农业资源与环境学报
Journal of Agricultural Resources and Environment
富硒蚯蚓的培养及其硒富集作用研究
孙小斐，乔玉辉*，孙振钧，王
（中国农业大学资源与环境学院，北京100193）
冲，李花粉，岳士忠
摘利用蚯蚓的生物富集作用将无机硒转化为要：以赤子爱胜蚓为生物载体，在蚯蚓饲料中添加亚硒酸钠进行富硒蚯蚓培养试验，
40、60、80、100mg kg -1）30、45、60d ）研究5种硒浓度（20、（第15、有机硒。以存活率、硒含量为优化指标，·和4种培养时间对蚯蚓生蚯蚓饲料中亚硒酸钠含量越长和硒含量的影响规律，筛选存活率高、硒含量高、培养时间短的富硒蚯蚓培养方法。试验结果表明：kg -1，硒含量越高，且当硒添加量为80mg 此时蚯蚓体内高、培养时间越长，蚯蚓的存活率越低，·培养时间为45d 时，培养条件最优，kg -1。硒含量可达33.25mg ·
培养条件关键词：赤子爱胜蚓；存活率；蚯蚓硒含量；S154.5中图分类号：
A 文献标志码：
2095-681906-0570-05文章编号：（2014）
doi:10.13254/j.jare.2014.0247
The Cultivation and Selenium Enrichment of Selenium Enriched Earthworm
（College of Resources and Environment, China Agricultural University, Beijing 100193, China ）
Abstract:As a bio-carrier, Eisenia fetida was fed with cow dung that added with sodium selenite in order to transfer inorganic selenium （Se ）into organic selenium. Targeting on survival rate and selenium content, the effects of five Se concentrations （0, 20, 40, 60, 80, 100mg kg -1）·and four cultivation periods （15, 30, 45, 60d ）on earthworm growth and Se contents were investigated. The cultivation method with high sur - vival rate, high Se content of earthworm and short breeding time would be screened out. The experimental results showed that the earthworm survival rate decreased and the Se content in earthworm increased with the increase of Se application and the extension of breeding time. The worm was up to 33.25mg kg -1. ·
Keywords:Eisenia fetida ; survival rate; selenium content in earthworm; condition of culture
most optimum method was screened out when the Se concentration was 80mg kg -1and the cultivation period was 45days, Se content in earth - ·SUN Xiao-fei, QIAO Yu-hui *, SUN Zhen-jun, WANG Chong, LI Hua-fen, YUE Shi-zhong
具有多种生硒是生物体内重要的微量元素之一，
物学功能。目前常用的补硒制剂主要包括有机硒和无
吸收率较机硒，有机硒相对于无机硒具有毒性较弱、高、活性强、安全性好等优点[1]。基于有机硒补剂的优
有机硒补剂代替无越性和天然有机硒资源的限制性，
机硒补剂成为必然趋势，如何把无机硒转化为可以被生物体利用的有机硒就成为研究热点。国内外学者对利用生物作为生物载体对外源性无机硒富集转化为有机硒补剂进行了大量的研究，目前已经通过人工生
物转化的方式生产出各种富硒动、植物和微生物产
富硒大豆、富硒酵母、富硒品，如富硒蚕蛹、富硒水稻、灵芝等[2-6]。刘向辉等[6]和欧阳培等[7]通过人工培养蚯发现蚯蚓具有富集硒的蚓、饲喂不同浓度的无机硒，特点，但未同时明确蚯蚓饲养最适硒添加浓度及高硒刘军[8]和杨永元等[9]的研究结浓度下蚯蚓的存活情况。
果均发现随着培养时间的延长，蚯蚓对硒的富集量有所增加，但均未对蚓体有机硒含量随时间变化的动态特征进行分析。本研究以赤子爱胜蚓为生物载体，以
牛粪和沼渣（牛粪∶ 沼渣=2∶ 1）为混合基质，以蚯蚓存活情况、体内硒含量、培养时间为优化指标，筛选出存活率高、硒含量高、培养时间短的一组富硒蚯蚓，同时对蚓体有机硒占总硒含量百分比随时间的动态变化特征进行了探究，不仅同时利用2种农业废弃物，而且探讨富硒蚯蚓的最佳培养方案，为农业废弃物的综合
