不同生物利用度碳源对蚯蚓堆肥影响分析

摘要：传统蚯蚓堆肥原料配制依赖质量比、体积比或碳氮比（C/N）的配制方法，忽略了不同碳源有机质生物可利用组分的差异，存在不合理性。为探究不同生物可利用度碳源对蚯蚓生长繁殖和堆肥碳氮固定的影响，在C/N=30下，以牛粪（氮源）和生物利用度低、中、高的碳源物料（菠萝皮渣、水稻秸秆和番茄秸秆）复配，开展60 d蚯蚓堆肥试验。结果表明，蚯蚓日均增数量最高达6.4倍。易利用碳源菠萝皮渣处理中腐殖质含量最高，为15.11%，但总有机碳固定率最低，仅39.63%；添加难利用碳源番茄秸秆处理组中的蚯蚓总数最高，为385条，且总氮固定率最高。生物利用度高的碳源废弃物占比越高，蚯蚓增重越大；生物利用度低的碳源废弃物占比越高，可促进蚯蚓繁殖；蚯蚓转化后的蚓粪总有机碳固定率为39.63%～59.28%，全氮固定率为65.04%～95.59%。碳源生物可利用度增大时，蚯蚓堆肥体系中的总有机碳固定率降低，而总氮的固定率升高。以上研究结果阐明了原料中不同利用度碳源对蚯蚓生产和碳氮固持的影响规律，为蚯蚓高效养殖与绿色低碳的固废堆肥处理工艺改进提供参考借鉴。

关键词：生物利用度；碳源；蚯蚓；蚯蚓堆肥；碳氮

doi：10.13304/j.nykjdb.2022.1026

中图分类号：S141.4 文献标志码：A 文章编号：1008‑0864（2024）07‑0199‑11

蚯蚓堆肥技术是实现农业废弃物减量化、无害化、资源化和增值化的重要手段，广泛用于规模化处置大宗生物质有机固体废弃物，如作物秸秆、畜禽粪便、园林垃圾、市政和食品加工污泥等，是农业资源循环、绿色发展的重要抓手[1-4]。蚯蚓作为一种清洁环保的“生物反应器”，转化后可以获得高蛋白的蚯蚓活体，并产出号称“有机肥之王”的蚯蚓粪[5‑6]。蚯蚓堆肥转化的本质是在蚯蚓和微生物的耦合驱动下将碳氮物质矿化分解，并实现有机物料的腐殖化[7]。近年来，在我国“双碳”战略大背景下，规模化农业有机固废处置领域的固碳减排是必然要求，因此，提高碳氮固定效率、减少碳氮损失，成为目前实现蚯蚓堆肥绿色发展的关键需求。

堆肥基料中合理的碳源与氮源配比，即碳氮比（C/N）[8]，关乎生命活动所需的能量、物质骨架和蛋白质，是堆肥基料配制的关键要素，显著影响蚯蚓生长发育和堆肥品质。蚯蚓堆肥基料中常见氮源主要以猪、鸡、牛粪等畜禽粪便为主。然而，当以秸秆类、果渣类废弃物作为蚯蚓堆肥碳源时，碳源的种类、异质性、生物利用度存在较大差异，即使在相同C/N条件下，碳源物料的生物利用度差异也会导致蚯蚓堆肥品质差异较大的问题，且养殖收获的蚯蚓大小不一，影响后续生产加工与使用[9]。目前，大量研究仅关注蚯蚓堆肥基料配制中的总量碳氮比[10]，即总有机碳（total organiccarbon，TOC）/全氮（total nitrogen，TN），而忽略了秸秆类碳源物料的生物可降解有效性差异，而这种不同生物利用度的碳源差异对蚯蚓生长繁殖、蚯蚓堆肥碳氮固持的影响鲜有研究。

高效的养殖基料是保证蚯蚓生长繁殖达到最佳状态，并生产出高品质蚯蚓粪的前提。基料配制上，对配料方式的研究主要集中在质量配比、体积配比和C/N配制3个方面，牛得真[11]研究发现，卷心菜与牛粪按质量比1∶1时获得的蚯蚓粪品质最佳；Wang等[12]比较了纯牛粪蚯蚓堆肥和牛粪+生物炭混合蚯蚓堆肥的堆肥效果，发现牛粪+15%秸秆+15%生物炭的基料组合能显著增加堆肥体系腐殖化进程；牛粪与蔬菜垃圾质量比9∶1[13]、牛粪50%+纸浆污泥50%[14]时蚯蚓采食效率达到最佳状态。在实际生产中，质量法和体积法的基料原料配制方式较粗放，需耗费大量的时间进行配比试验。

