一种赤子爱胜蚓的饲养装置、饲养方法及其应用与流程

文档序号:20342186发布日期:2020-04-10 22:20阅读:478来源:国知局
一种赤子爱胜蚓的饲养装置、饲养方法及其应用与流程
本发明涉及蚯蚓饲养
技术领域
,更具体的,涉及一种赤子爱胜蚓的饲养装置、饲养方法及其应用。
背景技术
:蚯蚓属于环节动物门寡毛纲类动物,其具有药用、食用、饲用、净化环境、改良土壤等功能或功用。蚯蚓通过取食、消化、排泄(蚯蚓粪便)、分泌(粘液)和掘穴等活动促进有机质的分解,从而促进土壤养分的循环和改善土壤结构和理化性状,提高土壤透气、排水和深层持水能力,在土壤有机物分解和土壤碳、氮循环中起着重要的作用,被称为“生态系统工程师”。此外,由于蚯蚓是取食和降解作物秸秆的主要土壤生物,蚯蚓的生命活动会促进土壤中某些细菌群落的活动,加速作物秸秆的分解,蚯蚓体表分泌的粘液也可能促进了相关细菌的生命活动,在作物秸秆分解及土壤碳氮循环和温室气体排放的生态学过程中发挥着“桥梁”和“纽带”的作用。个别研究报道表明蚯蚓活动能间接影响土壤中的温室气体排放,但未见有相关研究所用的专用饲养装置,因此蚯蚓活动究竟会对土壤温室气体排放产生怎样的影响无法得到精确的实验验证。赤子爱胜蚓属于正蚓科,爱胜蚓属,具有生长期短、生命力强、繁殖能力强、适应性广、食性广泛、蛋白质含量高、经济效益高等特点,是我国人工养殖的主要蚯蚓种类,其主要品种“大平2号”、“北星2号”在全国各地均可养殖。赤子爱胜蚓各种营养成分含量丰富,含粗蛋白质61.9%,碳水化合物14.2%,粗脂肪7.9%,可以作为畜禽的蛋白添加饲料,也可作为两栖类如青蛙、爬行类如蛇等特种经济动物的优质饲料。但目前市面上常见的蚯蚓饲养装置多为饲养箱,体形大、制造成本高,但利用率低,使用时不易把握饲养基质和蚯蚓的最佳投放量,也不易观察和评价饲养情况,存活率和繁殖率低从而导致经济收益低,而且,这种常规的饲养装置构造简陋、功能单一,仅能用于饲养蚯蚓,而不能用于科学实验研究,比如不能用于验证蚯蚓活动影响土壤生态系统如温室气体排放的实验研究等。因此,研发既能用于饲养、又能进行科学实验研究的赤子爱胜蚓的饲养装置及饲养方法实为必要。技术实现要素:本发明提供的赤子爱胜蚓的饲养装置以及饲养方法,主要解决目前常见的蚯蚓饲养装置多为饲养箱,体积大,成本高、利用率低,功能单一,仅能用于饲养蚯蚓,而不能用于进行科学实验研究的问题。为解决上述问题,本发明采用的技术方案如下:一种赤子爱胜蚓的饲养装置,所述饲养装置自上而下包括顶盖、连接套筒以及饲养筒,所述连接套筒和饲养筒均为圆柱筒体结构;所述顶盖上设置有贯穿盖体的:通气管,用于平衡饲养装置的内外气压;预留管,用于安装气温计,测量饲养装置内的温度;采样孔,用于收集饲养装置内的气体,所述采样孔上配套设置有密封塞;所述连接套筒的顶端安装所述顶盖,连接套筒的底端与饲养筒相互活动套接,连接套筒内部水平设置有防逃网,用于防止蚯蚓逃逸或触碰顶盖;所述饲养筒的底端设置有包裹其底部开口的封口部件,用于承托饲养基质以及防止蚯蚓逃逸。进一步的,所述连接套筒的顶端设置有凸出的螺纹段,所述连接套筒通过所述螺纹段与所述顶盖之间螺纹连接。进一步的,所述采样孔上安装有密封塞,所述密封塞采用反口胶塞、锥形胶塞或t型胶塞中的一种,优选反口胶塞。进一步优选的,所述饲养筒的直径为10~15cm,长度为15~25cm。