2014-09-25收稿日期：
（31070454）（农业）科研专基金项目:国家自然科学基金；公益性行业
项（201303106）
（1989—）作者简介：孙小斐，女，硕士，主要从事污染生态方面的研究。E-mail:[email protected]
*通信作者:乔玉辉E-mail:[email protected]
—570—
孙小斐，等：富硒蚯蚓的培养及其硒富集作用研究
利用和富硒蚯蚓的工业化生产及富硒饲料产品的开发提供理论依据。1
1.1试验材料
材料与方法
成年健康赤子爱胜蚓：中国农业大学资源与环境学院提供；发酵牛粪：中国农业大学科学试验园提供；
沼渣：中国农业大学科学试验园提供。牛粪和沼渣的基本化学性质见表1。
表1供试牛粪和沼渣的基本化学性质Table 1Basic chemical properties of the cow dung and
指标
牛粪沼渣有机质Organic matter/%
32.8542.25pH 值8.966.85全氮Total N/%1.471.26全磷Total P/%1.140.83全钾Total K/%0.430.91全硒Total Se/mg·
kg -10.11
0.085
1.2试验在试设验计盆与里样品采集
进行亚硒酸钠的最适宜添加量试验，
mg 基·质kg 中添加硒元素的量分别为0、
20、40、60、80、100-1。根据不同的硒浓度，分别将准确称量好的亚
硒酸钠用适量水溶解，
均匀搅拌至50g 玉米面中，得到含有不同浓度亚硒酸钠的玉米面，
再将其逐渐与基质（牛粪∶ 沼渣=2∶ 1）混合均匀，制成不同处理的饲养基
质。取72个口径为20cm 、底部有透气孔的塑料盆，
在盆底垫一层纱布，保证良好的透气性，
然后分别装入不同浓度亚硒酸钠处理的基质混合物各500g ，每个浓度梯度作12个重复。基质陈化2周后，在各盆中
分别接种30条赤子爱胜蚓，在盆上做好标记，并将其放在阴凉的暗处培养，定期喷射少量的水以保持饵料
的湿度，试验在室温下进行。
分别在试验的第15、30、45、60d 对试验组进行破坏性取样，每次每组取3盆，记录每个盆中蚯蚓条
数，将每组蚯蚓置于玻璃培养皿中清肠12h 后洗净，用1.3蒸馏样品水测冲定与洗3数据遍，擦分干析
后测定其硒含量。每组蚯蚓样品用高压消解法和ICP-MS 法进行
硒含量的测定。蚯蚓体总硒含量：
精确称取0.10g 完全混匀的样品放入20mL 钢衬聚四氟乙烯消解罐，而后加入4.00mL 硝酸和2.00mL H 2日盖上内盖，将消解内罐放入不锈O 2冷消化过夜。次
钢外套中，
旋紧外盖，置于电热恒温鼓风干燥箱中加热消解。
消解程序：样品在100℃ 保持1h 后，升温至180℃ 保持8h 。样品消解完成之后，将消解罐从鼓风干燥箱中取出，
置于通风橱中降温，待温度降至室温时开启消解罐，取出内罐，置于电热板上赶酸。赶酸完毕后，
蒸至尽干（切不可蒸干），用0.5%硝酸转移至100mL 容量瓶中，摇匀，静置，溶液澄清后利用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS ）测定样品中的硒含量。蚯蚓体无机硒含量[8]：精确称取0.10g 完全混匀
的样品于150mL 锥形瓶中，加水约30mL ，置于水浴锅上加热至近沸，保持10min （适时补水），
冷却后，转移入50mL 容量瓶中，定容至刻度线，
摇匀，干过滤。取2mL 滤液于25mL 钢衬聚四氟乙烯消解罐内，后面步骤同上述总硒含量测定。
蚯蚓体有机硒含量=蚯蚓体总硒含量-蚯蚓体无机硒含量。
用SPSS 21.0统计分析软件的One-Way ANOVA 进行方差分析，采用最小显著极差法（LSD ）对差异
显著的数据进行多重比较，显著性差异以P
2
2.1硒结果硒处浓理与分度对对蚯蚓存活情况析
蚯蚓存活情况的的影响
1影响从图持可较以高看的出，水平对，于整随着个亚试硒验期酸钠添来说加，
如量蚯蚓图1的升高的所存示，
活。
蚯蚓率保的存活率有下降的趋势。在相同的培养时间下，相对于对kg 照组来说，当硒的添加量分别为20、40、60、80mg ·-1时，蚯蚓的存活率没有显著的变化。而当硒的添
加量达到100mg ·kg -1时，蚯蚓存活率会显著降低，
且第21.11%30、45、60d 的存活率分别降低了11.11%、16.67%、从。
图1还可以看出，随着培养时间的延长，蚯蚓的存活率有下降的趋势，随着饲料中硒添加量的增
高kg ，蚯蚓存活的时间缩短，当饲料中硒含量为20mg ·-1，培养时间在60d 时才出现蚯蚓死亡的情况，但当硒添加量为100mg ·
kg -1时，在硒添加后的第15d 就影响到蚯蚓的存活。并且随着时间的延长，
蚯蚓的存活率随着时间的延长发生了显著的降低，第60d 的2.2存不同硒活率只硒浓度对处有理78.89%。
蚯蚓蚯蚓硒体内硒含量的含影响量的如表影响
2和表3所示。
从表2和表3可以看出，在不施硒的条件下，
蚯蚓体—571—
·农业资源与环境学报第31卷·第6期
[1**********]0
20
c b ab
a
第15d
第30d 第45d 第60d
406080100
-1kg 硒含量/mg·
Se content/mgkg -1·
（P
Numbers within a column with different letter superscripts are significantly different （P
