豬糞除臭菌不同組合的堆肥試驗(yàn)

胡曉宇++黎巧++李陽(yáng)陽(yáng)++張?jiān)?+劉根++張文祥++呼顯生

摘要：為了使除臭菌可以高效在豬糞實(shí)際堆肥中使用，在前期篩選出的枯草芽孢桿菌、細(xì)黃鏈霉菌、生香酵母、米曲霉4種除臭菌的基礎(chǔ)上，采用L8（27）正交試驗(yàn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)其高效除臭組合，進(jìn)行堆肥試驗(yàn)。結(jié)果表明，“枯草芽孢桿菌+米曲霉”為最佳組合。

關(guān)鍵詞：豬糞；除臭菌；組合；堆肥試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：S815 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-273X（2015）12-0005-02

近幾年來(lái)，人們已經(jīng)開始了除臭微生物的分離、篩選與應(yīng)用方面的研究。大多數(shù)情況下由臭氣源排放的臭氣往往是一種復(fù)合臭氣，單一微生物很難將臭氣全部除去。本試驗(yàn)在前期選出的枯草芽孢桿菌、細(xì)黃鏈霉菌、生香酵母、米曲霉等4種微生物對(duì)NH3的去除率較為顯著，但對(duì)H2S的去除率不顯著。鑒于NH3揮發(fā)量與糞便中其他致臭物質(zhì)的揮發(fā)高度相關(guān)，即減少NH3的揮發(fā)，就可以減少糞便的惡臭。因此，在4種菌株基礎(chǔ)上，研究其組合的除臭效果，以期開發(fā)出一種高效低廉的混微生物除臭產(chǎn)品。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)菌種

在前期試驗(yàn)中已篩選出的4種除臭效果較為顯著的菌種分別為枯草芽孢桿菌、細(xì)黃鏈霉菌、生香酵母、米曲霉（均由吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院畜牧實(shí)驗(yàn)室篩選保存）。

1.2 試驗(yàn)試劑

牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、高氏Ⅰ號(hào)培養(yǎng)基、馬丁氏培養(yǎng)基、馬鈴薯培養(yǎng)基等由吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院畜牧實(shí)驗(yàn)室自制備用。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 菌種培養(yǎng) 各培養(yǎng)基于121 ℃滅菌30 min，枯草芽孢桿菌接種于牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上，37 ℃恒溫培養(yǎng)5 d；細(xì)黃鏈霉菌、生香酵母、米曲霉分別接種于高氏Ⅰ號(hào)培養(yǎng)基、馬鈴薯培養(yǎng)基、馬丁氏瓊脂培養(yǎng)基上，28 ℃恒溫培養(yǎng)5 d；再將復(fù)活后的菌種轉(zhuǎn)移到上述相應(yīng)液體培養(yǎng)基（不含瓊脂）中，在30 ℃、130 r/min下?lián)u床培養(yǎng)5 d。

1.3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 參考L8（27）設(shè)計(jì)四因素二水平的正交試驗(yàn)，其因素與水平見表1。

1.3.3 除臭試驗(yàn) 每組3次重復(fù)，同時(shí)設(shè)空白對(duì)照（CK）。每個(gè)重復(fù)稱取50 g新鮮豬糞加入1 L大燒杯中，再加入5 mL菌液（多菌株的平均分?jǐn)偅┖?0 mL水，混合均勻，在大燒杯中放入一個(gè)盛有20 mL硼酸溶液的50 mL小燒杯，用以吸收NH3，大燒杯用一層保鮮膜和兩層塑料膜密封，置于28～30 ℃恒溫培養(yǎng)。

1.3.4 測(cè)定方法 NH3釋放量采用硼酸吸收凱氏法測(cè)定?？紤]現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道糞污中NH3的主要釋放期在20 d內(nèi)，故試驗(yàn)分別在5 d、10 d、15 d時(shí)測(cè)定NH3釋放量。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理NH3平均釋放量和去除率

各處理在各時(shí)間點(diǎn)測(cè)得的NH3釋放量及NH3去除率見表2。由表2可知，5 d、10 d、15 d時(shí)，AD組合（枯草芽孢桿菌+米曲霉） NH3釋放量較小，對(duì)NH3的去除率較高，其NH3釋放量分別為28.616、48.274、54.025 mg/L，去除率分別為56.87%、28.26%、21.84%。

