经合理处理直接排放到环境中,即会造成环境污染,又会造成资源的浪费。因此如何合理利用这些废弃物,将其变废为宝,发展循环经济已成为广大研究者的重点关注问题。作为白酒的副产品,酒糟含有丰富的淀粉、粗蛋白、粗脂肪和微量元素,还含有丰富的氨基酸、醇类以及酒类的芳香物质,营养成分极高,是很好的饲料和肥料生产原料。一个年产万吨的酒糟加工饲料厂,每年可为国家节省饲料粮万吨以上。但酒糟是一种酸度较高的有机固体废弃物,丢糟水分含量高,酸度大,其直接作为饲料饲性差,导致应用受限。

蚯蚓中含有丰富的蛋白质即人体所必需的18种氨基酸,中国已有3千多年的应用历史。其适应性强,易于驯化与养殖,食性广泛,能分解木材、纤维、脂肪及食品加工产生的废弃物,也能分解、消化畜禽粪便、农作物废弃物和垃圾等,在治理环境污染固废资源化利用方面有突出的优点。

本研究项目主要是针对酒糟的利用,首次用白酒酿造产生的废弃酒糟养殖蚯蚓,从而实现对废弃酒糟的多值化利用,既能解决农产品加工产生的废弃物,又能变废为宝。实验通过测定以及查阅新鲜酒糟和新鲜牛粪中的pH、C/N,保证最大化处理废弃酒糟来确定基料的配比范围。以不同配比的酒糟和牛粪作为培养基料,研究了赤子爱胜蚓在不同酒糟和牛粪体积配比下的生存情况以及生物量和数量变化情况。

1材料与方法

1.1实验原料

实验中使用材料见下表1。

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1.2实验耗材及仪器

标准pH试纸、4合1园艺植物花盆、pH计、温度、湿度光照度测试仪、0.001g珠宝精密高精度小型毫克电子称、干燥箱、电子天平。

1.3堆肥方法

本实验的具体发酵方式,即酒糟(干酒糟C/N为23.9)、牛粪(C/N约为21.8)和常绿阔叶林枯叶(C/N算术平均值分别为24.96)为原料在发酵前按体积比混合后,再进行兼性厌氧发酵。根据添加的各物料的比例不同,实验共设置8个处理组,分别为F1(酒糟:牛粪=1:1)、F2(酒糟:牛粪=1.5:1)、F3(酒糟:牛粪=2:1)、F4(酒糟:牛粪=2.5:1)、F5(酒糟:牛粪=3:1)、F6(酒糟:牛粪=3.5:1)、F7(酒糟:牛粪=4:1)、F8(纯酒糟)。在发酵前,测定各组基料的含水率;在发酵过程中,定时测定各组发酵温度、pH以及观察基料的颜色变化和气味情况。定时进行翻堆和补偿水分,使发酵产生的气体散发出基料并保证良好的湿度,为后续蚯蚓养殖提供良好湿度的生存环境。当温度降低至室温时,通过观察基料中颗粒形状、颜色,测定基料pH,以及测定腐熟后基料的含水率变化情况,同时结合基料的气味来判断基料的腐熟情况。

1.4蚯蚓养殖方法

蚯蚓的生存生长繁殖与其生存环境中的温度、湿度、光线情况、养料的pH和C/N等方面息息相关。资料显示,赤子爱胜蚯蚓在25℃生长繁殖最好,蚯蚓属于变温动物,一般生长所需温度为15~25℃,繁殖的适宜温度为15~30℃,适宜的相对湿度为60%左右,适宜的光照强度为32~64LX,最适宜的pH为5.6~7.7;基料中C/N在21.8~24.9之间适宜生长繁殖。

实验分为二个阶段,第一阶段实验蚯蚓养殖预实验,有八组实验组,选取堆肥阶段八组处理的堆肥为基料。作为优化方案,选择出效果较佳的实验组,在各个不同基料配比组中分别投养未成熟(未出现环带),自然长度在2-3CM,每只质量在0.1g-0.15g的20只体型相差不大的蚯蚓,堆体体积大约为2立方分米。