图员硒浓度对蚯蚓存活情况的影响
Figure 1Effect of selenium content on earthworm survival situation
-1）硒含量
Total selenium content/mgkg -1·
[1**********]0
第15d
Day 155.59±0.74a 12.17±3.14b 14.62±4.54b 17.05±3.54bc 17.47±5.57bc 22.85±0.76c
第30d Day 305.73±1.61a 12.93±2.06b 21.51±1.30c 21.45±5.40c 18.18±5.35bc 28.34±2.49d
第45d Day 455.56±2.44a 13.99±4.18b 26.92±5.08c 30.13±1.61c 33.25±1.61cd 39.14±4.85d
第60d Day 605.80±2.20a 16.42±4.12b 30.01±4.74c 36.38±1.51cd 41.99±5.39d 42.42±4.23d
kg -1）表2硒浓度对蚯蚓总硒含量的影响（mg ·
（P
Note:Numbers within a column with different letter superscripts are significantly different , and unspecified means no difference, the same as follows. （P
-1）硒含量
Organic selenium content/mgkg -1·
[1**********]0
第15d
Day 155.17±0.55a 11.15±2.86b 13.54±4.24b 15.77±3.35bc 16.01±5.37bc 20.55±0.89c
第30d Day 305.23±1.33a 11.43±1.86b 20.26±1.21c 20.05±4.88c 16.02±5.75bc 25.11±1.79d
第45d Day 455.13±2.33a 12.58±3.71b 25.21±4.96c 27.74±1.72c 29.64±1.91cd 33.41±4.68d
第60d Day 605.32±2.15a 15.12±3.10b 28.25±4.23c 33.38±1.20cd 36.99±5.39d 34.89±5.32d
kg -1）表3硒浓度对蚯蚓有机硒含量的影响（mg ·
kg -1的范围内的总硒含量基本稳定在5.56~5.80mg ·
kg -1范围内。在内，有机硒含量稳定在5.13~5.32mg ·培养基质施硒的条件下，随着硒添加量的增加，蚯蚓体内总硒及有机态硒含量均有显著的升高。培养至第
15d 时，40、60、相对于对照组来说，硒添加量为20、
量又有明显提高。培养至第45d 时，相对于对照组来
kg -1的处理蚯蚓体内硒含量明说，硒添加量为20mg ·20、40、60、80mg ·kg -1的蚯蚓总硒含量较对显提高，
384.17%、441.91%、照组分别显著提高了151.62%、
kg -1和60mg kg -1的处理的约7倍，同时也较40mg ··
相组蚯蚓体内总硒含量明显提高。培养至第60d 时，498.02%；100mg kg -1处理的蚯蚓总硒含量是对照组·
80mg kg -1组的蚯蚓总硒及有机态硒含量都有显著·
但这4个处理之间蚯蚓的硒含量差异并不明显，提高，
kg -1硒的添加量较其他处理的蚯蚓的硒含但100mg ·—572—
40、60、80、100mg 硒添加量为20、对于对照组来说，·
孙小斐，等：富硒蚯蚓的培养及其硒富集作用研究
-1417.41%组的、蚯蚓527.24%总硒硒含量达到了42.42、623.97%含量分别mg ·
kg -1。、631.38%显著提；高最高了183.10%的蚯蚓总
、对于整个试验期来说，随着培养时间的延长，
对照组、20mg ·
kg -1处理的蚯蚓总硒及有机硒含量没有有显著的变化，维持在一个较为稳定的范围内。当硒
添加量为40mg ·kg -1时，培养时间为第45、60d 的蚯蚓105.22%总硒含量较前30d 有了提高，分别提高当硒添加，而量为有机60态mg 硒·分kg 别-1提时，高蚯蚓了86.19%体内总和了硒108.64%84.10%、
和有机硒
。随着时间的延长在不断增加，
但是差异不明显。当硒添加量为80mg ·
kg -1时，第15d 的蚯蚓总硒含量就达到了17.47mg ·
kg -1，培养时间为第30d 的蚯蚓硒含量变化不明显，
培养时间为45、60d 时蚯蚓硒含量分别显著提高了90.26%、
140.28%，有机硒含量分别增加91.38%、143.54%，均有了明显增加。
当硒添加量为22.85100mg mg ··
kg -1时，第为kg 15d 的蚯蚓总硒含量就达到了-1，相当于40mg ·
kg -1培养30d 的水平，培养时间第30d 的蚯蚓总硒含量提高了24.06%，
培养时间为第45、
60d 的蚯蚓总硒含量分别显著提高84.38%了71.32%、85.66%，有机硒含量分别提高了77.18%、
图。
2表示蚯蚓体内有机硒占总硒含量的百分比
随时间变化情况。从图中可以看出，
在第15d 时，硒添加量为0、20、40、60mg ·
kg -1的4个处理组蚓体有机态硒占总硒百分比相差不大，均在91%~93%之间
