粤西蚕区蚕沙堆肥及堆肥质量的调查研究

李秀汉 陈芳艳 钟杨生 李文楚

（1高州市富源茧丝绸有限公司，广东高州 525200；2华南农业大学动物科学学院，广东广州 510642）

蚕沙也叫蚕粪，是养蚕过程中的废弃物，每饲养1张蚕种，可得到干蚕沙60kg左右[1]。在粤西蚕区，养蚕所产出的蚕沙数量是非常大量的。目前对蚕沙的处理，有堆沤处理后使用的，也有直接放回桑田或施于稻田的，蚕沙如果随意倾倒，不但会污染农村养蚕环境，而且会造成蚕病回传，使得蚕病的防控工作越来越难。对蚕沙进行无害化肥料化处理，不仅可以充分利用好蚕沙资源，而且有利于搞好养蚕的环境卫生。有研究报道，家蚕蚕沙干物中含氮(N)量可达 15 g/kg-30 g/kg、磷（P2O5）1g/kg-10 g/kg、钾（K2O）20 g/kg-35 g/kg[2]，是非常好的有机肥料。目前养蚕仍以分散性的家庭饲养，规模化养殖较少，因此蚕沙收集仍然比较麻烦，还未能实现蚕沙肥的商品化生产。为解决蚕沙无害利用的问题，粤西蚕农通常用粪房进行简单的堆沤处理。

为了了解粤西蚕区蚕沙堆沤应用的情况以及经过简单堆沤处理后的蚕沙肥的质量，为今后为蚕农开展技术服务工作，指导蚕农科学正确堆肥以及合理施用提供依据，本文开展了粤西蚕沙肥堆沤及堆肥质量的调查研究。

1 材料与方法

1.1 材料

调查所用风干蚕沙及蚕沙肥由高州、化州、云安、罗定、遂溪等地蚕农提供。鸡粪肥由德隆有机生物肥料厂提供。

1.2 测定指标及方法

1.2.1 pH值测定方法

称取过Φ1 mm筛的风干样5.0 g于100 ml烧杯中，加50 ml水（经煮沸驱除二氧化碳），搅动 15 min，静置 30 min，用 pH 酸度计测定。每个样品重复3次，取平均值。

1.2.2 氮、磷、钾、有机质和重金属的测定

将样本送交华南农业大学资环学院环境科学与工程研究室进行检测。有机质含量采用重铬酸钾容量法；全钾含量用硫酸、过氧化氢消煮-火焰光度法测定；速效钾含量用沸水浸提-火焰光度法测定；全磷含量用硫酸、过氧化氢消煮—钼蓝比色法测定；速效磷含将蚕农堆沤的蚕沙肥与商品有机肥作比较，3个地区的蚕沙肥总养分含量均在60 g/kg以将蚕农堆沤的蚕沙肥与商品有机肥作比较，3个地区的蚕沙肥总养分含量均在60 g/kg以量采用柠檬酸浸提-钼蓝比色法测定；全氮量采用硫酸、过氧化氢消煮-蒸馏法测定[3]。