进一步优选的,所述饲养装置的顶盖、连接套筒以及饲养筒均采用pvc材料制成。在一些实施方式中,所述封口部件采用纱网,所述纱网通过卡箍固定于所述饲养筒底端。在一些实施方式中,所述封口部件采用塑胶薄膜,所述塑胶薄膜通过卡箍固定于所述饲养筒底端。本发明的另一个目的在于公开一种赤子爱胜蚓的饲养方法,所述饲养方法是采用上述的饲养装置来饲养赤子爱胜蚓,该方法包括以下步骤:①取未经灭菌消毒的土壤,将其与经干燥、粉碎的作物秸秆按1:0.025~0.1的重量比混合均匀,得到饲养基质;②将步骤①所得的饲养基质装入饲养装置的饲养筒中,分别按土壤重量的30%、作物秸秆重量的60%取相应重量的双蒸水,然后将所取双蒸水全部加入饲养装置中,静置1~2h,使双蒸水完全渗透饲养基质;③在饲养筒内的饲养基质中接入赤子爱胜蚓,将连接套筒安装在饲养筒顶端,称量饲养装置的总重量,控制饲养的温度为23℃~25℃,相对湿度为60%~70%,同时避光避噪;④每隔1天称重,根据饲养装置总重量的减少量,给饲养基质中补充相应重量的双蒸水。进一步的,所述作物秸秆为玉米秸秆或水稻秸秆或小麦秸秆或香蕉秸秆中的一种,优选玉米秸秆。作为一种优选方案,所述土壤与作物秸秆的重量比为1:0.025。作为一种优选方案,所述土壤与作物秸秆的重量比为1:0.05。作为一种优选方案,所述土壤与作物秸秆的重量比为1:0.1。本发明的再一个目的是公开上述的赤子爱胜蚓的饲养装置和饲养方法在开展秸秆还田与赤子爱胜蚓互作影响土壤生态系统如温室气体排放实验中的应用,其应用方法包括以下步骤:a.取未经灭菌消毒的土壤,将其与经干燥、粉碎的作物秸秆按1:0.025~0.1的重量比混合均匀,得到饲养基质;b.将步骤a所得的饲养基质装入饲养装置的饲养筒中,分别按土壤重量的30%、作物秸秆重量的60%分别取相应重量的双蒸水,然后将所取双蒸水全部加入饲养装置中,静置1~2h,使双蒸水完全渗透饲养基质;c.在饲养筒内的饲养基质中接入赤子爱胜蚓,然后将连接套筒安装在饲养筒顶端,称量饲养装置的总重量,控制饲养温度为23℃~25℃,相对湿度为60%~70%,同时避光避噪;d.每隔1天称重,根据饲养装置总重量的减少量,给饲养基质中补充相应重量的双蒸水;e.定时通过饲养装置顶盖上的采样孔收集饲养装置内的气体进行检测,采用气体分析仪器检测气体成分含量,分析秸秆还田与赤子爱胜蚓互作影响土壤生态系统如温室气体排放的影响。其中,所述温室气体为co2和n2o。作为一种应用方式,将本发明的赤子爱胜蚓的饲养装置和饲养方法用于在室内开展秸秆还田、蚯蚓活动或秸秆还田与蚯蚓互作对土壤co2和n2o排放影响的实验研究,在应用实施中,所述赤子爱胜蚓的饲养装置的底端封口部件采用塑胶薄膜,并用卡箍将塑胶薄膜与饲养筒固定连接。作为另一种应用方式,将本发明的赤子爱胜蚓的饲养装置和饲养方法用于在田间开展秸秆还田、蚯蚓活动或秸秆还田与蚯蚓互作对土壤co2和n2o排放影响的实验研究,在应用实施中,所述赤子爱胜蚓的饲养装置的底端封口部件采用纱网,并用卡箍将纱网与饲养筒固定连接。与现有技术相比,本发明技术方案的有益效果是:1.本发明的饲养装置结构设计合理,体积小巧,各部件相互配套,装配协调性高,功能实用,便于加工,易于拆装,使用方便;2.采用本发明的饲养装置的进行饲养赤子爱胜蚓的方法操作简单,条件温和,适宜赤子爱胜蚓的生长习性,而且采用作物秸秆与土壤混合得到的饲养基质饲养赤子爱胜蚓,其存活率、相对生长率以及繁殖率高,能明显提高经济收益,也为作物秸秆提供了绿色环保且能创造收益的再利用方式;3.