什么是蚯蚓堆肥？其不同类型以及如何监控其生活环境条件

作者Chloé Durot, 由Clara Bosch修订完成

你有兴趣制作自己的蚯蚓堆肥吗？在这篇文章中，你可以找到了解到更多蚯蚓堆肥的基本信息，以及制作蚯蚓堆肥时需要考虑的问题。比如蚯蚓堆肥的好处以及其与普通堆肥的区别，以及如何选择你的垫料和蚯蚓，而且你还可以遵循不同的方法来进行生产。此外，在这篇文章中你还可以知道如何监控其环境条件以确保更适合你的蚯蚓生长。

我们有一个十分实用的关于如何开始制作蚯蚓堆肥的指南，就像在La Junquera农场(西班牙)里所做的那样。你在这里找到更多信息。

1.什么是蚯蚓堆肥？

蚯蚓堆肥/蚯蚓腐殖质的使用在过去几年里一直在推广，因为这种堆肥不仅可以回收废物，还可以减少对外部投入的依赖。蚯蚓堆肥的最终产品(蚯蚓粪/蚯蚓腐殖质)不仅可以改善土壤健康和肥力，还会保持土壤养分的有效性。与此同时，它增加了土壤中微生物的活力，提高了土壤的保水能力，且可以减少其对化肥和农药的需求。

简而言之，蚯蚓堆肥是将有机垃圾转化为蚯蚓粪便的过程。其重点在于如何处理粪便，而不是为饲养蚯蚓创造理想的条件(agricultureinformation.com)。

1.1. 蚯蚓堆肥有什么好处？

“平均而言，农业生态系统中蚯蚓的存在可以导致作物产量增加25%，地上生物量增加23%。”

-来自瓦赫宁根大学的荟萃分析，《自然》杂志

1.2. 为什么我应该选择蚯蚓堆肥而不是普通堆肥？

(*低，**中，***高)

传统堆肥制作依赖于有机垃圾温度升高时所产生的有利影响。在这个过程中，有一些特定的细菌开始发挥作用并分解有机物。当堆积物的温度达到60°C以上时，包括病原体在内的许多微生物和杂草种子都会在这个过程中被杀死或破坏。而蚯蚓堆肥可以通过提高微生物之间的竞争来控制其中病原体的发展。然而，在蚯蚓堆肥制作完成后，其中的杂草种子仍然可以存活。与此同时，与在环境温度较冷中制作蚯蚓堆肥过程相比，嗜热堆肥往往会释放更多的氮到环境中去。因此，蚯蚓堆肥后土壤氮含量通常高于嗜热堆肥。其次，普通堆肥中富含铵，而蚯蚓堆肥富含硝酸盐，而这对于植物来说是一种更容易获得的氮的形式。此外，蚯蚓堆肥的碳氮比较低，这使得植物更容易获得营养。在制作过程中，蚯蚓堆肥的制作时间可以比嗜热堆肥缩短一半的时间。在堆肥主动分解后，嗜热堆肥需要成熟几个月或更长时间，才能作为改良剂添加到土壤中。然而，蚯蚓堆肥可以在收获后直接进行使用。根据蚯蚓堆肥制作系统和环境条件的不同，蚯蚓堆肥的生产可以持续10天至一年。人工需求和成本根据所使用的不同堆肥系统类型而有很大差异。但是，蚯蚓堆肥的成本通常会高于普通堆肥(如需要建设反应堆、饲养和收获蚯蚓堆肥等等……)

2. 如何制作蚯蚓堆肥：我需要进行哪些步骤？

以下文章列出了制作蚯蚓堆肥时要考虑的一些主要因素。其主要分为以下几个步骤：

-确定你想用蚯蚓堆肥实现的目标

-根据你的目标、时间和可用的材料来决定你的蚯蚓系统

-选择你想要使用的垫料类型

-选择你的蚯蚓种类

-选择喂养蚯蚓的材料

蚯蚓堆肥的成功生产需要一定的时间和实践，才能找到适合生产系统的最佳方法。在这里有必要提醒的是，建立蚯蚓堆肥活动总是根据具体情况而定的。例如，一些系统或蚯蚓种类需要在特定的环境中生长才是生产堆肥有效的，而在另一个环境中其蚯蚓就不太适应了。

