马晓勇,岳世林,周帮会,姜国均
(河北农业大学 动物医学院/中兽医学院,071001)
随着畜牧养殖业的迅猛发展,养殖过程中的粪便“过剩”问题成为制约养殖发展和环境友好的一个重大问题。牛排粪量较大,每头牛每天排泄粪便量20~45 kg,往往导致养殖场牛粪大量堆积。由于牛粪中含有丰富的有机物质,如果不及时处理,就会对空气、水、土壤及土壤养分造成严重影响,从而危害人类生命健康安全。另一方面,近几年中药产品及原材料的需求增加数倍,随之产生大量药渣,生产中多采取露天堆放、卫生填埋或焚烧等方式进行处理,其对环境的影响也不容忽视,尤其露天堆放后经过淋溶造成水体的污染最为严重。另外,提取后的药渣中存在的药用活性成分残留一般在30%~50%左右,将药渣作为垃圾处理,这是对中药材的一种极大浪费。
利用蚯蚓来处理动物粪便,因其操作简便,所需成本低而在国外早已开始应用。牛粪养殖蚯蚓后产生的蚯蚓粪含有更多、更易被植物所吸收的氮、磷、钾等元素,且蚯蚓粪更加稳定,可再将其应用到植物的种植中去。养殖的蚯蚓可以加工为动物源性蛋白饲料,还可以作为鱼饵、医药原料等,具有较好的应用前景,但牛粪养殖蚯蚓过程中会出现蚯蚓不适应、生长不够肥壮、繁殖率不足等情况。
黄藿口服液是由黄芪、淫羊藿提取制成,具有补气扶正,助阳固本的功效,临床上用于提高鸡的免疫力,促进鸡生长发育,防治蛋鸡产蛋率的下降。研究黄藿口服液药渣对蚯蚓适应性、生长发育和繁殖的影响,探究其作用机理,开发中药渣和牛粪资源化利用的新途径,具有较强的理论和现实意义。
赤子爱胜蚓“大平2号”购自河北省藁城蚯蚓养殖基地,青年蚓的体重在100~300 mg之间,成蚓的体重约为400 mg以上,均在普通泥中暂养10 d适应环境后供试验用。准备直径45 cm、高30 cm的塑料花盆48个。牛粪取自河北农业大学标本园,新鲜牛粪250 kg盛于塑料盆内,盆敞口,在室内25 ℃环境下堆肥发酵20 d。黄芪中药饮片、淫羊藿中药饮片购自于安国药材市场,黄藿口服液新鲜药渣由河北锦坤动物药业有限公司提供,置于室外完全铺开,阳光暴晒3 d,使其完全干燥,备用。
1.2.1 试验分组及处理 试验设A(黄藿口服液药渣)、B(黄芪组)、C(淫羊藿组)和D组(空白对照组)。A、B、C组再将药渣或原药与发酵好的牛粪分别按照质量比为1:9、2:8、3:7的比例搭配作为蚯蚓饲料,D组为不添加药物的发酵牛粪。每组各设3个重复。
每盆中粪和药渣(原药)的总重均为200 g,各盆中基料土均为500 g。养殖时先将基料土铺设后洒水使其润湿,再将20条青年蚯蚓称重后放置基料土上,随后按比例铺上药渣,浇水浸湿药渣表面,再加上牛粪,浇水浸湿表面,在室内养殖19 d。每天检查2次,定期洒水以保证养殖床湿度。每隔5 d将盆内料和蚯蚓全部倒出,进行相应试验记录。
1.2.2 检测指标
1.2.2.1 蚯蚓的适应性与繁殖状况 每天检查,观察蚯蚓是否有逃逸或死亡,每隔5 d将料和蚯蚓全部倒出后,记录蚯蚓的数量,最终统计19 d蚯蚓逃逸或死亡数量。观察盆内是否有蚓茧出现,若有蚓茧出现,将蚓茧捡出最终记录19 d蚯蚓产茧数量。
1.2.2.2 蚯蚓的生长情况 每隔5 d将料和蚯蚓全部倒出,记录蚯蚓数量,将盆内蚯蚓放置地上静置10~20 min除去蚯蚓身上的泥,对蚯蚓进行称重,计算蚯蚓的增重。
运用Excel 2010和SPSS 23.0 软件进行统计分析。
牛粪中添加药渣(原药)后蚯蚓适应性与繁殖状况见表1。牛粪中添加10%的药渣(原药)蚯蚓的逃逸或死亡数B组低于D组,差异显著(<0.05)。A组与C组、B组与D组相接近,差异不显著(>0.05)。蚯蚓的产茧量,C组高于其他各组,差异极显著(<0.01)。试验发现,按10%比例添加药渣(原药)时,黄芪组蚯蚓的适应性最好,逃逸或死亡数最少;淫羊藿组蚯蚓的产茧量最高。试验表明,黄芪能增强蚯蚓的适应性,淫羊藿具有增强蚯蚓繁殖的作用。
表1 添加药渣或原药对蚯蚓适应性和繁殖状况的影响