采用本发明的饲养装置和饲养方法能可靠、有效地在室内或室外开展秸秆还田、蚯蚓活动或秸秆还田与蚯蚓互作影响土壤温室气体排放及其机理的科学实验研究,进而为作物秸秆还田再利用提供科学依据,该饲养装置功能多样,饲养方法操作简单,适合推广应用。附图说明为了更清楚地说明本发明实施方式中的技术方案,下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例1的饲养装置的立体图;图2为本发明实施例1的饲养装置的分解图;图3为实施例1的饲养装置的饲养筒俯视图;图4为实施例1的饲养装置的饲养筒仰视图;图5为本发明实施例2的饲养装置的立体图;图6为本发明实施例2的饲养装置的分解图;图7为实施例2的饲养装置的饲养筒俯视图;图8为实施例2的饲养装置的饲养筒仰视图;图9为实施例1和实施例2中的饲养装置的顶盖立体图;图10为实施例1和实施例2中的饲养装置的顶盖俯视图;图11为实施例1和实施例2中的饲养装置的顶盖仰视图;图12为实施例1和实施例2中的饲养装置的连接套筒俯视图;图13为室内秸秆还田实验中土壤co2排放通量折线图;图14为室内秸秆还田实验中土壤n2o排放通量折线图;图15为田间秸秆还田实验中土壤co2排放通量折线图;图16为田间秸秆还田实验中土壤n2o排放通量折线图。图中:1-顶盖,11-通气管,12-预留管,13-采样孔,14-密封塞,2-连接套筒,21-螺纹段,22-防逃网,3-饲养筒,31-封口部件,32-卡箍。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本发明,以下实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制,因此本发明要求保护的范围并不局限于所述。实施例1:如图1-4及图9-12所示,一种赤子爱胜蚓的饲养装置,所述饲养装置自上而下包括顶盖1、连接套筒2以及饲养筒3,所述连接套筒2和饲养筒3均为圆柱筒体结构;所述顶盖1上设置有贯穿盖体的通气管11、预留管12以及采样孔13:其中,通气管11的直径为2mm,用于平衡饲养装置的内外气压;预留管12的直径为5mm,用于安装气温计;采样孔13的孔径为2cm,用于收集饲养装置内的气体后进行检测,采样孔13上配套有密封塞14;连接套筒2的顶端安装所述顶盖1,连接套筒2的底端与饲养筒3相互活动套接,连接套筒2内部水平设置有防逃网22,用于防止蚯蚓逃逸或触碰顶盖1;饲养筒3的底端设置有包裹其底部开口的封口部件31,用于承托饲养基质以及防止蚯蚓逃逸。连接套筒2的顶端设置有凸出的螺纹段21,连接套筒2通过螺纹段21与顶盖1之间螺纹连接。采样孔13上安装的密封塞14采用反口胶塞,这样便于拔掉密封塞14从而抽取饲养装置中的气体样品进行检测。饲养筒3的直径为10cm,长度为15cm。所述连接套筒2内的防逃网22是采用网布(150目)剪成直径为10cm圆形,并用密封胶将其边缘与连接套筒2内壁粘贴而形成。所述饲养装置的顶盖1、连接套筒2以及饲养筒3均采用pvc材料制成。所述封口部件31采用塑胶薄膜,所述塑胶薄膜通过卡箍32固定于所述饲养筒3底端,以承重管内土壤并防止蚯蚓逃逸。