第二阶段将第一阶段选择出来的实验组进行重复实验、细化分析。各个不同基料配比组中分别投养未成熟(未出现环带),自然长度在2-3CM,每只质量在0.1g-0.15g的10只体型相差不大的蚯蚓,堆体体积大约为1立方分米,并且每个存活小组设置三组平行实验,共9组实验。

2结果与分析

2.1堆肥结果

在发酵过程中,测定和记录各组发酵温度、pH、湿度。及时进行翻堆并补偿水分,使发酵产生的气体散发出来,同时保证良好的湿度,为后续蚯蚓养殖提供良好湿度的生存环境。实验中,每天进行基料的翻堆,同时对各组有需要调节湿度的进行水分补充,保证基料的湿度,在堆肥完成后,基料松散有水分。一般饲养基土的湿度要求在40%~60%,酒糟和牛粪混合堆肥过程通过调节含水率维持含水率在60%左右。

温度变化:从堆肥第二天起,基料的温度不断上升,在第四天达到38~45℃,八天发酵之后,温度开始下降,经过十天堆肥,堆体温度降至21~25℃,保持平稳。

pH变化:各组基料经过一周发酵,出现峰值点,随后保持相对平稳,pH维持在7.0~8.5之间。其原因可能为反应初期可利用能量物质较多,微生物繁殖快,其活动产生的有机酸使pH下降,乙酸、丁酸随之反应的继续,温度升高而挥发含氮有机物质所产生的氨氮使pH有所回升,最终稳定在7.0~8.5。

酒糟在好氧环境中极易发生变质,氧气会快速促进霉菌等丝状菌的生长繁殖,某些菌类产生的分泌物可能对蚯蚓的生存有毒害性,所以选择兼性厌氧发酵方式。但该方式易产生臭气,所以需通过及时的翻堆和暴露基料于空气中便于气味的散发,使其达到蚯蚓生存和生长繁殖的适宜条件。经过48h暴露通风后,堆肥产品温度恢复至室温20±1℃,pH为7.5±1,且基料臭味相对暴露前较淡。

2.2蚯蚓养殖预实验

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养殖两周后蚯蚓的生长情况如表2所示,F8组蚯蚓全部死亡,F1-F7组养殖蚯蚓均有逃逸现象,当堆肥基质酒糟与牛粪比例在2.5:1及其以上时,蚯蚓有强烈的逃逸反应,低于此比例时,蚯蚓逃逸现象较微弱,蚯蚓可适应性生长。表明酒糟与牛粪的混合堆肥产品能够成功养殖蚯蚓。

2.3蚯蚓养殖实验

根据蚯蚓养殖预实验结果,以酒糟:牛粪分别为1:1,1.5:1,2:1的堆肥产品为基料饲养蚯蚓,室外投养,室温12~18℃。向三组不同配比的堆肥产品中分别投养自然长度在2~3cm,质量在0.1~0.15的10只等体型未出现环带的蚯蚓。每种基料配比设置三组平行实验,编号为A1(a1、a2、a3)、A2(b1、b2、b3)、A3(c1、c2、c3)。每天记录蚯蚓的数量、生物量的变化以及颜色和长度的变化。养殖周期为7d,分析每组蚯蚓的平均成活率α-、蚯蚓平均生物量增量Δ−以及生物量增长率β-,得出利用废弃酒糟养殖蚯蚓的最佳基料发酵方式以及最佳基料配比。

以A1组为例,平均存活率a=a1+a2+a3/3,a1组蚯蚓成活率a1=(na1-7/na1-0)*100%。平均每只蚯蚓生物量增Δ=(Δa1+Δa2+Δa3)/3,a1组每只蚯蚓生物增量Δa1=ma1-7-ma1-0,a1、a2、a3各组的平均每只蚯蚓质量ma1、ma2、ma3。