2.2 第5天不同處理對(duì)NH3釋放量的影響

經(jīng)F測(cè)驗(yàn)，各處理對(duì)NH3釋放量的影響差異極顯著。進(jìn)一步用新復(fù)極差法（SSR法）檢驗(yàn)（表3），發(fā)現(xiàn)所有的菌種組合與空白對(duì)照間的差異均表現(xiàn)為顯著或極顯著；各處理中，以AD組合（枯草芽孢桿菌+米曲霉）對(duì)NH3的去除率最高，與處理A、CD、ABCD間差異極顯著；AD組合外的其他各組合間差異均不顯著。

2.3 第10天不同處理對(duì)NH3釋放量的影響

經(jīng)F測(cè)驗(yàn)，各處理對(duì)NH3釋放量的影響差異極顯著。進(jìn)一步用新復(fù)極差法（SSR法）檢驗(yàn)（表4），發(fā)現(xiàn)處理C（生香酵母）與空白對(duì)照間的差異為極顯著，處理AD（枯草芽孢桿菌+米曲霉）與空白對(duì)照間的差異表現(xiàn)為顯著，但處理C與AD之間差異不顯著；其他各組合與空白對(duì)照相比雖然對(duì)NH3釋放量有所控制，但差異均不顯著。

2.4 第15天不同處理對(duì)NH3釋放量的影響

經(jīng)F測(cè)驗(yàn)，各菌種組合對(duì)NH3釋放量的影響差異極顯著。進(jìn)一步用新復(fù)極差法（SSR法）檢驗(yàn)（表5），發(fā)現(xiàn)處理C（生香酵母）、AD（枯草芽孢桿菌+米曲霉）、ABCD（枯草芽孢桿菌+細(xì)黃鏈霉菌+生香酵母+米曲霉）、BD（細(xì)黃鏈霉菌+米曲霉）、ABC（枯草芽孢桿菌+細(xì)黃鏈霉菌+生香酵母）、CD（生香酵母+米曲霉）與空白對(duì)照間差異極顯著，組合間差異不顯著；細(xì)黃鏈霉菌、枯草芽孢桿菌處理與空白對(duì)照間差異不顯著。

3 討論

在單菌種除臭效果上，第5天時(shí)，生香酵母、細(xì)黃鏈霉菌和枯草芽孢桿菌之間的除NH3作用差異不顯著，但與空白對(duì)照組相比除NH3作用均顯著或極顯著提高，這也印證了前期單菌株的除臭效果比較試驗(yàn)；隨著時(shí)間的延續(xù)，第15天時(shí)，枯草芽孢桿菌、細(xì)黃鏈霉菌除NH3作用與空白對(duì)照組相比差異已不再顯著，但生香酵母依然保持著極強(qiáng)的除NH3作用，與枯草芽孢桿菌、細(xì)黃鏈霉菌、空白對(duì)照組之間的差異均達(dá)極顯著水平。這可能與菌株自身特有的除臭機(jī)理有關(guān)，一般微生物（如細(xì)黃鏈霉菌、枯草芽孢桿菌）的除臭作用主要是提前獲取有害霉菌和細(xì)菌增殖所需要的基質(zhì)。此外，隨著時(shí)間的延續(xù)，一旦菌株的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)（如蛋白質(zhì)）減少，菌群就會(huì)數(shù)量銳減或休眠，而酵母菌仍能利用氨基酸、糖類及其他有機(jī)物質(zhì)，通過發(fā)酵，產(chǎn)生出促進(jìn)細(xì)胞分裂的活性物質(zhì)，為其他有效微生物增殖提供所需要的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。試驗(yàn)僅立足前期試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)的枯草芽孢桿菌、細(xì)黃鏈霉菌、生香酵母、米曲霉對(duì)NH3有除臭效果，但對(duì)H2S無(wú)除臭效果，故未考慮不同菌種組合時(shí)對(duì)H2S的去除效率有無(wú)加性效應(yīng)。

在不同菌種組合的除臭效果方面，以“枯草芽孢桿菌+米曲霉”組合對(duì)NH3的去除效果較好，5 d、10 d、15 d時(shí)，其NH3釋放量分別為28.616、48.274、54.025 mg/L，去除率分別為56.87%、28.26%、21.84%。