实施例2:如图5-12所示,实施例2的赤子爱胜蚓的饲养装置,与实施例1的饲养装置的区别在于:①所述饲养筒3底端封口部件采用纱网,所述纱网通过卡箍32固定于所述饲养筒3底端;②饲养筒3的直径为10cm,长度为20cm。所述封口部件31(纱网)的制作方法为:首先,剪出直径为14cm的圆形网布(150目)、边长为25cm的正方形纱网备用。然后,依次将圆形网布、正方形纱布的按顺序叠加扣在饲养筒3的底端,并采用卡箍32将封口部件31(纱网)与饲养筒3固定连接,以承重管内土壤并防止蚯蚓逃逸。实验例1:为验证本发明的饲养装置和饲养方法用来饲养赤子爱胜蚓的可行性和有效性,设置实验例1,通过赤子爱胜蚓的存活率和相对生长率来评价赤子爱胜蚓的饲养情况,从而说明本发明的饲养装置和饲养方法的有益效果。实验例1设置5个实验组,各实验组的实验条件如下:a.每个实验组的饲养基质中所用的作物秸秆均为玉米秸秆,采用广东大田种植的超甜水果玉米品种-华珍;b.实验组设置5个玉米秸秆添加量梯度,即各实验组的饲养基质中的玉米秸秆相对于土壤重量的添加量分别为:0%、2.5%、5%、7.5%以及10%;c.各实验组设置10个重复实验;d.各实验组的每个饲养装置接种1条赤子爱胜蚓,单头饲养;e.各实验组所用赤子爱胜蚓体形接近,赤子爱胜蚓品种选用大平2号。实验例1是采用实施例1中的饲养装置来饲养赤子爱胜蚓,其饲养方法包括以下步骤:①取未经灭菌消毒的土壤,将其与经干燥、粉碎的作物秸秆按各实验组对应的重量比混合均匀,得到饲养基质;②将步骤①所得的饲养基质装入饲养装置的饲养筒中,分别按土壤重量的30%、作物秸秆重量的60%取相应重量的双蒸水,然后将所取双蒸水全部加入饲养装置中,静置1~2h,使双蒸水完全渗透饲养基质;③在饲养筒内的饲养基质中接入赤子爱胜蚓1条,将连接套筒安装在饲养筒顶端,称量饲养装置的总重量,控制饲养的温度为23℃~25℃,相对湿度为60%~70%,同时避光避噪;④每隔1天称重,根据饲养装置总重量的减少量,给饲养基质中补充相应重量的双蒸水。实验观测指标:各实验组采用上述饲养装置和饲养方法在相同的温度、湿度条件下饲养赤子爱胜蚓,并分别在实验的第7天、14天、30天观察赤子爱胜蚓的生长情况,即每到观察时间点,打开饲养装置的连接套筒,在饲养筒的饲养基质中轻轻翻找赤子爱胜蚓,观察和记录赤子爱胜蚓的存活率,称量赤子爱胜蚓的体重,以获取以下指标数据:1)存活率:实验中对头、尾部机械刺激无反应的赤子爱胜蚓视为死亡,由于蚯蚓有很快自溶的特性,赤子爱胜蚓的不见可认为是已经死亡,根据蚯蚓死亡的数目计算赤子爱胜蚓的存活率;2)相对生长率:与其在实验开始时的体重相比较,利用下列公式计算其相对生长率:gic=(wt-w0)/w0×100%;式中,gic是指赤子爱胜蚓的相对生长率;w0是实验开始时赤子爱胜蚓的体重,wt是第t天时赤子爱胜蚓的体重;实验结果与分析:本实验的数据采用spss22.0进行统计分析,按单因素方差分析方法处理,相同小写或大写英文字母分别代表均值间差异不显著。1).存活率采用不同添加量的玉米秸秆与土壤混合饲养赤子爱胜蚓的存活率见表1。表1赤子爱胜蚓存活率(%)表1中,相同大写字母表明不同玉米秸秆浓度处理间差异不显著,由表1可见,90%以上赤子爱胜蚓均能在此条件下存活,也说明本发明的饲养装置和饲养方法用来饲养赤子爱胜蚓效果很好。2).相对生长率(gic)采用不同添加量的玉米秸秆与土壤混合饲养赤子爱胜蚓,其相对生长率(gic)见表2。