1.2.3 数据分析方法

数据分析采用Excel 2007和DPS7.05统计软件软件进行处理及分析，用单因素方差分析（ANOVA）和LSD最小显著差数法检验不同数据组间的差异。

2 结果与讨论

2.1 粤西蚕区不同地方蚕沙的特性

2.1.1 蚕沙氮、磷、钾含量及pH

测定了粤西蚕区几个县市的蚕沙氮、磷、钾及pH值的含量，结果见表1：

表1 蚕沙氮、磷、钾含量及pH

4个地区蚕沙的氮含量在16 g/kg至23 g/kg之间，其中罗定地区蚕沙氮含量最低，遂溪地区蚕沙氮含量最高，它们之间氮含量差异显著。4个地区磷的含量在1.7 g/kg至2.9 g/kg之间，化州最低，罗定最高。钾的含量在12 g/kg至31 g/kg之间，化州最低，遂溪最高。总养分含量（N+P2O5+K2O）在37 g/kg至64 g/kg之间，化州蚕沙养分含量最低，而遂溪蚕沙养分含量最高，其中云安和遂溪的蚕沙不需要经过堆肥处量其养分含量就已经达到商品有机肥（≥50 g/kg）的标准。对4个地区蚕沙pH值进行测定，pH值在7.75至8.56之间，蚕沙的总体pH值为中性偏碱性，受养蚕时添加石灰的影响。总体来看，4个地区蚕沙氮、磷、钾及养分水平相差较大，有些地方之间存在显著差异。这种差异与当地的土质条件，施肥情况，养蚕时的给桑量，以及蚕体的消化吸收等因素有关。因此利用4个地区的蚕沙进行堆肥，所获得的堆肥产品其品质也可能相差较大。品质相差较大的蚕沙回田，有可能影响到桑叶叶质，进而影响养蚕成绩。因此要结合蚕沙肥效的实际情况补充和调整氮、磷、钾。

2.1.2 蚕沙重金属含量

测定了几个地方蚕沙中铬、铅、镉、砷、汞等重金属含量，结果见表2。

表2 粤西蚕区蚕沙重金属含量

4个地区蚕沙的铬、铅、镉、砷、汞等重金属含量虽然存在显著差著。但都远远低于商品有机肥的标准。可见采用4个地区的蚕沙进行堆肥所得到的产品完全能达到商品有机肥重金属限量指标的要求。蚕沙重金属来源于桑叶，而桑叶中的重金属含量又受到土质的影响。由此亦可看出，4个地区的土壤均未受重金属污染。

2.2 粤西蚕区蚕沙主要堆肥方式

粤西蚕区对蚕沙的堆沤主要是利用粪房进行开放式好氧堆沤（如图1）。

图1 高州蚕区的蚕沙堆肥

高州蚕区的蚕农，每批蚕饲养结束后，将蚕沙倒入粪房进行堆沤处理，年底时（在当年的12月至翌年的1月期间）将经堆沤的蚕沙配混一些磷肥再堆数天便作为桑园的冬基肥开沟施放。这种做法，有效地解决了桑园有机肥的来源，减少了蚕沙对养蚕环境卫生的污染，响应了政府美好环境，搞好村容村貌的号召。利用经堆沤过的蚕沙回桑地，提高了桑田的土壤肥力，减少化肥的使用量，降低了成本。由于蚕沙肥是一种肥效较全面的有机肥，经过连续多年利用堆沤后的蚕沙回桑田，桑地的土壤肥力提高了，桑园的产叶量和质量提高了，蚕病为害减了，2013年对试验示范户进行调查，亩桑产茧量达到250 kg。

目前由于蚕沙堆肥还没有实现工厂化的处理，都是由蚕农自行处理蚕沙，长期以来蚕农一般都是利用废弃粪房对蚕沙进行简易好氧堆肥。但各地方蚕农对蚕沙堆肥的重视程度和处理方式不太相同。蚕农在堆沤蚕沙时，以蚕沙为主料，家里的鸡粪、牛粪和草木灰作为辅料混到一起堆肥，堆肥过程一般不翻堆。这种方法很省事，但由于没有考虑到堆肥的条件，如通气供氧、碳氮比、水分含量以及pH值等对堆肥质量的影响，因此堆肥质量不高，也不一定能保证堆肥过程能升温发酵，真正起到杀灭病原菌的作用。蚕沙碳氮比本来就偏低，堆肥时添加花生麸、碳酸铵等辅料会降低堆体的碳氮比，反而不利于堆肥，造成氮损失增加。高州蚕农蚕对沙堆肥较重视，当蚕沙堆沤完成后，在使用前，还加入磷肥等混合后，在堆体上覆盖薄膜防止氮的挥发，堆沤数天才施于桑田。