波动，并且随着时间的延续，
有机硒所占比例没有十分明显的变化，均在88%~95%之间波动。100mg ·kg -1硒处理组蚓体有机硒所占百分比在第15d 时就比低
[1**********]750mg kg -120·
7040mg ·kg -160mg ·kg -16580mg mg ·kg -160
mg ·kg -1100·kg -115
60
图2蚓体有机硒占总硒Feeding 饲30养时45
的百time/d
间/d分比随时间变化趋势
Figure 2The percentage of organic selenium trends over time
浓度处理组的要低，并且随着时间的延长，
蚓体有机硒含量所占比例逐渐下降，
在第60d 时降至最低，只占82.25%。80mg ·kg -1硒处理组蚓体有机硒所占比例相对较稳定，没有随着时间的推移呈现明显变化。与
其他处理组相比，40mg ·kg -1硒处理组蚓体有机硒所占总硒比例相对较高，并且随着时间的延长，
有机硒占百分比略微增加。
3
3.1硒浓讨论
从试度验和数培养时据结果间可对以蚯蚓看出，生硒长作情况为动的物影响
生长发育所必需的营养元素，在培养过程中添加一定量的硒对
于赤子爱胜蚓的生长具有极大的促进作用，然而当硒的添加量超过一定浓度时，
则会对蚯蚓产生极大的毒害作用，进而影响蚯蚓的正常生长。欧阳培等[7]和刘向辉等[6]分别研究了蚯蚓对亚硒酸钠的富集作用和毒性作用，研究结果发现，蚯蚓饲料中添加的亚硒酸钠的
量越高，随着时间的延长，
蚯蚓的存活率越低。本试验的结果也验证了当硒添加量为100mg ·kg -1时，蚯蚓的生长受到了明显的抑制作用，
并且蚯蚓的存活率会随着时间的延长而降低。根据饲料添加硒浓度和培养
时间对蚯蚓生长情况的影响，
确定了获得富硒蚯蚓的最佳硒添加量为80mg ·kg -1的浓度下培养45d ，为富硒蚯蚓的规模化生产提供了一定的理论依据。硒添加量过大会抑制蚯蚓生长，这是因为蚯蚓对硒的富集量
有一定的上限，超过这一阈值，就会对蚯蚓的正常生长产生不利影响。然而，本研究只对蚯蚓生长情况进行了研究，而关于硒对蚯蚓生长抑制作用机理和对蚯蚓3.2的硒浓繁殖情况的影响还需进行进一步的研究。
欧阳度培和等培养时[7]根据间试对验结蚯蚓果硒指含出，
量利用的影响
蚯蚓的生物富集和转化作用将无生物活性的无机硒转化为具有生物活性的有机硒，可以作为畜、禽和水产品的动物性蛋白添加剂以及防病治病的重要药用资源，
从而发展富硒蚯蚓为动物饲料添加剂。刘军[8]在牛粪中添加亚硒酸钠后测定蚯蚓体内的硒含量，
发现饲养一段时间之后，与不加硒处理的对照相比，蚯蚓体内的总硒含量和有机硒含量均有增加。本试验结果发现，
超过一定浓度范围后，随着硒添加浓度的升高，蚓体内有机硒含量逐渐降低。杨咏元等[9]发现，培养时间越长，蚯蚓富集的硒量就越多，并指出培养富硒蚯蚓制成动
物饲料添加剂，既可以就地生产廉价的动物蛋白，又可以防治禽畜的缺硒病症。从本试验结果可以看出，
—573—
·农业资源与环境学报第31卷·第6期
随着亚硒酸钠添加量的升高和培养时间的延长，
蚯蚓体内的硒含量均有不同程度的升高。
对比相同饲养时间内不同硒添加量的蚯蚓组的硒富集量可以得知，添加硒的各处理组总硒含量和有机硒含量都比对照组含量有显著的提高，而40mg ·kg -1组和60mg ·kg -1组之间、80mg ·kg -1组和100mg ·kg -1组之间没有显著性差异。对比同一硒水平内不同培养时间下的蚯蚓组总
硒和有机硒含量可以得知，除了空白对照组以外，
其他d 均处有理所组提总高硒，和且均有机在硒第水60平在d 时第达到45、
最高60d 值比。第根15据、30浓度和培养时间对蚯蚓总硒含量的影响可知，
富硒蚯硒
蚓100的mg 最佳kg 培养时间为45d 或60d ，且硒添加量为80、-1组在此培养时间下培养的蚯蚓体内硒含量无显著性·差异。
图2中0、20、60mg ·kg -1硒处理组蚓体有机硒占总40硒mg 百分kg 比随时间变化不大；与其他5组处理相比，
-1处理组蚓体有机硒所占比例随时间变化增kg 加的·最为明显，这可能是因为硒添加量为40mg ·-1时，蚯蚓对硒的有效利用率达到最大，所以有机硒而80含100mg 量·
kg 相对较高；与第15d 相比，第30、45、60d 时，-1硒处理组有机硒所占比例有轻微的降低，mg ·kg -1硒处理组蚓体有机硒随着时间的推移降低的相对较快，这可能是因为这一浓度略微超出了蚯蚓对硒的耐受范围，致使后期蚯蚓对硒的吸收利用效率有所下降，或者部分无机硒通过蚯蚓体表直接进入其体内，未被充分吸收利用。
4结论
试验结果表明，在一定硒添加量范围内，
蚯蚓饲料中添加的亚硒酸钠含量越高、
培养时间越长，蚯蚓的存活率越低、蚓体富集的硒含量越高。当基质中的
硒添加量为100mg ·kg -1时，蚯蚓的生长受到了明显的抑制；相同培养时间条件下，硒添加量为80mg ·
kg -1或100mg ·kg -1的蚯蚓总硒和有机硒含量均显著高于添加量为40mg ·
kg -1或60mg ·kg -1的处理组；同一较高水平的硒添加量下，培养45d 或60d 的处理组蚯蚓总硒和有机硒含量均显著高于培养15d 或30d 的