表2赤子爱胜蚓相对生长率(%)表2中,同行数值后不同大写字母表示在同一作物秸秆添加量下,蚯蚓相对生长率在不同天数之间差异显著;同列数值后不同小写字母表示在同一天,蚯蚓相对生长率在不同作物秸秆添加量之间差异显著。由表2可见,添加玉米秸秆能促进赤子爱胜蚓的生长,随着玉米秸秆添加量(0~7.5%)增加,赤子爱胜蚓的相对生长率显著增长。而当添加量增加到10%,赤子爱胜蚓的相对生长率反而减少。说明当玉米秸秆添加量为5%和7.5%时,赤子爱胜蚓生长更为正常,也说明本发明的饲养装置和饲养方法适合用来饲养赤子爱胜蚓。实验例2:为进一步验证本发明的饲养装置和饲养方法用来饲养赤子爱胜蚓的可行性和有效性,设置实验例2,通过赤子爱胜蚓的繁殖率来评价赤子爱胜蚓的饲养情况,从而说明本发明的饲养装置和饲养方法的有益效果。实验例2设置5个实验组,各实验组的实验条件如下:a.每个实验组的饲养基质中所用的作物秸秆均为玉米秸秆,采用广东大田种植的超甜水果玉米品种-华珍;b.实验组设置5个玉米秸秆添加量梯度,即各实验组的饲养基质中的玉米秸秆相对于土壤重量的添加量分别为:0%、2.5%、5%、7.5%以及10%;c.各实验组设置10个重复实验;d.各实验组所用赤子爱胜蚓体形接近,赤子爱胜蚓品种选用大平2号;采用实验例1的饲养装置和饲养方法以及上述实验条件,在同一饲养装置中饲养2条赤子爱胜蚓,并于饲养的第30天、60天分别计数饲养基质中小赤子爱胜蚓的数量,评价赤子爱胜蚓的繁殖情况,繁殖情况结果见表3。表3赤子爱胜蚓繁殖量(个)表3中,数值后不同大写字母表示不同处理间差异显著。由表3可见,当玉米秸秆添加量为2.5%和10%时,赤子爱胜蚓的繁殖数量较少,当玉米秸秆添加量为5%和7.5%时,赤子爱胜蚓的繁殖数量随饲养时间逐渐增加。综合实验例1和实验例2的实验结果,结合赤子爱胜蚓的存活率、相对生长率以及繁殖情况,可以得出,采用本发明的饲养装置和饲养方法饲养赤子爱胜蚓,当玉米秸秆添加量为5%和7.5%时,比较适合饲养赤子爱胜蚓,饲养效益较好。而考虑到实际饲养成本,认为玉米秸秆添加量为5%是饲养赤子爱胜蚓的秸秆最佳添加量。实验例3:为了验证本发明的赤子爱胜蚓饲养装置和饲养方法应用于室内开展秸秆还田、蚯蚓活动或秸秆还田与赤子爱胜蚓互作对土壤co2和n2o排放影响实验中的可行性和有效性,设置实验例3,实验例3采用本发明实施例1中的饲养装置进行实验。实验例3中,所述赤子爱胜蚓饲养装置和饲养方法在实验中的具体应用,包括以下步骤:a.取未经灭菌消毒的土壤,将其与经干燥、粉碎的作物秸秆按比例混合均匀,得到饲养基质;b.将步骤a所得的饲养基质装入饲养装置的饲养筒中,分别按土壤重量的30%、作物秸秆重量的60%分别取相应重量的双蒸水,然后将所取双蒸水全部加入饲养装置中,静置1~2h,使双蒸水完全渗透饲养基质;c.在饲养筒内的饲养基质中接入赤子爱胜蚓,将连接套筒安装在饲养筒顶端,称量饲养装置的总重量,控制饲养温度为23℃~25℃,相对湿度为60%~70%,同时避光避噪;d.每隔1天称重,根据饲养装置总重量的减少量,给饲养基质中补充相应重量的双蒸水;e.定期打开饲养装置上的采样孔,采用注射器抽取饲养装置内的气体,采用气象色谱仪对采样的气体成分进行检测,对照检测数据,分析玉米秸秆还田与赤子爱胜蚓互作对温室气体排放的影响。