牛粪中添加20%的药渣(原药)蚯蚓的逃逸或死亡数量B、C组低于D组,差异显著(<0.05);蚯蚓产茧量,C组高于其他各组,差异极显著(<0.01),A组高于B、D组差异显著(<0.05)。试验发现,按20%比例添加药渣(原药)时,黄芪组和淫羊藿组蚯蚓适应性最好,表明20%的黄芪和淫羊藿能增强蚯蚓的适应性;淫羊藿组的产茧量最高,黄藿口服液药渣次之,表明20%的淫羊藿,黄藿口服液药渣具有促进蚯蚓繁殖的作用。
牛粪中添加30%的药渣(原药)蚯蚓的逃逸或死亡数量A、C组低于B、D组,差异显著(<0.05);蚯蚓产茧量,C组高于其他各组,差异极显著(<0.01),A组高于B、D组差异极显著(<0.01)。试验表明,30%的黄藿口服液药渣、淫羊藿能增强蚯蚓的适应性,30%的黄芪减弱了蚯蚓的适应性;30%的淫羊藿增强蚯蚓繁殖的效果显著,30%的黄藿口服液药渣效果次之。
牛粪中添加药渣(原药)对蚯蚓生长情况的影响结果见表2。牛粪中添加10%的药渣(原药)蚯蚓试验末平均体重,A、B组高于C、D组,差异极显著(<0.01);平均日增重,A、B组高于C、D组,差异极显著(<0.01)。试验表明,10%黄藿口服液药渣或黄芪具有促进蚯蚓生长的作用。
表2 10%的药渣或原药对蚯蚓生长情况的影响
牛粪中添加20%的药渣(原药)蚯蚓试验末平均体重,A组高于其他各组,B组高于D组,差异极显著(<0.01)。平均日增重,A组高于其他各组,B组高于D组,差异极显著(<0.01);C组高于D组,差异显著(<0.05)。试验表明,20%的黄藿口服液药渣、黄芪和淫羊藿均具有促进蚯蚓生长的作用。
牛粪中添加30%的药渣(原药)蚯蚓试验末平均体重,A组高于其他各组,差异极显著(<0.01)。平均日增重,A组高于其他各组,差异极显著(<0.01);C组低于其他各组,差异显著(<0.05)。试验表明,30%黄藿口服液药渣促进了蚯蚓的生长,30%淫羊藿抑制了蚯蚓的生长。
通过试验发现,不同配比的黄藿口服液药渣均提高了蚯蚓的适应性和生长性能,在30%搭配下作用效果最好,这与该比例时药渣中残留的黄酮、甾体类成分最高关系密切,并与Singh等研究结果一致。Singh等利用中药渣搭配牛粪养殖蚯蚓,发现药渣中残留的黄酮、甾体类成分对蚯蚓适应性和生长产生了相应影响。黄芪在10%、20%比例下提高了蚯蚓适应性和生长,但30%比例时蚯蚓适应性减弱,增重不明显,这很可能与此时黄芪中的多酚、生物碱等成分含量高,而对蚯蚓产生了抑制作用有关。Ganesh研究发现植物中的多酚会对蚯蚓产生影响。爱德华早期的书中也写到,蚯蚓不喜欢植物中的生物碱、浓缩单宁、有芳香气味的成分。而这些成分少量时会刺激蚯蚓产生应激下的异常摄食,这也是为什么在10%、20%比例下提高蚯蚓了适应性和生长。无论是药渣(原药)的加入都增加了蚯蚓生活环境中植物纤维的含量,提高环境的保水性,更符合蚯蚓天然的生活环境,尤其淫羊藿与黄藿口服液药渣含有大量叶子,更加符合蚯蚓适宜的天然落叶的生活环境,并且它们的加入缓解牛粪的碱性,从而提高了蚯蚓适应性。对于增强蚯蚓繁殖,淫羊藿作用最为明显,黄藿口服液药渣次之。这些药物增强蚯蚓繁殖的主要原因是其中的淫羊藿苷、黄酮对动物生殖、发情产生影响。所以,黄藿口服液药渣对增强蚯蚓繁殖也有一定作用,但与淫羊藿作用效果相差较大。而黄酮成分又可以提高蚯蚓的适应性和生长,所以在20%比例时,淫羊藿促进蚯蚓繁殖同时又维持了一定的生长。在与牛粪搭配时黄藿口服液药渣可增强蚯蚓的适应性、生长和繁殖,比例为30%时效果最好;黄芪搭配比小于30%时,可提高蚯蚓的适应性和生长;淫羊藿对增强蚯蚓繁殖力作用最为明显,20%的比例最好。由于中药渣(原药)成分会对蚯蚓产生影响,所以养殖时,要根据具体药渣(原药)种类采取不同搭配比例,从而更好地促进蚯蚓养殖以及对牛粪和药渣废弃物的资源化利用。
不同配比的黄藿口服液药渣均提高了蚯蚓的适应性和生长性能,按30%搭配时作用效果最好。