处理组。0、20、60mg ·kg -1硒处理组蚓体有机硒占总硒百分比随时间变化不大，相比较而言，40mg ·kg -1处理组蚓体有机硒所占比例随时间变化增加的最为明显，80mg ·kg -1硒处理组有机硒所占比例有轻微的降低，而100mg ·kg -1硒处理组蚓体有机硒随着时间的推移降低的相对较快。根据硒添加量和培养时间对—574—
蚯蚓存活率、蚯蚓体内硒含量的影响，
通过比较，确定了富kg 硒蚯蚓的最佳培养方案为：硒添加量为80mg ·-1，培养时间为45d 。
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培养条件关键词：赤子爱胜蚓；存活率；蚯蚓硒含量；S154.5中图分类号：
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The Cultivation and Selenium Enrichment of Selenium Enriched Earthworm
（College of Resources and Environment, China Agricultural University, Beijing 100193, China ）
Abstract:As a bio-carrier, Eisenia fetida was fed with cow dung that added with sodium selenite in order to transfer inorganic selenium （Se ）into organic selenium. Targeting on survival rate and selenium content, the effects of five Se concentrations （0, 20, 40, 60, 80, 100mg kg -1）·and four cultivation periods （15, 30, 45, 60d ）on earthworm growth and Se contents were investigated. The cultivation method with high sur - vival rate, high Se content of earthworm and short breeding time would be screened out. The experimental results showed that the earthworm survival rate decreased and the Se content in earthworm increased with the increase of Se application and the extension of breeding time. The worm was up to 33.25mg kg -1. ·
Keywords:Eisenia fetida ; survival rate; selenium content in earthworm; condition of culture
most optimum method was screened out when the Se concentration was 80mg kg -1and the cultivation period was 45days, Se content in earth - ·SUN Xiao-fei, QIAO Yu-hui *, SUN Zhen-jun, WANG Chong, LI Hua-fen, YUE Shi-zhong
具有多种生硒是生物体内重要的微量元素之一，
物学功能。目前常用的补硒制剂主要包括有机硒和无
吸收率较机硒，有机硒相对于无机硒具有毒性较弱、高、活性强、安全性好等优点[1]。基于有机硒补剂的优
有机硒补剂代替无越性和天然有机硒资源的限制性，
机硒补剂成为必然趋势，如何把无机硒转化为可以被生物体利用的有机硒就成为研究热点。国内外学者对利用生物作为生物载体对外源性无机硒富集转化为有机硒补剂进行了大量的研究，目前已经通过人工生
物转化的方式生产出各种富硒动、植物和微生物产
富硒大豆、富硒酵母、富硒品，如富硒蚕蛹、富硒水稻、灵芝等[2-6]。刘向辉等[6]和欧阳培等[7]通过人工培养蚯发现蚯蚓具有富集硒的蚓、饲喂不同浓度的无机硒，特点，但未同时明确蚯蚓饲养最适硒添加浓度及高硒刘军[8]和杨永元等[9]的研究结浓度下蚯蚓的存活情况。
果均发现随着培养时间的延长，蚯蚓对硒的富集量有所增加，但均未对蚓体有机硒含量随时间变化的动态特征进行分析。本研究以赤子爱胜蚓为生物载体，以
牛粪和沼渣（牛粪∶ 沼渣=2∶ 1）为混合基质，以蚯蚓存活情况、体内硒含量、培养时间为优化指标，筛选出存活率高、硒含量高、培养时间短的一组富硒蚯蚓，同时对蚓体有机硒占总硒含量百分比随时间的动态变化特征进行了探究，不仅同时利用2种农业废弃物，而且探讨富硒蚯蚓的最佳培养方案，为农业废弃物的综合
2014-09-25收稿日期：
（31070454）（农业）科研专基金项目:国家自然科学基金；公益性行业
项（201303106）
（1989—）作者简介：孙小斐，女，硕士，主要从事污染生态方面的研究。E-mail:[email protected]
*通信作者:乔玉辉E-mail:[email protected]
—570—
孙小斐，等：富硒蚯蚓的培养及其硒富集作用研究