2.3 蚕沙肥质量

对部分蚕农的堆肥产品进行了抽样调查，测定了有机质、氮、磷、钾及pH值等指标进行测定，与商品机肥进行比较，结果见表3和表4。

表3 蚕农蚕沙肥有机质、养分含量及pH值

将蚕农堆沤的蚕沙肥与商品有机肥作比较，3个地区的蚕沙肥总养分含量均在60 g/kg以上，均超过商品有机肥的标准（≥50 g/kg），与鸡粪肥总养分含量不相上下。但pH值均在8.5以上，不符合标准要求。蚕沙肥pH值偏高与养蚕中添加的石灰有关。有机质含量差异较大，其中遂溪蚕农的蚕沙肥高达743 g/kg，是鸡粪肥的1.43倍和有机肥的1.65倍，可能是蚕沙中含有的桑叶桑枝较多，罗定蚕农的则低于有机肥的标准。对堆肥后蚕沙肥中的重金属含量进行检测，结果见表4。蚕沙肥的重金属含量远远低于商品有机肥的标准。从这个角度来看，蚕沙肥是非常优质的有机肥。

表4 粤西蚕区部分农户蚕沙肥重金属含量/mg/kg

3 结果与讨论

对粤西蚕区蚕沙理化性质的调查结果表明，蚕沙的重金属含量远远低于商品有机肥标准，养分含量高，但是粤西蚕区不同市县的蚕沙的氮、磷、钾含量存在显著差异。这种差异可能与土壤环境、施肥情况、养蚕习惯的影响有关。蚕沙的pH值一般偏碱性，这是受养蚕添加石灰所导致的，石灰能起到杀菌消毒的作用，但过多时会影响到蚕沙堆沤发酵的温度和堆肥的质量。

粤西蚕区蚕农一般采用开放式好氧的堆肥方式，堆沤过程中，有些蚕农会将家里的鸡粪、牛粪、草木灰等农家肥与蚕沙一起堆沤，堆肥过程一般不进行翻堆。由于蚕农缺少科学的堆肥理论知识，堆肥方法不够科学，当然也受到堆肥条件、设备的限制，因此在目前还没有办法解决农村千家成户养蚕，蚕沙难以收集进行集中处理的情况下，需要堆肥专家根据农村实际需要，向蚕农普及蚕沙堆肥的知识，提高蚕农的堆肥水平，最大可能的提高堆肥质量。

对堆后蚕沙肥的质量测定，几个地区蚕沙肥的养分含量都能达到商品有机肥的标准，但是pH值偏高，有机质的含量部分达不到标准，重金属含量合符商品有机肥的限量标准。总体来看，蚕沙肥是非常好的有机肥，施用蚕沙肥不会造成土壤的污染，比较适合施于偏酸性的土壤。目前蚕茧的生产，桑叶仍是家蚕唯一的饲料[4]，因此与畜禽粪便相比，不存在重金属和抗生素残留高的问题[5-7],如果能农业化生产，将蚕沙无害化制成有机肥来使用，既能减少对蚕区环境的污染，又能作为生态农业的肥源，可为社会带来更大的效益。

［1］黄自然,李树英.蚕业资源综合利用[M].北京:中国农业出版社,2013:73,75-83,88.

［2］陈芳艳,钟杨生,李文楚,等.不同堆沤方式对蚕沙部分理化指动态变化的影响[J].华南农业大学学报,2013,34(4):598-601.

［3］叶柄,丁桂芳.LY/T1210～1275-1999森林土壤分析方法[M].北京:中国标准出版社,2000.

［4］潘澄,贾仲伟,张至庆.家蚕全龄人工饲料育试验初报[J].江苏蚕业,2014(4):13-15.

［5］LU D Y,WANG L X,YAN B X,et al.Speciation of Cu and Zn during composting of pig manure amended with rock phosphate[J].Waste Management,2014(34):1529-1536.

［6］LI Y X,LIU B,ZHANG X L,et al.Effects of Cu exposure on enzyme activities and selection for microbial tol erances during swine-manure composting[J].Journal of Hazardous Materials,2015,283:512-518.

［7］ARIKAN O A.,MULBRY W,RICE C.Management of antibiotic residues from agricultural sources:Use of composting to reduce chlortetracycline residues in beef manure from treated animals[J].Bioresource Technology,2009,100:5444-5453.