2.1. 我应该选择什么蚯蚓种类？

（图片：vermigrand.com）

全世界有3000多种蚯蚓，从最小的蚯蚓种类只有几厘米长到澳大利亚最大的蚯蚓有几米长。根据它们不同的栖息地，蚯蚓主要被分为三种：

-表生蚯蚓：主要生活在矿物土壤顶部的有机层中（如在树林里可以发现的腐殖质层）。

-阿尼科蚯蚓：通常会垂直挖掘土壤，将土壤表面的有机物质带入更深的土层，并混合土层，增强土壤结构。

-内生蚯蚓：多生活在矿质土壤中，通常会横向挖掘土壤较多。通过其分解作用对土壤通气性的改善有很大作用。

对于蚯蚓堆肥的制作来说，一般只使用表生蚯蚓种类。由于这种蚯蚓有较高的繁殖率和适应性，赤子爱胜蚓是蚯蚓堆肥的首选蚯蚓品种。它们可以承受多种环境条件(如温度和pH值)。我们也可以发现加州红蚯蚓或爱森尼亚安德烈也可以作为最常见的蚯蚓用于蚯蚓堆肥中。

一个可持续的堆肥系统开始建立时，每平方英尺(0.09平方米)的堆肥至少需要1000只蚯蚓(或约0.5公斤)。这是因为蚯蚓属于顶部捕食者，它们大多数生活在箱子或堆肥的顶部10-15厘米处，因此其计算总是基于堆肥表面积而不是其整体体积。

2.2. 蚯蚓的特点和需求是什么？

蚯蚓是雌雄同体的冷血动物。这意味着它们不能调节自己的体温；因此，它们自身的温度与环境温度相同。它们没有肺，因此需要通过皮肤呼吸，如果它们的表皮十分干燥，那么很可能导致其死亡。这意味着蚯蚓需要持续湿润的环境进行生活。此外，蚯蚓对光线十分敏感：它们暴露在强光下大约一小时就会导致瘫痪或死于皮肤干燥。它们会躲避蓝光，而它们对红光则不敏感(这是在不打扰它们的情况下观察它们的理想选择)。

2.3. 什么样的环境条件才能适合我的蚯蚓生活？如何监控其环境条件？

当开始制作蚯蚓堆肥系统时，你应该每天对于环境进行监测，以便在出现问题时可以迅速地进行改变。我们通常会用五个参数来进行监控。下表收集了与这些参数相关的主要信息和一些提示。

一般来说，如果在垃圾桶的下部发现了蚯蚓，那么证明表层环境条件可能不适合蚯蚓生活。这是一种验证所提供的环境是否适合蚯蚓最简单的方法。

3. 蚯蚓堆肥系统有哪些类型以及如何选择？

蚯蚓堆肥系统的选择主要基于其生产目标：选择大规模生产还是小规模生产、生产是为了出售蚯蚓还是收获蚯蚓堆肥、目标收获时间等。然后还需要考虑其材料的可用性、劳动力和环境条件，例如选择最适合生产者需求的蚯蚓堆肥系统。

组项	静态系统	永动系统
具体装置模型	来源：Hala Chaoui, omafra.gov.on.ca	来源：Manyuchi等人，2013
作用	所有的东西(蚯蚓、食物和肥料)都要立即放入容器中，并盖上盖子静置30天。等过了几天，你就可以收获更多的蚯蚓、液体肥料(如果不透水的话)和蚯蚓堆肥了	在这个系统中，食物会被不断地添加到堆肥中，并且蚯蚓总是保持活跃状态并不断移动到新添加的食物附近。这个装置可以是敞口的或抬高开放式。其装置可以不断从顶部和底部提供空气。原料一般从顶部添加，两个月后从底部收获肥料，这种形式称为“格栅”。
优点	装置投资成本低，可采用纸箱制作完成，可大量垂直堆放以节省空间。	不断产出的过程。
缺点	劳动密集型:每个月都需要更换所有批次，还需要收集蚯蚓并挪到新的装置中。	其投资成本通常高于其他系统。此外，由于照料和收获是需要连续进行的，因此需要更多的投入(饲料)和劳动力。
通常所用的建筑材料	敞口、IBC罐、托盘方形结构。	敞口或盒装式。它通常是由托盘制成的，然而，叶木的侧面往往在4到8年内分解。盒子里的垫料通常由棕色包装纸组成，需要在格栅上覆盖约15厘米厚的潮湿垫料，然后再放入蚯蚓。
主要产品	该系统通常用于获得液肥，且使用水箱(IBC容器)不仅可以用于繁殖蚯蚓，还可以方便有些蚯蚓堆肥可以提取出来。	这些连续的导杆通常被用来处理大量的废物以生产更多的蚯蚓堆肥。