利用和富硒蚯蚓的工业化生产及富硒饲料产品的开发提供理论依据。1
1.1试验材料
材料与方法
成年健康赤子爱胜蚓：中国农业大学资源与环境学院提供；发酵牛粪：中国农业大学科学试验园提供；
沼渣：中国农业大学科学试验园提供。牛粪和沼渣的基本化学性质见表1。
表1供试牛粪和沼渣的基本化学性质Table 1Basic chemical properties of the cow dung and
指标
牛粪沼渣有机质Organic matter/%
32.8542.25pH 值8.966.85全氮Total N/%1.471.26全磷Total P/%1.140.83全钾Total K/%0.430.91全硒Total Se/mg·
kg -10.11
0.085
1.2试验在试设验计盆与里样品采集
进行亚硒酸钠的最适宜添加量试验，
mg 基·质kg 中添加硒元素的量分别为0、
20、40、60、80、100-1。根据不同的硒浓度，分别将准确称量好的亚
硒酸钠用适量水溶解，
均匀搅拌至50g 玉米面中，得到含有不同浓度亚硒酸钠的玉米面，
再将其逐渐与基质（牛粪∶ 沼渣=2∶ 1）混合均匀，制成不同处理的饲养基
质。取72个口径为20cm 、底部有透气孔的塑料盆，
在盆底垫一层纱布，保证良好的透气性，
然后分别装入不同浓度亚硒酸钠处理的基质混合物各500g ，每个浓度梯度作12个重复。基质陈化2周后，在各盆中
分别接种30条赤子爱胜蚓，在盆上做好标记，并将其放在阴凉的暗处培养，定期喷射少量的水以保持饵料
的湿度，试验在室温下进行。
分别在试验的第15、30、45、60d 对试验组进行破坏性取样，每次每组取3盆，记录每个盆中蚯蚓条
数，将每组蚯蚓置于玻璃培养皿中清肠12h 后洗净，用1.3蒸馏样品水测冲定与洗3数据遍，擦分干析
后测定其硒含量。每组蚯蚓样品用高压消解法和ICP-MS 法进行
硒含量的测定。蚯蚓体总硒含量：
精确称取0.10g 完全混匀的样品放入20mL 钢衬聚四氟乙烯消解罐，而后加入4.00mL 硝酸和2.00mL H 2日盖上内盖，将消解内罐放入不锈O 2冷消化过夜。次
钢外套中，
旋紧外盖，置于电热恒温鼓风干燥箱中加热消解。
消解程序：样品在100℃ 保持1h 后，升温至180℃ 保持8h 。样品消解完成之后，将消解罐从鼓风干燥箱中取出，
置于通风橱中降温，待温度降至室温时开启消解罐，取出内罐，置于电热板上赶酸。赶酸完毕后，
蒸至尽干（切不可蒸干），用0.5%硝酸转移至100mL 容量瓶中，摇匀，静置，溶液澄清后利用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS ）测定样品中的硒含量。蚯蚓体无机硒含量[8]：精确称取0.10g 完全混匀
的样品于150mL 锥形瓶中，加水约30mL ，置于水浴锅上加热至近沸，保持10min （适时补水），
冷却后，转移入50mL 容量瓶中，定容至刻度线，
摇匀，干过滤。取2mL 滤液于25mL 钢衬聚四氟乙烯消解罐内，后面步骤同上述总硒含量测定。
蚯蚓体有机硒含量=蚯蚓体总硒含量-蚯蚓体无机硒含量。
用SPSS 21.0统计分析软件的One-Way ANOVA 进行方差分析，采用最小显著极差法（LSD ）对差异
显著的数据进行多重比较，显著性差异以P
2
2.1硒结果硒处浓理与分度对对蚯蚓存活情况析
蚯蚓存活情况的的影响
1影响从图持可较以高看的出，水平对，于整随着个亚试硒验期酸钠添来说加，
如量蚯蚓图1的升高的所存示，
活。
蚯蚓率保的存活率有下降的趋势。在相同的培养时间下，相对于对kg 照组来说，当硒的添加量分别为20、40、60、80mg ·-1时，蚯蚓的存活率没有显著的变化。而当硒的添
加量达到100mg ·kg -1时，蚯蚓存活率会显著降低，
且第21.11%30、45、60d 的存活率分别降低了11.11%、16.67%、从。
图1还可以看出，随着培养时间的延长，蚯蚓的存活率有下降的趋势，随着饲料中硒添加量的增
高kg ，蚯蚓存活的时间缩短，当饲料中硒含量为20mg ·-1，培养时间在60d 时才出现蚯蚓死亡的情况，但当硒添加量为100mg ·
kg -1时，在硒添加后的第15d 就影响到蚯蚓的存活。并且随着时间的延长，
蚯蚓的存活率随着时间的延长发生了显著的降低，第60d 的2.2存不同硒活率只硒浓度对处有理78.89%。
蚯蚓蚯蚓硒体内硒含量的含影响量的如表影响
2和表3所示。
从表2和表3可以看出，在不施硒的条件下，
蚯蚓体—571—
·农业资源与环境学报第31卷·第6期
[1**********]0
20
c b ab
a
第15d
第30d 第45d 第60d
406080100
-1kg 硒含量/mg·
Se content/mgkg -1·
（P
Numbers within a column with different letter superscripts are significantly different （P
图员硒浓度对蚯蚓存活情况的影响
Figure 1Effect of selenium content on earthworm survival situation
-1）硒含量
Total selenium content/mgkg -1·
[1**********]0
第15d
Day 155.59±0.74a 12.17±3.14b 14.62±4.54b 17.05±3.54bc 17.47±5.57bc 22.85±0.76c
