我国农业生产过程中产生的农业废弃物数量十分巨大,农业废弃物处置不当不仅会带来严重的环境污染问题还会造成资源的极大浪费。如何高效利用农业废弃物,发展循环农业正逐步受到全社会的广泛关注。常规高温发酵堆肥已有较深入的研究且在部分工厂或地区得到广泛应用;但由于常规堆肥对于堆制环境、堆制温度的要求及堆制后堆料性质不够稳定等原因使得常规堆肥大范围推广应用受阻。蚯蚓堆肥是利用蚯蚓强大的取食、消化能力消纳有机废弃物并生产生物有机肥“蚓肥”的一种更加环保和安全的方法,近年来受到研究者和农民的普遍关注。在农业生产中施用蚯蚓堆肥提高了蔬菜产量、品质和土壤质量等方面的作用也得到广泛的认可和高度的重视。通过研究牛粪、菇渣和茶渣等常见农业废弃物经不同比例配制在常规堆肥和蚯蚓堆肥后化学性状和微生物学性状的差异,并分析了不同物料重金属含量及线虫群落的动态变化,选取更具代表性和稳定的评价指标对常规堆肥与蚯蚓堆肥堆制效果进行比较。在蚓肥的田间应用中添加功能性益生菌,以探究蚓肥和益生菌配施对土壤性状、蔬菜产量和品质的影响,此外,在番茄季还对施用蚓肥和益生菌后土壤线虫群落的变化进行研究,以期更加系统和全面的研究蚓肥和益生菌配施对土壤生物和非生物学性质,蔬菜产量和品质的积极效果。具体研究结果如下:1、基于废弃物堆肥试验,从化学性质方面分析,蚯蚓堆肥和常规堆肥过程中物料减少率在15.58%～26.51%之间,起到了养分浓缩作用。不同堆肥方式和物料堆制后的堆肥养分含量差异很大,蚯蚓堆肥相比常规堆肥提高了总有机碳含量,全磷、全钾含量有所降低,其中纯牛粪常规堆肥全磷含量达0.9%,全钾含量达0.54%均显著高于其他各处理。蚯蚓堆肥硝态氮含量显著高于常规堆肥,以牛粪茶渣蚯蚓堆肥最高,达3425 mg kg-1;常规堆肥铵态氮含量相对较高,以纯牛粪常规堆肥最高,达971 mg kg-1;蚯蚓堆肥显著降低了 NH4+/NO3-,各蚯蚓堆肥处理NH4+/NO3-均在0.1以下;纯牛粪蚯蚓堆肥速效磷含量最高,牛粪菇渣常规堆肥速效钾含量最高。蚯蚓堆肥DOC、DON含量相比常规堆肥有所降低,但蚯蚓堆肥(牛粪菇渣除外)DOC/DON显著降低,都在7.5左右。和常规堆肥相比,蚯蚓堆肥处理后物料中铜含量有所减少,而对比不同基质中蚯蚓体重金属含量可以发现,在牛粪和牛粪菇渣中的蚯蚓体铬、铜、锌含量显著高于牛粪茶渣中蚯蚓体含量,且经蚯蚓处理后物料中纤维素和木质素含量相比常规堆肥都有所降低。2、基于废弃物堆肥试验,从生物学性质方面分析,蚯蚓堆肥相比常规堆肥显著提高了基础呼吸(BR)强度。通过动态采样研究堆肥过程中线虫数量和营养类群变化可以发现,蚯蚓堆肥抑制了线虫数量的增长,堆肥结束线虫数量趋于稳定,以牛粪茶渣线虫数量最多,达856条g-1;而常规堆肥的经过高温阶段留下的线虫数量极少,牛粪茶渣常规堆肥线虫数量最多,达170条g-1;蚯蚓堆肥和常规堆肥线虫群落均以食细菌线虫为主,各处理食细菌线虫占比都在90%以上。至堆肥结束,蚯蚓堆肥获得的蚓肥相比常规堆肥具有丰富的生物多样性和健康的生物群落。3、蚓肥和益生菌互作对番茄产量、品质和土壤养分的研究发现:在番茄生长季,与化肥和化肥配施益生菌相比,蚓肥配施益生菌不仅提高了番茄产量(VC+BA产量最高25675 kg·ha-1),还提高了番茄中可溶性糖、蛋白质、维生素C含量和糖酸比,降低了有机酸和硝态氮含量,土壤pH值和硝态氮含量也得到提高,巨大芽胞杆菌和解淀粉茅胞杆菌对番茄品质的影响无显著差异,巨大芽胞杆菌与化肥配施土壤速效磷含量显著提高,而解淀粉茅胞杆菌与蚓肥配施土壤速效钾含量显著提高。4、蚓肥和益生菌互作对番茄地土壤线虫群落的研究发现:在番茄生长季,蚓肥和益生菌配施相对于单施化肥及化肥配施益生菌显著增加土壤线虫总数(VC+BM线虫数量最多472条1OOg-1),而单施化肥或者单施蚓肥显著提高了植食性线虫短体属(Pratylenchus)的丰度(CF36.7%,VC48.8%),蚓肥和益生菌配施有利于增加食细菌和食真菌线虫比例,对植食性线虫能够起到有效的抑制作用。蚓肥配施益生菌还对瓦斯乐斯卡指数(WI)、食真菌线虫与食细菌线虫比率(F/B)和植食性线虫成熟指数(PPI)能够产生积极影响。5、蚓肥和益生菌互作对菠菜产量、品质和土壤性状的研究发现:在后茬菠菜季,蚓肥和益生菌配施相比单施化肥和化肥配施益生菌不仅提高了菠菜产量和品质(提高了菠菜可溶性糖、蛋白及维生素C含量,降低了硝态氮含量)还增加了蔗糖酶,脲酶,蛋白酶及过氧化氢酶活性,对土壤生物学性质产生积极影响。综合比较蚓肥与两种益生菌配施效果,以蚓肥配施解淀粉茅胞杆菌更佳。综上所述,从堆肥产物化学和生物学性质上比较,蚯蚓堆肥在获得腐熟度更高,生物群落更丰富的有机肥方面要明显优于常规堆肥,且牛粪茶渣蚯蚓堆肥要优于牛粪和牛粪菇渣。蚓肥和益生菌配施对于番茄、菠菜和土壤性状均起到了积极的影响。因此,本研究不仅有助于实现循环农业还能使土壤生态系统更加健康,对于今后农业废弃物的高效利用和保证绿色蔬菜的优质高产,在理论与实践上提供了依据。