近年来，基于C/N的配料方式认为，合适的C/N可增加蚯蚓对基料的适口性。Che等[15]研究表明，牛粪和玉米秸秆混合蚯蚓堆肥时，最适C/N为28。刘鹏[16]控制牛粪和玉米秸秆的质量比来改变堆肥基质的C/N，发现在C/N为28时堆肥产物中氮、磷、钾等养分含量最高。牛粪和小麦秸秆混合时，C/N为20时能使蚯蚓粪品质达到最佳[17]。刘科等[18]在利用牛粪和水稻秸秆进行蚯蚓堆肥中发现，C/N为30 时蚯蚓生长繁殖情况最佳。徐雪东[19]研究发现，在同一C/N条件下，添加难被生物利用的秸秆废弃物处理中蚯蚓的平均重量要低于添加易被生物利用的果渣处理组，且不同处理堆肥产物中的养分含量也存在差异，表明不同降解类型的碳源物料可能对蚯蚓生长发育和蚓粪碳氮含量产生不同影响。因此，基于一定C/N的配料方式下，如何量化不同碳源的有效作用、挖掘出不同碳源原料之间的差异对蚯蚓生长繁殖和蚓粪的影响规律，是实现蚯蚓堆肥高效基料配制的关键所在。

本研究选取大平二号蚯蚓，同一C/N 下，以3种典型不同生物利用降解度的碳源废弃物与牛粪（氮源）混配转化，旨在探明不同生物利用降解度的碳源添加后，对蚯蚓生长繁殖和堆肥碳氮固持的影响与规律，以期为蚯蚓堆肥高效基料的配制提供合理建议。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试蚯蚓为大平二号蚯蚓。以纯牛粪（cowmanure， CM）作为蚯蚓堆肥基料的氮源，以菠萝皮渣、水稻秸秆、番茄秸秆作为碳源。牛粪静置稳定3周以排除异味，各原料的理化性质如表1所示。

1.2 试验设计

试验以纯牛粪（CM）为对照组，依据碳源生物可利用度由高至低，依次设置菠萝皮渣+牛粪（PCM）、水稻秸秆+牛粪（RCM）、番茄秸秆+牛粪（TCM）处理，共计4个处理，每处理3次重复。其中PCM、RCM、TCM 处理的C/N 均为30；CM 处理的C/N为24。转化过程均在恒温培养室中进行，控制室温25 ℃，空气相对湿度50%；蚯蚓转化在底部有透水孔隙的养殖盒（240 mm×160 mm×100 mm）中进行。转化物料干基总量为220 g，将各处理原料混合均匀，调节含水率为（70%±2%），每盒中初始添加均体重为0.3～0.4 g 的幼蚯蚓15条，转化时间为60 d。

1.3 评价指标与方法

酸水解法可以用来衡量和划分堆肥原料的生物可利用度，基于Rovira等[20]的生物利用度划分方法，将蚯蚓堆肥原料中的碳组分划分为易利用有机碳（labile carbon pool Ⅰ，LCP1）、中等利用有机碳含量（labile carbon pool Ⅱ，LCP2）、非活性有机碳（recalcitrant carbon pool，RCP）3 种碳组分。其中，LCP1主要成分包含单糖、半纤维素等微生物可直接利用的部分，LCP2主要包含纤维素等微生物借助酶体系分解、转化后可以利用的中度利用组分。LCP1与LCP2均可被微生物直接或间接利用，总称为活性有机碳（LCP）。RCP为剩余未水解残渣中的组分，主要是木质素、果蜡、无机物等常规条件下较难以分解利用的组分。分别测定LCP1、LCP2和RCP含量，测定方法如下。

LCP1：待测样在2.5 mol·L-1硫酸、105 ℃下酸洗30 min，经离心、抽滤后，得到的上清液为LCP1。取5 mL上清液于50 mL消煮管中，加入5 mL浓硫酸和5 mL 0.8 mol·L-1重铬酸钾溶液，在180 ℃下加热5 min，以邻菲罗啉做指示剂，用0.1 mol·L-1硫酸亚铁溶液滴定。

LCP2：在LCP1 中分离的残留物中加入13 mol·L-1硫酸室温下振荡10 h，然后加入24 mL水离心，得到的上清液为LCP2。取5 mL上清液于50 mL消煮管中，加入5 mL浓硫酸和5 mL 0.8 mol·L-1重铬酸钾溶液，在180 ℃下加热5 min，以邻菲罗啉做指示剂，用0.1 mol·L-1硫酸亚铁溶液滴定。