3.1 常见的 蚯蚓堆肥系统模型

蚯蚓堆肥系统模型	原理图片	描述	考虑因素
料堆	来源：agrireseau.net	通常放置在室外，其包含垫料和负责给料的线形桩。这通常与蚯蚓堆肥的大规模生产有关。	在寒冷的冬天，可以在其顶部放置大约10厘米的饲料辅助蚯蚓保暖。这是一个缓慢的过程，可能需要长达12个月才能生产出成品蚯蚓堆肥。 小心:一些种植者报告了其中出现水分过多、无氧区域、鼹鼠和鸟类的问题。有机材料应无论是预堆肥还是其他都需要选择含氮量低的以避免堆肥过热而杀死蚯蚓。
楔型装置	来源：brianthewormman	用新鲜原料(与成品窗成45度角)“延伸”窗，使蚯蚓可以移动 横向到新鲜饲料，使其成为一个连续系统。	在堆肥上添加一层薄薄的覆盖物有助于保持温度，并使蚯蚓堆肥更具真菌优势。蚯蚓可以横向移动，但这是一个缓慢的过程，手动移动它们可以加快这一过程。
壕沟	来源：redwormcomposting.com	地上有洞，并根据大小可以生产不同数量的蚯蚓堆肥。但由于壕沟控制环境参数较为困难，因此多用于小规模生产。	地面提供隔热层防止其温度波动。 不便之处:需要工人工作时姿势弯曲以及其装置可能有被雨水淹没和失去一部分蚯蚓的风险。
箱子	来源：La Junquera,2021	使用各种大小的箱子（无论是买的还是自制的）在里面装满了垫料并放入蚯蚓之后逐步展开喂食工作。 这个可以用来生产不同规模的蚯蚓堆肥，但取决于箱子的大小和数量。这个方法较为节省空间，因为箱子可以堆积起来。这也是一种繁殖蚯蚓的方法，因此被用作苗圃蚯蚓堆肥生产使用。	它提供了从次灌溉(可用于施肥灌溉的高度浓缩的水)收集渗滤液的可能性。 箱子也可以堆放在托盘架上。 注意事项:当箱子是由木材制成时，需要特别注意木材的类型，因为单宁酸和树脂汁液会伤害蚯蚓。

4. 我应该选择哪种垫料？

垫料层是蚯蚓生活区域。在垫料层上，你需要添加新的新鲜食物（饲料），并有时需要与铺垫材料进行混合。垫料的主要作用是为了在环境温度波动和喂养不当的情况下继续为蚯蚓提供庇护。

合适选择垫料的四个主要因素是：

-保持水分的能力

-蛋白质含量低，有机氮含量低并容易分解并转化为氨。如果垫料没有充分分解，或者含有大量易降解的碳水化合物，就会导致环境升温并杀死蚯蚓。

-质地松散以方便蚯蚓活动。此外，过多的垫料会让环境升温，尤其是当垫料由许多尚未分解的材料组成时。

-多孔，使氧气流通。

垫料可能是沙子、木屑、锯末、纸、堆肥、干草、木屑、稻草、花生壳、玉米茬、纸板、烟草茎或其他工业副产品。最好是混合不同的材料用做垫料，因为每种材料都有不同的性能，这样一来可以混合不同材料的优点。

较为推荐的材料是陈化至少3个月的马粪、切碎的纸盒、陈化的叶霉菌或切碎的枯叶。详情请看La Junquera的案例研究(请参阅其他参考资料)以更好地理解垫料可能是什么样子。