第30d Day 305.73±1.61a 12.93±2.06b 21.51±1.30c 21.45±5.40c 18.18±5.35bc 28.34±2.49d
第45d Day 455.56±2.44a 13.99±4.18b 26.92±5.08c 30.13±1.61c 33.25±1.61cd 39.14±4.85d
第60d Day 605.80±2.20a 16.42±4.12b 30.01±4.74c 36.38±1.51cd 41.99±5.39d 42.42±4.23d
kg -1）表2硒浓度对蚯蚓总硒含量的影响（mg ·
（P
Note:Numbers within a column with different letter superscripts are significantly different , and unspecified means no difference, the same as follows. （P
-1）硒含量
Organic selenium content/mgkg -1·
[1**********]0
第15d
Day 155.17±0.55a 11.15±2.86b 13.54±4.24b 15.77±3.35bc 16.01±5.37bc 20.55±0.89c
第30d Day 305.23±1.33a 11.43±1.86b 20.26±1.21c 20.05±4.88c 16.02±5.75bc 25.11±1.79d
第45d Day 455.13±2.33a 12.58±3.71b 25.21±4.96c 27.74±1.72c 29.64±1.91cd 33.41±4.68d
第60d Day 605.32±2.15a 15.12±3.10b 28.25±4.23c 33.38±1.20cd 36.99±5.39d 34.89±5.32d
kg -1）表3硒浓度对蚯蚓有机硒含量的影响（mg ·
kg -1的范围内的总硒含量基本稳定在5.56~5.80mg ·
kg -1范围内。在内，有机硒含量稳定在5.13~5.32mg ·培养基质施硒的条件下，随着硒添加量的增加，蚯蚓体内总硒及有机态硒含量均有显著的升高。培养至第
15d 时，40、60、相对于对照组来说，硒添加量为20、
量又有明显提高。培养至第45d 时，相对于对照组来
kg -1的处理蚯蚓体内硒含量明说，硒添加量为20mg ·20、40、60、80mg ·kg -1的蚯蚓总硒含量较对显提高，
384.17%、441.91%、照组分别显著提高了151.62%、
kg -1和60mg kg -1的处理的约7倍，同时也较40mg ··
相组蚯蚓体内总硒含量明显提高。培养至第60d 时，498.02%；100mg kg -1处理的蚯蚓总硒含量是对照组·
80mg kg -1组的蚯蚓总硒及有机态硒含量都有显著·
但这4个处理之间蚯蚓的硒含量差异并不明显，提高，
kg -1硒的添加量较其他处理的蚯蚓的硒含但100mg ·—572—
40、60、80、100mg 硒添加量为20、对于对照组来说，·
孙小斐，等：富硒蚯蚓的培养及其硒富集作用研究
-1417.41%组的、蚯蚓527.24%总硒硒含量达到了42.42、623.97%含量分别mg ·
kg -1。、631.38%显著提；高最高了183.10%的蚯蚓总
、对于整个试验期来说，随着培养时间的延长，
对照组、20mg ·
kg -1处理的蚯蚓总硒及有机硒含量没有有显著的变化，维持在一个较为稳定的范围内。当硒
添加量为40mg ·kg -1时，培养时间为第45、60d 的蚯蚓105.22%总硒含量较前30d 有了提高，分别提高当硒添加，而量为有机60态mg 硒·分kg 别-1提时，高蚯蚓了86.19%体内总和了硒108.64%84.10%、
和有机硒
。随着时间的延长在不断增加，
但是差异不明显。当硒添加量为80mg ·
kg -1时，第15d 的蚯蚓总硒含量就达到了17.47mg ·
kg -1，培养时间为第30d 的蚯蚓硒含量变化不明显，
培养时间为45、60d 时蚯蚓硒含量分别显著提高了90.26%、
140.28%，有机硒含量分别增加91.38%、143.54%，均有了明显增加。
当硒添加量为22.85100mg mg ··
kg -1时，第为kg 15d 的蚯蚓总硒含量就达到了-1，相当于40mg ·
kg -1培养30d 的水平，培养时间第30d 的蚯蚓总硒含量提高了24.06%，
培养时间为第45、
60d 的蚯蚓总硒含量分别显著提高84.38%了71.32%、85.66%，有机硒含量分别提高了77.18%、
图。
2表示蚯蚓体内有机硒占总硒含量的百分比
随时间变化情况。从图中可以看出，
在第15d 时，硒添加量为0、20、40、60mg ·
kg -1的4个处理组蚓体有机态硒占总硒百分比相差不大，均在91%~93%之间
波动，并且随着时间的延续，
有机硒所占比例没有十分明显的变化，均在88%~95%之间波动。100mg ·kg -1硒处理组蚓体有机硒所占百分比在第15d 时就比低
[1**********]750mg kg -120·
7040mg ·kg -160mg ·kg -16580mg mg ·kg -160
mg ·kg -1100·kg -115
60
图2蚓体有机硒占总硒Feeding 饲30养时45