RCP=TOC-LCP1-LCP2 （1）

堆肥基料中碳素活度（activity of carbon，AC）、碳素有效率（available carbon percentage，ACC）等可以用来衡量堆肥体系中TOC的氧化稳定性和抗生物降解能力，是指示堆肥体系中碳素养分流向的重要指标。根据沈宏等[21]的研究，统计蚯蚓堆肥基质中易利用碳素活度（AC1）、中等利用碳素活度（AC2）、易利用碳素有效率（ACC1）、中等利用碳素有效率（ACC2），计算公式如下。堆肥基料中不同生物利用度碳素含量及有效率见表2，试验不同处理组中碳素含量及占比见表3。

AC=LCP/RCP （2）

AC1=LCP1/RCP （3）

AC2=LCP2/RCP （4）

ACC=（LCP1+LCP2）/TOC×100% （5）

ACC1=LCP1/TOC×100% （6）

ACC2=LCP2/TOC×100% （7）

采用人工手检计数法与称量法[20]测定蚯蚓生长繁殖数据，统计蚯蚓数量、蚯蚓茧数和蚯蚓质量（g），计算蚯蚓日增数量、日增质量、日均产茧数，计算公式如下。

日增数量=（总数-初始蚯蚓数）/天数（8）

日增质量=（总增质量-初始蚯蚓质量）/天数（9）

日均产茧数=（产茧总数-初始蚯蚓茧数）/天数（10）

在堆肥60 d后采用5点取样法对堆肥样品随机取样，参考NY/T525—2021[22]测定堆肥的pH、电导率（electrical conductivity，EC）；采用浓硫酸-重铬酸钾外加热法[23]测定总有机碳（TOC）含量。浓硫酸消解样品后，采用凯氏定氮法[24]测定样品的全氮（TN）含量；按照刘媛媛等[25]测试方法进行测定腐殖质（humus，HS）、富里酸（fulvic acid，FA）和胡敏酸（humic acid，HA）含量；采用靛酚蓝比色法测定铵态氮（NH4-N）含量；样品经氯化钾溶液浸提后，采用紫外分光光度法测定硝态氮（NO3-N）含量。计算TOC固定率和TN固定率，公式如下。

TOC固定率=（转化后TOC总量／转化前TOC总量）×100%（11）

TN固定率=（转化后TN总量／转化前TN总量）×100% （12）

1.4 数据处理与分析

采用Microsoft Excel 2019 处理数据，采用Origin 2021绘制柱状图，采用Minitab 19对数据进行方差分析和多重比较[26]，采用Canoco5进行冗余分析（redundancy analysis，RDA）[27]。以蚯蚓数量、质量以及堆肥产物的 TOC和TN固定率、原料碳组分为X、Y矩阵数据，采用SIMCA 14.1软件中正交偏最小二乘回归分析模型（partial least square，PLS）[28]，结合交叉检验分析模型精度、置换检验分析模型的可行性，计算变异权重系数（variableimportance in projection， VIP），评估堆肥基料指标参数对蚯蚓生长繁殖和碳氮固定的作用因子效应。

2 结果与分析

2.1 蚯蚓生长繁殖效果

蚯蚓生长繁殖情况如表4所示。与0 d相比，CM、RCM、TCM 处理在60 d 时的蚯蚓总数、幼年蚯蚓数均显著增加，而PCM处理无明显变化。其中，TCM处理的蚯蚓总数为385条，幼年蚯蚓数量为375条，蚓茧数为61个，日增数量为6.4条·d-1，显著高于CM、RCM 、PCM处理。PCM、CM、RCM、TCM处理在60 d时的蚯蚓总质量、成年蚯蚓质量较0 d均显著增加，其中PCM处理的成年蚯蚓质量最大，为7.8 g，显著高于CM、RCM、TCM处理；TCM处理的蚯蚓总质量为16.10 g，幼年蚯蚓质量为11.00 g，总增质量高达12.32 g，均显著高于PCM、CM、RCM处理。

