蚯蚓堆肥中5%生物炭的添加促进了蚯蚓活性

• 在蚯蚓堆肥过程中，生物炭的添加同时对蚯蚓产生正效应和负效应。

• 5%生物炭的添加促进了蚯蚓活性，轻微增加了N₂O排放，但显著改善了蚯蚓堆肥产品质量。

• 高量生物炭的添加抑制了蚯蚓活性，降低了蚯蚓堆肥质量，并不适宜在蚯蚓堆肥中使用。

 

施用生物炭已被广泛用来降低大田土壤N₂O排放，也逐渐成为抑制蚯蚓堆肥过程中N₂O产生的潜在方法之一。然而，过量生物炭的加入可能会抑制蚯蚓的活性。

 

 

因此，明确最佳添加量，是生物炭在蚯蚓堆肥中利用的关键。本研究比较了不同量生物炭添加（0、5、10、15、20和25%）对蚯蚓堆肥过程中N₂O排放、蚯蚓（Eisenia fetida）活性及蚯蚓堆肥质量的影响。结果显示，相比未添加生物炭的处理，5%生物炭添加显著增加了蚯蚓总生物量（由177.5 g/盆增加至202.2 g/盆），刺激了蚯蚓挖掘活性（掘穴像素点占比由47.0%增加至52.2%）。

蚯蚓活性的提高加速了蚯蚓堆肥过程，获得了更好的堆肥产品质量，包括最高的总养分含量（5.38 %）和显著高于其它处理的种子发芽率（88 %）。虽然5%生物炭的添加也在一定程度上增加了N₂O排放，但与未添加生物炭的处理相比并无显著差异。相反，20和25%的生物炭添加虽然降低了N₂O排放，但同时也显著降低了堆肥质量。因此，5%是蚯蚓堆肥中较为适宜的生物炭添加量。

结论：

相比未添加生物炭的处理，低剂量（5、10和15%）生物炭添加的处理增加了蚯蚓生物量，促进了蚯蚓挖掘活性；高剂量（20和25%）生物炭的添加抑制了蚯蚓活性。

无论生物炭添加量多少，均显著改变了新鲜蚯蚓粪中的硝化反硝化功能基因数量。

5%生物炭添加产生了更多的N₂O排放，但并未与未添加生物炭的处理产生显著差异。

5%是蚯蚓堆肥中较为适宜的生物炭添加量，能够显著提升堆肥产品总养分含量及种子发芽率。

 

华中农业大学 伍玉鹏

华中农业大学副教授，主要从事蚯蚓生态学相关研究，关注蚯蚓活动下的土壤C、N循环、蚯蚓堆肥技术及蚯蚓堆肥相产品深加工研究。近年来承担国家自然科学基金、国家重点研发项目子课题十余项，在Biochar、Journal of Cleaner Production、Environmental Pollution等期刊来发表学术论文70余篇，授权专利6项。

论文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s42773-022-00203-9