为提高实验检测精确度,采样时间段定为当天上午8:00~10:00之间,采集两次气体样品,两次采样时间间隔为1h。在采样时,先将50ml注射器插入采样孔,来回抽动注射器活塞3次将饲养装置内的气体混匀,然后采集气体并装入已做标记的密封袋,迅速带回实验室进行仪器检测。在上述步骤e中,所采用的气象色谱仪的型号为:agilenttechnologies7890bgcsystem。为对比分析实验结果,实验例3设置6个实验组,各组的实验条件如下:空白组:土壤+蚯蚓空白对照组:土壤实验组1:广粮甜27+土壤+蚯蚓对照组1:广粮甜27+土壤实验组2:华珍+土壤+蚯蚓对照组2:华珍+土壤上述各实验组中:①实验例3中所用的作物秸秆为华珍、广粮甜27两个不同品种的玉米秸秆,其中华珍为广东大田种植的超甜水果玉米品种,广粮甜27是广东大田种植的另一玉米品种;②实验中,相应实验组的饲养基质中的玉米秸秆相对于土壤重量的添加比例为5%;③6个实验组各自设置5个重复实验;④实验中选用大平2号赤子爱胜蚓,所选用的赤子爱胜蚓要求体形相近;⑤空白组、实验组1以及实验组2的每个饲养装置接种10条赤子爱胜蚓。实验例3中的各实验组定期检测的温室气体(co2、n2o)排放通量由如下公式计算得到:温室气体排放通量:f=ρ×v/a×60×δc/δt×273/(273+t)式中f:co2、n2o的排放通量(mg·m-2·h-1);ρ:标准状态下n2o的密度为1.25kg·m-3(1.25×103mg·l-1);co2的密度为1.20kg·m-3(1.20×103mg·l-1);v:饲养筒体积(m3);a:饲养筒内土壤的表面积;60:60min·h-1;δc为气体浓度差(μl·l-1);δt为时间间隔(min);δc/δt:co2、n2o随时间的累积量(μl·l-1·min-1);t为采样时饲养装置内部温度(℃);标气浓度:n2o:1.0ppm,co2:995.5ppm。实验例3的各实验组定期检测的土壤co2排放通量结果如表4以及图13所示:表4室内秸秆还田实验中土壤co2的排放通量表4中,数值后不同大写字母表示不同处理间差异显著。由表4和图13可见,在室内秸秆还田实验的前30天,添加玉米秸秆的实验组1、2以及对照组1、2中的土壤co2排放通量显著高于未添加玉米秸秆的空白组以及空白对照组的土壤co2排放通量。随着时间延续,添加玉米秸秆的实验组1、2以及对照组1、2中土壤co2排放通量逐渐减少,符合玉米秸秆降解规律。而不同品种的玉米秸秆所对应的实验组和对照组相互之间co2排放通量没有差异,从而说明赤子爱胜蚓活动没有导致土壤co2排放通量增加或者减少。实验例3的各实验组定期检测的土壤n2o排放通量结果如表5以及图14所示:表5室内秸秆还田实验中土壤n2o的排放通量表5中,数值后不同大写字母表示不同处理间差异显著。由表5和图14可见,室内秸秆还田实验的前5天,各组的土壤n2o排放通量没有增加;第6天~第30天,添加玉米秸秆的实验组1、2以及对照组1、2中的土壤n2o排放通量显著高于未添加玉米秸秆的空白组以及空白对照组的土壤n2o排放通量;随后,实验组1、2以及对照组1、2中土壤n2o排放通量与空白组以及空白对照组的差异不显著,这符合玉米秸秆降解规律,从而说明蚯蚓活动没有导致n2o排放通量增加或者减少。