2.2 蚯蚓堆肥特性与碳氮转化-固持效果

2.2.1 不同生物利用度碳源对蚯蚓堆肥基本理化特性的影响

不同处理堆肥产物的pH和电导率（EC）如图1所示。PCM、RCM、TCM处理的pH较CM处理显著提高，分别为7.1、8.4、8.0；同时，EC较CM处理也显著提高。由此表明，蚯蚓转化过程中的氨化作用导致铵态氮的积累，从而使pH 升高[29-31]。相较于0 d，PCM、CM、RCM、TCM处理在60 d时堆肥产物中的TOC含量均极显著降低，降幅分别为6.86%、7.79%、8.78%、5.81%，其中RCM 处理TOC 损失最大；TCM 处理损失较小。PCM、RCM、TCM 处理在堆肥60 d 时的TN含量较0 d 时极显著增加，增幅分别为0.53%、0.39%、1.05%；而CM 处理极显著降低，降幅为0.22%。由此表明，添加番茄秸秆能降低堆肥体系中TOC 的损失，添加水稻秸秆会增加堆肥体系中TOC 的损失；添加碳源能够促进堆肥体系的TN 含量，且添加的碳源越难被利用，TN 含量的增幅越大。

2.2.2 不同生物利用度碳源蚯蚓堆肥碳氮转化与固持效果

各蚯蚓堆肥的碳氮固定率如图2所示。当C/N为30条件下，蚯蚓粪中TOC的总固定率为39.63%～59.28%，TN 的总固定率为65.04%～95.59%，其中TCM 处理的TN 固定率最高，为95.6%。外加碳源处理中，随着活性碳组分（LCP1、LCP2）占比的提高，TOC和TN的固定率下降。

与0 d相比，各处理在堆肥60 d时的铵态氮含量均显著降低，其中CM 处理的降幅最大，为0.010%；CM、RCM、TCM 处理的硝态氮含量均显著增加，其中RCM 处理的增幅最大，为0.042%，而PCM处理的硝态氮含量显著降低。由此表明，外源添加碳源对蚯蚓堆肥中的铵态氮含量影响不显著，硝态氮含量随非活性碳组分（RCP）占比的提高而呈上升趋势。

相较于0 d，PCM、CM、RCM、TCM处理在堆肥60 d时的腐殖质、胡敏酸、富里酸含量均显著增加，其中PCM处理腐殖质的增幅最大，为7.55%；TCM处理的增幅最少，为6.12%。各处理胡敏酸的增幅分别为6.95%、6.13%、5.75%、0.85%，且与添加物料的生物可利用程度呈正相关。各处理富里酸的增幅分别为0.59%、0.71%、1.11%、5.27%，且与添加物料生物可利用程度呈负相关。由此表明，原料活性碳组分（LCP1、LCP2）占比越高，蚯蚓堆肥后腐殖质、胡敏酸的增幅越大，而富里酸的增幅越小，且添加易利用碳源有利于腐殖质、胡敏酸的积累，与解新宇等[32]的研究结果一致。

2.2.3 不同碳源组分构成对蚯蚓生长繁殖、蚯蚓堆肥碳氮品质影响分析

为进一步揭示不同生物利用度碳源对蚯蚓生长繁殖的影响，挖掘原料碳组分与蚯蚓生长繁殖之间的作用规律。将不同利用度碳组分数据（LCP1、LCP2、RCP、LCP）、蚯蚓繁殖数据（成年蚯蚓数、幼年蚯蚓数、蚯蚓茧数、日增数量倍数、日均产茧数）和蚯蚓生长数据（成年蚯蚓质量、幼年蚯蚓质量、总增质量、平均成年蚯蚓质量、平均幼年蚯蚓质量）导入Canoco5进行冗余分析，如图3所示。主成分对蚯蚓繁殖数据的解释率为85.49%，对蚯蚓生长数据的解释率为99.90%，表明不同生物利用度的碳组分与蚯蚓生长、繁殖密切相关。LCP与成年蚯蚓质量、LCP1与成年蚯蚓数的余弦值最大，具有较强的正相关性；LCP2与平均成年蚯蚓质量的余弦值最大，有较强的正相关性；RCP与幼年蚯蚓质量、总增质量、平均幼年蚯蚓质量、幼年蚯蚓数、蚯蚓茧数、日均产茧数均有较强的正相关性。LCP是有机质中可被生物利用的活性碳组分，主要包括纤维素、半纤维素、可溶性糖等，在堆肥过程中可被蚯蚓吸收转化为自身脂肪等物质，促进蚯蚓体重的增加。RCP是有机质中难被生物利用的碳组分，主要包括木质素，在堆肥体系中可利用的有机质降低时，蚯蚓倾向于将有机质用于产茧[19]，因此堆肥原料中RCP占比较高时，对蚯蚓的繁殖有促进作用。