5. 我应该用哪种原料以及用量多少？其所需的具体特征是什么？

你可以选择不同的废物材料来喂养你的蚯蚓，如一些作物残余物和成熟的肥料。影响蚯蚓饲料质量的主要因素是其颗粒大小(即秸秆比生菜大)、均质性、碳氮比以及残留物、病原体和种子(即杂草)的含量。除此之外，你还可以考虑对饲料进行预堆肥，具体原因请看下面的解释。

理想情况下，其原料的碳氮比在25：1到35：1之间。而如果有机物质由单糖组成且具有较高的微生物活性，或者是可以被蚯蚓直接吸入的微小颗粒，那么它们在蚯蚓培育床中会被分解得更快。例如，被粉碎成微小的颗粒的废物可以与植物材料结合。

由于存在过度喂养和环境过热的风险，其食物的数量至关重要。否则下层堆肥会变成无氧环境(没有空气)，因为蚯蚓会不断地在上层活动以寻找新鲜的食物。蚯蚓堆肥系统中添加的食物层的建议厚度通常在2.5 – 3.8cm之间。当使用一些生的食物残渣时，需要把堆肥箱子的盖子盖好，以避免苍蝇、小蚊蚋、鸟类等抢食。

对于蔬菜或水果类的饲料，蚯蚓每天会消耗掉自身体重的50 – 100%的食物(取决于环境条件，如温度、湿度等)，因为这些材料通常含有高含水量，因此其食物价值较低。对于粪便，每天的对蚯蚓的喂食量通常需要达到其体重的25 – 35%。最好是经常每次施用一小层的饲料(最多5厘米高)。

预堆肥的好处：

-化学：降低氨气水平、分解潜在的毒素、调节pH值、降低氧气需求。

-物理：减少重量和体积、使蚯蚓饲料更加均匀、降低加热原料的风险、减少潜在的气味。

-生物：杀死病原体、减少病媒的吸引力、破坏杂草和种子、促进微生物活动。

6. 结论

蚯蚓堆肥是一种很有前途的堆肥系统，它不仅可以提高农场循环并减少农场废物，还可以提高土壤肥力和作物抗性。不同的堆肥系统适用于不同的应用背景：从小规模的家庭花园生产到国际出口的大规模商业模式。蚯蚓系统、蚯蚓种类、垫层和原料的选择取决于其生产目标和社会经济和环境背景。最后一点是没有任何堆肥模型可以完全复制： 一个成功的蚯蚓堆肥系统是需要不断尝试、实验和改进才可以获得的。

额外资源

文学：

• S. Shutenko, W.S. Andriuzzi, J. Dyckmans, Y. Luo, T.L. Wilkinson, O. Schmidt. (2022) Rapid transfer of C and N excreted by decomposer soil animals to plants and above-ground herbivores. Soil Biol. Biochem., Article 108582, https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2022.108582
• Eisenhauer N. and Eisenhauer E. (2020). The “Intestines of the Soil”: The Taxonomic and Functional Diversity of Earthworms – A Review for Young Ecologists. DOI : https://doi.org/10.32942/osf.io/tfm5y
• van Groenigen, J., Lubbers, I., Vos, H. et al. Earthworms increase plant production: a meta-analysis. Sci Rep 4, 6365 (2014). https://doi.org/10.1038/srep06365
• Munroe, G. (2007) Manual of on-farm vermicomposting and vermiculture. Organic Agriculture Centre of Canada, Nova Scotia Manual of on-farm vermicomposting and vermiculture
• Brian “The Worm Man” Donaldson. The Wedge Vermicomposting System – A Large System For Serious Or Commercial Farmers
• Manyuchi M. M., Phiri A., Muredzi P., Chirinda N., 2013 Bioconversion of food wastes into vermicompost and vermiwash. International Journal of Science and Modern Engineering 1:1-2.

网志：

• Vermicompost at home: https://www.wormup.ch/home-anleitung
• https://www.vermigrand.com/en/biohumus
• https://www.agricultureinformation.com/forums/threads/vermicomposting.133634
• https://www.ucd.ie/newsandopinion/
• The Vermicomposting Trench – Red Worm Composting com
• Article “Vermicompost: How it was applied in La Junquera”