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利用Eudrilus eugeniae蚯蚓堆肥改善加纳有机废弃物管理:对可持续农业与减废的启示
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月13日 来源:Kuwait Journal of Science 1.2
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本研究针对加纳城市固体废弃物(MSW)中有机质占比高达49%-68%的治理难题,创新性采用非洲夜行蚯蚓(Eudrilus eugeniae)处理木薯、大蕉等本土食物废弃物。实验证实蚯蚓堆肥可使废弃物减量41.8%,并将氮(N)、磷(P)、钾(K)含量分别提升至0.78%、0.85%、3.97%。番茄种植试验显示,蚯蚓堆肥与NPK化肥在株高(30.13cm vs 31cm)、叶片数(48 vs 51.5)等指标上无显著差异,为发展中国家有机废弃物资源化提供了环境友好型解决方案。
在加纳等发展中国家,城市固体废弃物(MSW)管理正面临严峻挑战。数据显示,这些地区产生的废弃物中有49%-68%是有机质,其中食物废弃物占比高达79%。传统填埋处理不仅占用稀缺土地资源,还会产生甲烷(CH4
)等温室气体。更棘手的是,像木薯、大蕉这类加纳主食在加工过程中会产生大量废弃物,但目前缺乏针对性的处理技术。面对这一困境,来自加纳的研究团队在《Kuwait Journal of Science》发表了一项创新研究,探索利用本土蚯蚓物种非洲夜行蚯蚓(Eudrilus eugeniae)实现有机废弃物的高效转化。
研究团队采用多学科交叉方法开展实验。通过为期60天的蚯蚓堆肥处理,系统监测了食物废弃物的理化性质变化;采用完全随机设计(CRD)进行番茄盆栽试验,比较蚯蚓堆肥与NPK化肥(15:15:15)的效果;运用ANOVA方差分析和Fisher's LSD检验进行数据统计。所有实验在加纳阿散蒂省Bosomtwe区完成,该地区66%的废弃物通过露天倾倒处理。
在废弃物减量方面,研究获得突破性发现。实验组使用Eudrilus eugeniae处理木薯、大蕉等食物废弃物,平均减重达41.8%,其中加工食品如富富(fufu)、班库(banku)的减量高达50%,显著高于对照组的1.2%。这一结果验证了该蚯蚓物种对加纳特色食物的高效分解能力。
营养转化分析揭示显著提升。经过60天处理,总氮(TN)从初始0.14%增至0.78%,有效磷(AP)从0.12%升至0.85%,交换性钾(EK)从2.93%提高到3.97%。pH值从7.8降至6.6,符合优质堆肥标准。这种营养富集现象源于蚯蚓肠道内微生物群落与酶系的协同作用,将废弃物转化为植物易吸收的养分形态。
番茄种植试验结果令人振奋。使用50%蚯蚓堆肥的试验组,番茄幼苗在移植4周后,株高(30.13cm)、叶片数(48)和分枝数等指标与NPK化肥组无统计学差异,但显著优于对照组。这表明蚯蚓堆肥完全可以替代化学肥料,且不会造成作物生长滞后。
这项研究为发展中国家废弃物管理提供了双赢方案。一方面,Eudrilus eugeniae能有效处理加纳典型食物废弃物,实现平均41.8%的减量化;另一方面,生产的蚯蚓堆肥富含N、P、K等植物养分,其促生效果可与传统化肥媲美。研究者建议在加纳推广该技术,通过培训计划提高公众接受度,将有机废弃物转化为促进农业可持续发展的宝贵资源,同时缓解填埋场压力与温室气体排放问题。
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