实验例4:为了验证本发明的赤子爱胜蚓饲养装置和饲养方法应用于田间开展秸秆还田、蚯蚓活动或秸秆还田与赤子爱胜蚓互作对土壤co2和n2o排放影响实验中的可行性和有效性,设置实验例4,实验例4采用本发明实施例2中所述的饲养装置进行实验。在实验过程中,直接将饲养装置插入田间土壤中使用,这样,饲养装置中的饲养基质能通过饲养装置底部的封口部件(纱网)与外部的田间土壤接触,可以使饲养装置更好模拟田间实际生态环境,提高实验精确度。实验例4中,所述赤子爱胜蚓饲养装置和饲养方法在实验中的具体应用,包括以下步骤:a.取未经灭菌消毒的土壤,将其与经干燥、粉碎的作物秸秆按比例混合均匀,得到饲养基质;b.将步骤a所得的饲养基质装入饲养装置的饲养筒中,分别按土壤重量的30%、作物秸秆重量的60%分别取相应重量的双蒸水,然后将所取双蒸水全部加入饲养装置中,静置1~2h,使双蒸水完全渗透饲养基质;c.在饲养筒内的饲养基质中接入赤子爱胜蚓,将连接套筒安装在饲养筒顶端,称量饲养装置的总重量,控制饲养温度为23℃~25℃,相对湿度为60%~70%,同时避光避噪;d.每隔1天称重,根据饲养装置总重量的减少量,给饲养基质中补充相应重量的双蒸水;e.定期打开饲养装置上的采样孔,采用注射器抽取饲养装置内的气体,采用气象色谱仪对采样气体成分进行检测,对照检测数据,分析玉米秸秆还田与赤子爱胜蚓互作对温室气体排放的影响。为提高实验检测精确度,采样时间段定为当天上午8:00~10:00之间,采集两次气体样品,两次采样时间间隔为1h。在采样时,先将50ml注射器插入采样孔,来回抽动注射器活塞3次将饲养装置内的气体混匀,然后采集气体并装入已做标记的密封袋,迅速带回实验室进行仪器检测。在上述步骤e中,所采用的气象色谱仪的型号为:agilenttechnologies7890bgcsystem。为对比分析实验结果,实验例4设置6个实验组,各组的实验条件如下:空白组:土壤+蚯蚓空白对照组:土壤实验组1:广粮甜27+土壤+蚯蚓对照组1:广粮甜27+土壤实验组2:华珍+土壤+蚯蚓对照组2:华珍+土壤上述各实验组中:①实验例4中所用的作物秸秆为华珍、广粮甜27两个不同品种的玉米秸秆,其中华珍为广东大田种植的超甜水果玉米品种,广粮甜27是广东大田种植的另一玉米品种;②实验中,相应实验组的饲养基质中的玉米秸秆相对于土壤重量的添加比例为5%;③6个实验组各自设置5个重复实验;④实验中选用大平2号赤子爱胜蚓,所选用的赤子爱胜蚓要求体形相近;⑤空白组、实验组1以及实验组2的每个饲养装置接种10条赤子爱胜蚓。实验例4中的各实验组定期检测的温室气体(co2、n2o)排放通量由如下公式计算得到:温室气体排放通量:f=ρ×v/a×60×δc/δt×273/(273+t)式中f:co2、n2o的排放通量(mg·m-2·h-1);ρ:标准状态下n2o的密度为1.25kg·m-3(1.25×103mg·l-1);co2的密度为1.20kg·m-3(1.20×103mg·l-1);v:饲养筒体积(m3);a:饲养筒内土壤的表面积;60:60min·h-1;δc为气体浓度差(μl·l-1);δt为时间间隔(min);δc/δt:co2、n2o随时间的累积量(μl·l-1·min-1);t为采样时饲养装置内部温度(℃);标气浓度:n2o:1.0ppm,co2:995.5ppm。实验例4的各实验组定期检测的土壤co2排放通量结果如表6以及图15所示:表6田间秸秆还田实验中土壤co2的排放通量表6中,数值后不同大写字母表示不同处理间差异显著。