蚯蚓有助于减少农作物的化肥使用
基于循环农业的理念，我们可以更有效地利用土壤中的养分，从而减轻过度施肥过对环境的破坏。蚯蚓以土壤颗粒及有机物为食，经过消化后排出养分丰富的粪便。蚯蚓粪中的氮提高了植物对先前施用磷肥的利用效率。那么，蚯蚓是如何工作的呢？
原文：WUR, 编译: MFR, N.F.
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依照瓦大土壤学家Jan Willem van Groenigen博士的说法，“以往自然资源保护主义者与农民似乎很少有共识的观点，但这次却一致同意蚯蚓有益于提高土壤肥力。众所周知，蚯蚓有益于植物生长。这些土壤动物在农业中的作用或许比在自然界中更大。”
荷兰曾在农业生产中大量施用化肥，导致土壤含磷量较高。这些磷元素与土壤颗粒产生了化学结合，因而无法被植物吸收。“我们过去十年间的实验表明，植物对蚯蚓粪中磷元素的吸收率提高了100到1000倍！究其原因，蚯蚓不仅以有机物为食，它们还吃土壤颗粒。而土壤中含有化肥残留物。蚯蚓的肠子就像是一个化学反应器，把化肥残留中无法被植物吸收的磷转变成对有益于植物生长的营养素。这一系列的过程使得蚯蚓粪的含磷量非常高。”博士解释道。
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蚯蚓粪或可缓解磷资源短缺
蚯蚓粪中含有大量磷元素，这一发现为磷制造和应用领域提供了又一可能性。磷是一种有限资源。据估计，全球磷储量仅够人类开采50-200年。未来磷价格将出现上涨。而在地缘政治意义上，磷资源将会扮演愈渐重要的角色。荷兰土壤中的磷残余量可供我们使用三十到四十年，这一有趣的发现令我们十分欣喜。
为应对未来磷短缺，科学家们正在对新型磷肥进行研发试验。譬如，从大豆加工厂的有机废料，或尿液中提取的鸟粪石或可成为新型肥料。由于鸟粪石不易溶解，为此，Van Groenigen博士的研究团队用三种不同品种的蚯蚓，结合鸟粪石进行了单项及组合试验，以研究蚯蚓是否能使鸟粪石更容易地被植物吸收。
荷兰土壤中大约有20-25种蚯蚓，其中农田常见的有8种，分属三大类：
“表居型蚯蚓”（表栖类）全身呈红色。它们常见于地表，以落叶为食。
“土居型蚯蚓”（内栖类）呈浅灰色。它们居住在地表下，以土壤和半分解有机物为食。
“上食下居者” （深栖类）头部呈紫色，身体呈灰色。它们在土壤中垂直活动，把地表的落叶拉到地下洞穴中。
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蚯蚓粪使农作物增产25%
关于蠕虫对植物生长影响的研究已经持续了多年。将这些研究成果进行综合分析后发现，由于蚯蚓提高了土壤中氮的有效性，有蚯蚓的土壤环境中农作物可平均增产25%。但这一结果仅适用于缺乏氮素的环境中。因此，在不施肥或很少施肥的农业系统中，蚯蚓对提高农作物生产具有更显著的影响。
“不仅仅是蚯蚓，诸如螨虫和跳虫等其它土壤生物也对农业系统大有助益。”博士强调说。“土壤生态学家常试图让农业活动更效仿自然，这是一个很好的出发点。基于这一点，虽然我们目前尚未完全知晓土壤动物在农业系统的作用，但它们一定扮演着非常有趣的重要角色。”
Van Groenigen博士的团队发现了蠕虫提高氮可利用率的原理。在吃下有机物后，蠕虫肠道中会分泌一种黏液。黏液刺激了食物中的微生物，微生物随后将有机物进行分解。分解过程中，氮将转变为可以被植物吸收的可利用氮。“我想强调的是，蚯蚓本身并不产生氮，而仅仅是对土壤中已有的氮素及其他营养元素进行处理。蚯蚓善于从动物粪便和堆肥中回收养分，这也使得它们对生态农业至关重要。”
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蚯蚓或许有助于缓解全球变暖
过去，土壤科学家也曾研究过蚯蚓的温室气体排放。“人类在土壤中施了过多的氮，微生物将这些氮转化成了一氧化二氮。蚯蚓可以刺激这些微生物，并通过挖掘利于地下通风和排水的垂直通道，在一氧化二氮转化成无害化合物之前，将它们排出土壤。”Van Groenigen 团队最近的研究表明，土壤中更加丰富的生物群体可以在地下对一氧化二氮进行分解，进而减少排放。因此，即使土壤中仍有蚯蚓，一氧化二氮的排放量也可以降低10%至20%。
此外，在最近一项由欧盟资助的项目中，专家们将研究蠕虫是否还有助于碳固存，从而缓解全球变暖。项目涉及了对可以吸收大气中的二氧化碳的橄榄石粉尘的研究。Van Groenigen博士认为，蠕虫可以加快这一过程。“这是一个非常大胆的假设，然而一旦被证实，将非常不可思议。”
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美妙的跨学科研究
在研究过程中，Van Groenigen博士与土壤化学家有着密切合作。“通常，土壤化学家对蚯蚓知之甚少，而土壤生态学家又不太了解有关磷的知识。起初，当我向土壤化学家提出合作时，一些人还抱有怀疑态度。但在看到对蚯蚓粪的初步分析结果后，土壤化学家们的研究兴趣和参与热情便立刻被激发了出来。我非常赞赏化学家们在定量和机械感知两方面，深入了解蚯蚓对土壤化学元素作用的过程。” 博士表示，“跨学科研究的美妙之处在于，它能培养我们对他人专业知识和研究方法的欣赏。”
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https://weblog.wur.eu/spotlight/less-fertiliser-thanks-to-earthworms/