的百time/d
间/d分比随时间变化趋势
Figure 2The percentage of organic selenium trends over time
浓度处理组的要低，并且随着时间的延长，
蚓体有机硒含量所占比例逐渐下降，
在第60d 时降至最低，只占82.25%。80mg ·kg -1硒处理组蚓体有机硒所占比例相对较稳定，没有随着时间的推移呈现明显变化。与
其他处理组相比，40mg ·kg -1硒处理组蚓体有机硒所占总硒比例相对较高，并且随着时间的延长，
有机硒占百分比略微增加。
3
3.1硒浓讨论
从试度验和数培养时据结果间可对以蚯蚓看出，生硒长作情况为动的物影响
生长发育所必需的营养元素，在培养过程中添加一定量的硒对
于赤子爱胜蚓的生长具有极大的促进作用，然而当硒的添加量超过一定浓度时，
则会对蚯蚓产生极大的毒害作用，进而影响蚯蚓的正常生长。欧阳培等[7]和刘向辉等[6]分别研究了蚯蚓对亚硒酸钠的富集作用和毒性作用，研究结果发现，蚯蚓饲料中添加的亚硒酸钠的
量越高，随着时间的延长，
蚯蚓的存活率越低。本试验的结果也验证了当硒添加量为100mg ·kg -1时，蚯蚓的生长受到了明显的抑制作用，
并且蚯蚓的存活率会随着时间的延长而降低。根据饲料添加硒浓度和培养
时间对蚯蚓生长情况的影响，
确定了获得富硒蚯蚓的最佳硒添加量为80mg ·kg -1的浓度下培养45d ，为富硒蚯蚓的规模化生产提供了一定的理论依据。硒添加量过大会抑制蚯蚓生长，这是因为蚯蚓对硒的富集量
有一定的上限，超过这一阈值，就会对蚯蚓的正常生长产生不利影响。然而，本研究只对蚯蚓生长情况进行了研究，而关于硒对蚯蚓生长抑制作用机理和对蚯蚓3.2的硒浓繁殖情况的影响还需进行进一步的研究。
欧阳度培和等培养时[7]根据间试对验结蚯蚓果硒指含出，
量利用的影响
蚯蚓的生物富集和转化作用将无生物活性的无机硒转化为具有生物活性的有机硒，可以作为畜、禽和水产品的动物性蛋白添加剂以及防病治病的重要药用资源，
从而发展富硒蚯蚓为动物饲料添加剂。刘军[8]在牛粪中添加亚硒酸钠后测定蚯蚓体内的硒含量，
发现饲养一段时间之后，与不加硒处理的对照相比，蚯蚓体内的总硒含量和有机硒含量均有增加。本试验结果发现，
超过一定浓度范围后，随着硒添加浓度的升高，蚓体内有机硒含量逐渐降低。杨咏元等[9]发现，培养时间越长，蚯蚓富集的硒量就越多，并指出培养富硒蚯蚓制成动
物饲料添加剂，既可以就地生产廉价的动物蛋白，又可以防治禽畜的缺硒病症。从本试验结果可以看出，
—573—
·农业资源与环境学报第31卷·第6期
随着亚硒酸钠添加量的升高和培养时间的延长，
蚯蚓体内的硒含量均有不同程度的升高。
对比相同饲养时间内不同硒添加量的蚯蚓组的硒富集量可以得知，添加硒的各处理组总硒含量和有机硒含量都比对照组含量有显著的提高，而40mg ·kg -1组和60mg ·kg -1组之间、80mg ·kg -1组和100mg ·kg -1组之间没有显著性差异。对比同一硒水平内不同培养时间下的蚯蚓组总
硒和有机硒含量可以得知，除了空白对照组以外，
其他d 均处有理所组提总高硒，和且均有机在硒第水60平在d 时第达到45、
最高60d 值比。第根15据、30浓度和培养时间对蚯蚓总硒含量的影响可知，
富硒蚯硒
蚓100的mg 最佳kg 培养时间为45d 或60d ，且硒添加量为80、-1组在此培养时间下培养的蚯蚓体内硒含量无显著性·差异。
图2中0、20、60mg ·kg -1硒处理组蚓体有机硒占总40硒mg 百分kg 比随时间变化不大；与其他5组处理相比，
-1处理组蚓体有机硒所占比例随时间变化增kg 加的·最为明显，这可能是因为硒添加量为40mg ·-1时，蚯蚓对硒的有效利用率达到最大，所以有机硒而80含100mg 量·
kg 相对较高；与第15d 相比，第30、45、60d 时，-1硒处理组有机硒所占比例有轻微的降低，mg ·kg -1硒处理组蚓体有机硒随着时间的推移降低的相对较快，这可能是因为这一浓度略微超出了蚯蚓对硒的耐受范围，致使后期蚯蚓对硒的吸收利用效率有所下降，或者部分无机硒通过蚯蚓体表直接进入其体内，未被充分吸收利用。
4结论
试验结果表明，在一定硒添加量范围内，
蚯蚓饲料中添加的亚硒酸钠含量越高、
培养时间越长，蚯蚓的存活率越低、蚓体富集的硒含量越高。当基质中的
硒添加量为100mg ·kg -1时，蚯蚓的生长受到了明显的抑制；相同培养时间条件下，硒添加量为80mg ·
kg -1或100mg ·kg -1的蚯蚓总硒和有机硒含量均显著高于添加量为40mg ·
kg -1或60mg ·kg -1的处理组；同一较高水平的硒添加量下，培养45d 或60d 的处理组蚯蚓总硒和有机硒含量均显著高于培养15d 或30d 的
处理组。0、20、60mg ·kg -1硒处理组蚓体有机硒占总硒百分比随时间变化不大，相比较而言，40mg ·kg -1处理组蚓体有机硒所占比例随时间变化增加的最为明显，80mg ·kg -1硒处理组有机硒所占比例有轻微的降低，而100mg ·kg -1硒处理组蚓体有机硒随着时间的推移降低的相对较快。根据硒添加量和培养时间对—574—
蚯蚓存活率、蚯蚓体内硒含量的影响，
通过比较，确定了富kg 硒蚯蚓的最佳培养方案为：硒添加量为80mg ·-1，培养时间为45d 。
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