美洲大蠊养殖废弃物有氧堆肥研究

中图分类号：S141.4 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2025）06-0032-04

引用格式：孔令芳，李文萍，李云飞，等.美洲大蠊养殖废弃物有氧堆肥研究[J].湖南农业科学，2025（6）：32-35，51.DOI：10.16498/j.cnki.hnnykx.2025.006.006

Aerobic Composting of Periplaneta americana Farming Waste

KONG Ling-fang1，2.34，LI Wen-ping³，LI Yun-fei³， ZHU Yuan³

（1.YunnanProvincialKeyLaboratoryofEntomologicalBiopharmaceuticalR&D，Dali University，Dali 6，C; 2.National-LcalJointEngineeringResearchCenterofntomoceutics，DaliUvesityDali6，RC;3.Cllgeof Agriculture andBiologyScience，Dali University，Dali 67oo3，PRC; 4.KeyLaboratoryforAgroecologyinErhai Lake Watershed of the Department of Education of Yunnan Province，Dali 671oo3，PRC）

Abstract：This study aims to develop amethod for harmless treatmentof Periplaneta americana farming waste.Two compost treatments of P. americana farming waste and P. americana farmingwaste + straw were designed.The dynamic changes in temperature，nutrientcontent，organic matercontent，seed germination index，and deathrateofascarid eggs beforeandafter composting were monitored. The results showed that the composting of P. americana farming waste + strawdemonstrated a good temperature-rising effect， with the highest temperature reaching 67% . After composting， the content of total nitrogen， total phosphorus， andtotal potassiuminthecompostofachtreatmentincreased，whiletatofrganicmaterdecreased.Allompostproductswere fullydecomposed.Theseed germinationindexandthedeathrateofascarideggsineachtreatmentaftercompostingmaturitymethe standards for organic fertilizer.The product of the P. americana farmingwaste + straw treatment reached the organic matter content of 71.36% and total nutrient content of 11.81% （total nitrogen 5.60% ， total phosphorus 3.69% ， and total potassium 2.52% ），and thus it can be used as a safe and reliable organic fertilizer.

Keywords：Periplanetaamericana farmingwaste;straw;compostingmaturity;seedgerminationindex;compostingquality

美洲大蠊（PeriplanetaamericanaL.），俗称蟑螂、菜婆虫、偷油婆，是蜚蠊科大蠊属昆虫[1-3]。美洲大蠊虽携带痫疾、伤寒、霍乱和阿米巴病等多种疾病的病原体[4，但现代药理学研究表明其体内活性成分具有抗肿瘤、抗肝损伤、促进组织修复和提高免疫力等功效[5-7]。目前以美洲大蠊提取物为主要成分的康复新液、心脉隆注射液和肝龙胶囊等制剂已广泛应用于烧烫伤、胃溃疡及心脑血管疾病的临床治疗[8。此外，美洲大蠊虫体蛋白质含量高达 70% 其虫体和卵荚可作为优质蛋白源，为水产养殖和畜禽养殖提供高档饲料来源。由于美洲大蠊繁殖能力强、易于养殖且应用前景广泛，我国美洲大蠊人工养殖业迅速兴起并蓬勃发展[

美洲大蠊养殖产业在创造经济价值的同时，也产生了大量养殖废弃物，主要包括制药提取后的残渣和养殖过程中的排泄物。这些养殖废弃物在堆积过程中不仅会产生难闻的气味，而且含有大量虫卵、幼虫和病原菌。目前这些副产物的处理方式以直接丢弃、还田和饲料化利用为主，这些粗放的处理方式存在环境污染风险。美洲大蠊粪便中氮磷钾含量和有机质含量丰富，是极具开发潜力的生物资源，然而，国内尚未建立安全、经济的无害化处理体系，这些潜在的生物资源未能得到有效利用。虽然堆肥化处理是最常见的有机废弃物处理方式[10]，但现有技术仍存在资源利用率低、开发不充分等问题，因此，亟需开发科学高效的资源化利用技术。

堆肥化处理是将要堆腐的有机物料与填充料按一定比例混合，在适宜的水分和通气条件下，通过微生物作用将有机废弃物转化为稳定腐殖质的过程[11-2]。在各类堆肥系统中，条垛式堆肥系统因操作简便、成本低且堆肥产品稳定性好等优势，被广泛应用于有机废弃物处理[13]。堆肥过程中，碳氮比是影响有机物分解的重要因素[14]。研究表明，发酵物料的最佳碳氮比应保持在 20：1～30：1^[15] ，碳氮比过高或过低都会降低堆肥效率。