分析不同生物利用度碳源组分和蚯蚓堆肥碳氮转化、碳氮固持指标的相互关系，有助于阐明蚯蚓堆肥碳源与产物碳氮的变化规律，为低碳绿色的蚯蚓堆肥生产工艺改进提供参考。因此，将不同利用度原料碳组分数据（LCP1、LCP2、RCP、LCP）和堆肥产物碳氮变化数据（腐殖质、胡敏酸、富里酸、硝态氮、铵态氮、TN 固定率、TOC固定率）数据导入Canoco5 进行RDA 分析，结果如图4所示。2个主成分的解释率分别为65.45%和19.69%，累计解释率为85.14%，表明了冗余分析结果能够较好地反映不同利用度碳源组分构成与蚯蚓堆肥碳氮转化参数间的相互作用关系。其中，LCP1、LCP2与铵态氮、腐殖质、胡敏酸呈现较强的正相关性；RCP 与TOC 固定率、TN 固定率、富里酸、TN、TOC、硝态氮含量有较强的正相关性。

2.2.4 基于偏最小二乘法回归模型评估原料碳源组分对蚯蚓生长繁殖与堆肥碳氮固定影响

偏最小二乘回归分析兼具多元线性回归、主成分、典型相关分析和聚类的优点，能够较好地从大量因子参数中挖掘出对指标影响显著的因子。VIP值是反映自变量对因变量解释能力的重要指标，其值越大表明该自变量对因变量的解释能力越强，通常以VIPgt;1为标准认为因子作用显著。由表5可知，LCP1对蚯蚓生长繁殖和蚯蚓堆肥碳氮固定均有显著影响；LCP2、LCP、RCP/TN中仅有1项VIPlt;1，其余均对蚯蚓生长繁殖和蚯蚓堆肥碳氮固定有显著影响。蚯蚓质量反映了蚯蚓生长状况，主要受LCP的影响；而蚯蚓繁殖主要由幼蚯蚓数量决定，主要受LCP1和RCP 影响；蚯蚓堆肥中碳氮的固定率主要受RCP/TN影响。因此，在实际生产中，宏观调控蚯蚓堆肥基料原料中LCP1、LCP2、RCP和RCP/TN，能够促进蚯蚓生长、繁殖，有效调控碳氮固定效应，这对于蚯蚓堆肥的绿色高效生产具有重要意义。

3 讨论

较佳的蚯蚓生长和繁殖状态是保证高质量蚯蚓堆肥的重要前提。本研究发现，碳源生物利用度越高，提高蚯蚓平均重量的效果越显著。添加菠萝皮渣的PCM处理中成年蚯蚓质量显著增加，这可能是由于菠萝皮渣中易利用碳组分含量高，可溶性糖、单体氨基酸等占比高，蚯蚓更偏好于采食，能够促进成年蚯蚓增重，但是由于糖等亲水性物质含量高，物料后期过于粘稠，幼蚓数量较少。添加番茄秸秆的TCM处理中幼蚓数、蚓茧数、蚯蚓总数显著增加，这与Ramos等[29]的研究结果一致。番茄秸秆中难利用碳组分含量高，木质素、果蜡和大分子脂肪类物质多，能够被蚯蚓肠道微生物转化吸收的有机质含量低，因此当取食转化效果下降时，蚯蚓的交配与产茧行为增加，难利用碳源的占比较高时可显著促进蚯蚓产茧和蚯蚓孵化。综上所述，蚯蚓堆肥的碳源组分构成中，提高生物利用度高的碳源占比，可显著增加蚯蚓体质量，提高生长效果；而提高生物利用度低的碳源占比，可显著促进蚯蚓繁殖，即提高蚯蚓的产茧量与孵化量。

NY 525—2021[22] 规定有机肥料标准pH 为5.5～8.5，本研究中的蚯蚓粪均满足要求。EC能够反映堆肥中可溶性盐含量，与有机物的分解有关[31]。PCM、RCM、TCM处理的EC值均高于对照CM 处理，即外添加碳源均能提高蚯蚓堆肥产物的EC，提高蚯蚓对有机质的分解水平，导致堆肥产物中可溶性盐含量升高[32]。