2.3.1酒糟牛粪不同配比堆肥对蚯蚓存活率的影响

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在三组不同配比的堆肥产品中分别加入活性、体重与长度相等的蚯蚓10条,经过一周的培养观察,A1、A2、A3组的蚯蚓数量变化如表3所示。蚯蚓养殖实验在室外进行,养殖时期正值冬季,采取枯叶覆盖和泡沫盒为养殖场所对基料温度保持在15℃~18℃之间,适合蚯蚓生长。适宜的生长环境会吸引自然环境中蚯蚓的加入,为防止外来蚯蚓加入影响实验结果,实验采取密封透气的盒子养殖蚯蚓。实验显示各组存活率特别高,表明A1、A2、A3组的酒糟牛粪较适宜蚯蚓的生存。

2.3.2酒糟牛粪不同配比堆肥对蚯蚓体重的影响

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在不同的酒糟牛粪配比中营养物质含量也有所不同,这将会影响蚯蚓的生长情况,具体情况如下表4和表5所示。三组蚯蚓的体重都有所增加,其中A3组尤为明显,说明酒糟:牛粪=2:1组的蚯蚓增长速度较快。由图表可知,A1、A2、A3三组单只蚯蚓平均增加率相差不大,在本实验中,可以看出A3组增长较快,与其他组别相比增长不平稳,波动性较大,A2组增长较为平稳。

2.3.3酒糟牛粪不同配比堆肥对蚯蚓体表颜色的影响

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随着试验的观察记录,可以看出在不同组别堆肥产品中,蚯蚓体表颜色有所不同,具体情况如下表6所示。一周时间的养殖观察发现,A1、A2、A3三组的蚯蚓颜色均变浅,最明显的是由深红变至浅红透明,酒糟比例愈高,堆肥产品养殖蚯蚓颜色越浅。颜色的变化是由于基料的原因而引起的,若是农作物秸秆腐烂物下面的蚯蚓多是深红色,而酒糟养殖则会使蚯蚓的颜色变浅。

2.3.4酒糟牛粪不同配比堆肥对蚯蚓活跃度的影响

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在不同的酒糟牛粪配比基料中,观察蚯蚓在其中的活跃度,具体情况如下表7所示,经过一周的观察记录,发现A1组活跃度相对较低,而A2组活跃度相对较高,A3组蚯蚓活跃度正常,蚯蚓活跃度A2组明显优于A1和A3组,更适宜蚯蚓的生存,由试验记录可以知道酒糟:牛粪=1.5:1的基料环境更适宜蚯蚓生存。

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2.3.5酒糟牛粪不同配比堆肥对蚯蚓长度的影响

经过一周试验的观察记录,测得蚯蚓每日自然长度,求取平均值,得其体长范围。根据试验结果可以知道,小蚯蚓在一周内可增加2-3cm,蚯蚓长度变化与其自身重量呈正相关,随着时间的推移,蚯蚓逐渐变成熟,出现环带。

3结论

本实验研究了以废弃酒糟、牛粪以及落叶为原料,根据各物质的C/N和考虑酒糟的最大利用进行了不同基料配比的蚯蚓养殖实验。实验结果得到以下结论:

纯酒糟堆肥后的产品不适宜蚯蚓生存,可能是由于单一酒糟成分的纤维过多,且其中的水分容易挥发,蚯蚓无法直接利用它的营养成分,酒糟的酸性过大易破坏蚯蚓的皮肤黏膜,导致其逃逸甚至死亡。经试验探究,发现酒糟加入牛粪可以更适宜蚯蚓的生存。

试验发现酒糟:牛粪=1:1;酒糟:牛粪=1.5:1;酒糟:牛粪=2:1三组基料配比都适用于蚯蚓的养殖。若选用成活率较高,比较稳定的基料建议选用酒糟:牛粪=1:1组;若想选择蚯蚓增长速度较快的可以选用酒糟:牛粪=2:1组;若即能稳定的养殖蚯蚓,又能较好的处理酒糟,则酒糟:牛粪=1.5:1组是最佳的选择。

通过实验可知,用酒糟与牛粪的混合堆肥作为基料,仅一周的时间蚯蚓即可以增长2~3CM,单只蚯蚓一周体重可增长0.6~0.9g,两周可增加1.6g左右。实验证明用废弃酒糟养殖蚯蚓是可行。


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