由表6和图15可见,田间秸秆还田实验的前30天,添加玉米秸秆的实验组1、2以及对照组1、2中的土壤co2排放通量显著高于未添加玉米秸秆的空白组以及空白对照组的土壤co2排放通量,符合玉米秸秆的降解规律。随后的时间里,各组的土壤co2排放通量差异较小,说明不同品种的玉米秸秆以及赤子爱胜蚓活动均不能显著影响土壤co2的排放通量。实验例4的各实验组定期检测的土壤n2o排放通量结果如表7以及图16所示:表7田间秸秆还田实验中土壤n2o的排放通量测定时期空白组空白对照组实验组1对照组1实验组2对照组2第0天0.60±0.09a0.62±0.09a0.44±0.09a0.55±0.06a0.70±0.1a0.63±0.09a第5天0.47±0.12b0.34±0.03b1.06±0.08ab1.1±0.05ab1.82±0.08a1.27±0.05ab第10天0.41±0.04ab0.18±0.03b0.76±0.02ab0.41±0.03b1.05±0.08a0.52±0.06ab第15天0.62±0.07ab0.1±0.01c0.44±0.07b0.14±0.02c0.98±0.03a0.13±0.02c第30天0.15±0.13b0.1±0.02b0.43±0.01a0.23±0.02b0.31±0.02a0.22±0.02b第45天0.24±0.20a0.25±0.08a0.16±0.04a0.18±0.07a0.23±0.08a0.26±0.03a第60天0.31±0.05a0.17±0.08b0.22±0.01ab0.28±0.05a0.32±0.05a0.2±0.10ab第75天0.16±0.05a0.12±0.05a0.14±0.06a0.15±0.08a0.13±0.06a0.12±0.05a第90天0.09±0.05a0.08±0.01a0.09±0.03a0.1±0.04a0.08±0.02a0.07±0.02a表7中,数值后不同大写字母表示不同处理间差异显著。由表7和图16可见,田间秸秆还田实验的前30天,添加玉米秸秆的实验组1、2以及对照组1、2中的土壤n2o排放通量高于未添加玉米秸秆的空白组以及空白对照组的土壤n2o排放通量。随后的时间里,各组的土壤n2o排放通量差异较小,说明不同品种的玉米秸秆以及赤子爱胜蚓活动均不能显著影响土壤n2o的排放通量。综上所述,无论是室内秸秆还田实验还是田间秸秆还田实验中,土壤温室气体(co2、n2o)的排放量变化规律均符合玉米秸秆的降解规律,从中可以看出,赤子爱胜蚓活动可以促进秸秆还田实验中的土壤温室气体(co2、n2o)排放速率,但赤子爱胜蚓活动不会导致土壤温室气体(co2、n2o)的排放总量增加或减少,这也可以为秸秆还田的推广应用提供科学参考依据。本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施例的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无需也无法对所有的实施例予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。当前第1页12
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