本研究表明，添加番茄秸秆能够降低堆肥体系中TOC的损失，添加菠萝皮渣、水稻秸秆能够增加堆肥体系中TOC的损失；外添加碳源能够促进堆肥体系的TN含量，且添加碳源越难被利用，TN含量增幅越大。这与师恩慧[33]研究结果一致。基于碳素的三羧酸循环理论[32]，在有机质被蚯蚓转化利用过程中，糖类、脂类、氨基酸等代谢中间产物会被分解产生CO2等气体，此过程被认为是导致TOC损失的主要原因；蚯蚓活动向环境体系中分泌粘液和排泄氮产物，而外添加碳源能够提高蚯蚓和微生物的活性，加速含氮有机物的矿化[34]，加之有机质的总量降低导致体系干物质量减少，导致TN增加。

不同生物利用度碳源条件下，蚯蚓堆肥后蚓粪的TOC固定率为39.63%～59.28%，TN固定率为65.04%～95.59%。碳源生物降解可利用度占比越高，则TOC与TN的固定率越低。TOC固定率和TN固定率是衡量堆肥过程中碳氮固持的重要指标[35]。堆肥过程中TOC损失可能是由于蚯蚓同化、微生物消耗可利用碳源作为能量进行矿化与代谢作用，产生CH4、CO2等气体[36]，且碳源中易利用碳组分含量越高，碳损失量越大；TN损失与硝酸盐、亚硝酸盐在还原酶作用下发生反硝化作用产生NO、N2O、N2等含氮气体关系密切[37]。因此，C/N为30条件下，一定程度上提高难利用碳源组分占比，有利于提高蚯蚓堆肥体系中TOC和TN的固定率。

堆肥基料中含氮化合物在微生物作用下发生氨化、硝化作用产生铵态氮、硝态氮[38]。原料中LCP1、LCP2能够增加含氮化合物矿化相关微生物的活性，而原料中RCP能降低蚯蚓和微生物的活性，减少有机氮矿化的中间产物，降低氮素在硝化、反硝化作用中的淋失量和挥发量，减少氮损失。因此，蚯蚓堆肥产物中碳氮转化受原料碳组分LCP1、LCP2、RCP 的调节，其中LCP1、LCP2 能够促进堆肥产物的腐殖化进程，加速铵态氮的转化；RCP能够提高堆肥产物的碳氮固定效率，减少堆肥过程中的碳氮损失。铵态氮、硝态氮是蚯蚓堆肥氨化、硝化作用的主要产物[39]。铵态氮含量下降主要是由于pH 上升，降低了铵态氮的溶解性，从而导致铵态氮以NH3 挥发[40]；此外，外添加碳源改变了堆肥产物的C/N，增加了与硝化作用相关的微生物活性，从而促进铵态氮向硝态氮转化[41]，这也是硝态氮含量增加的主要原因。

腐殖质是由多糖、多酚、可溶性有机质、氨基酸等前体物质转化[42]，胡敏酸是腐殖质中较为稳定的组分，含有多种功能基团，是腐殖质中的重要组分[25]，腐殖质组分越高意味着蚯蚓堆肥对有机质的分解越彻底，越有利于还田利用。本研究表明，基料碳源生物利用度与蚯蚓堆肥促使基料腐殖化进程和效率存在相关性，难利用碳源占比越高，腐殖化所需的时间越长。堆肥基料中的有机质、木质素、纤维素、半纤维素、长链脂肪酸等物质在微生物的作用下分解为多糖、多酚、可溶性有机质、氨基酸等中间产物，经过三羧酸循环、聚合反应形成腐殖质，中间产物是构成腐殖质的小分子化合物，在堆肥中的含量与原料中LCP1、LCP2含量直接相关，其在微生物作用下缩合脱氢产生CO2、CH4 等，导致碳损失[32]。原料碳组分中RCP含量高时，参与有机物代谢的碳量较少，碳排放的减少能够降低堆肥产物中的碳损失。

在实际生产中，蚯蚓堆肥基料的配制方法较为粗放，质量、体积与C/N的配制方法均存在局限性，未来基于蚯蚓堆肥实际碳氮组分有效性及其需求进行原料配制，能够实现蚯蚓生长发育和产物品质的精准调控，这对于改进蚯蚓堆肥技术工艺、减少资源的浪费、增强蚯蚓堆肥技术在固废处置中的竞争力具有重要意义，有助于实现未来蚯蚓堆肥产业高效、低碳、绿色发展。

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基金项目：海南省科技创新人才项目（KJRC2023D20）；海南省重大科技计划项目（ZDKJ2021009）；海南省自然科学基金项目（442QN368）；中央级公益性科研院所基本业务费专项（1630042022002，1630042022019）。