本研究以美洲大蠊养殖废弃物为原料，系统考察了添加辅料对堆肥过程及产物品质的影响，旨在为美洲大蠊药用开发产生的废弃物提供环保处理方案，以及通过高效资源化技术开发新型有机肥料，促进农业绿色可持续发展。

1 材料与方法

1.1 试验材料

美洲大蠊养殖废弃物来源于云南省大理州巍山县云南京新生物科技有限公司，水稻秸秆来源于大理大学实践教学基地，晒干粉碎后使用。

1.2 试验设计

堆肥试验在大理大学实践教学基地进行，室温，防雨，通风良好。试验设置了单一养殖废弃物和养殖废弃物 + 秸秆（碳氮比为 25：1 ）2个处理。将美洲大蠊养殖废弃物与水稻秸秆粉末按比例混合，利用搅拌器充分混匀；堆料时进行调水使含水量保持在 50%～70% ，即向混合物中添加水直至物料可以手握成团、有水渗出而不滴下；将物料堆积成条垛状，条垛断面呈三角形，条垛高度和底部宽均控制在1m左右，覆盖塑料薄膜并用石块压紧边缘。在堆肥初期，2d翻堆1次；堆肥至高温期结束且温度降至30～35^∘C 时，3d翻堆1次；当堆体温度降至与环境温度基本一致且维持稳定时，停止翻堆，堆肥结束。

1.3 测定指标及方法

堆肥后每天定时测定堆体温度，将5根温度计分别插入堆体的上、中、下及两侧，插入深度大于25cm ，以5个点测量的平均值作为堆体发酵温度，同时记录环境温度。每周采样1次，测定堆体pH值、含水量、养分含量、有机质含量、种子发芽指数和蛔虫卵死亡率。参照标准GB/T8576—2010[测定含水量，参照标准NY/T525—2021[测定pH值、有机质、全氮、全磷、全钾含量和种子发芽指数，参照标准GB/T19524.2—2004[18]测定蛔虫卵死亡率。

2 结果与分析

2.1 不同堆肥处理的温度动态变化

由图1可知，堆肥初期，各处理堆体温度迅速上升。养殖废弃物处理前期温度波动上升，第14天达到 50% ，进入高温期，高温持续12d且最高温度为 55^∘C ，期间温度波动较大；养殖废弃物 + 秸秆处理在堆肥第5天进入高温期，高温持续22d且最高温度达 67^∘C 。2个处理均在堆肥27d后开始降温，最终温度趋于环境温度。

2.2 不同堆肥处理的 pH 值动态变化

由图2可知，2个处理的堆体初始pH值均为8.08。堆肥开始后，随着堆肥时间增加，养殖废弃物处理的pH值先降低后升高，最低降至6.44；养殖废弃物 + 秸秆处理的 pH 值随堆肥时间增加先升高后降低，35d后达到最大pH值9.13。堆肥结束后，养殖废弃物和养殖废弃物 + 秸秆处理的pH值分别为8.49和 8.91 。

2.3 不同堆肥处理的含水量动态变化

由图3可知，养殖废弃物和养殖废弃物 + 秸秆处理的含水量变化趋势一致，其初始含水量分别为60.49% 和 64.87% 。堆肥0＼～21d时，2个处理的含水量均随堆肥时间增加而降低；21d后，2个处理的含水量均先升高后降低；堆肥结束后，养殖废弃物和养殖废弃物 + 秸秆处理的含水量分别为 60.24% 和58.65% ，其中养殖废弃物 + 秸秆处理的含水量下降得更为明显。

2.4不同堆肥处理的堆体养分和有机质含量变化

2.4.1堆体全氮含量由表1可知，堆肥前后2个处理的全氮含量均无显著差异，相较初始全氮含量，2个处理的全氮含量均提高了 11.33% 。

2.4.2堆体全磷含量由表2可知，堆肥前后2个处理的全磷含量均无显著差异。养殖废弃物和养殖废弃物 + 秸秆处理堆肥结束后的全磷含量分别为3.97% 和 3.69% ，相较初始全磷含量，堆肥后2个处理的全磷含量分别提高了 36.90% 和 19.42% 。