微生態(tài)制劑在豬糞堆肥中的應(yīng)用

王　芳康　超任春光倪學(xué)勤曾　東

（1貴州省生物研究所，貴州貴陽550009；2四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院動物微生態(tài)工程研究中心，四川雅安625014）

?

微生態(tài)制劑在豬糞堆肥中的應(yīng)用

王芳1康超1任春光1倪學(xué)勤2曾東2

（1貴州省生物研究所，貴州貴陽550009；2四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院動物微生態(tài)工程研究中心，四川雅安625014）

摘要：為研究微生態(tài)制劑發(fā)酵豬糞堆肥的可行性，本試驗在豬糞堆肥中接種芽孢桿菌，通過測定溫度、水分、pH值、全碳、全氮、C/N比，綜合評定添加菌劑對堆肥的影響。結(jié)果表明，添加0.1%和0.2%微生態(tài)制劑的處理組，堆肥溫度在50℃以上維持的時間均為23天，最高溫度達到73℃；而對照組堆肥溫度在50℃以上維持的時間只有10天。添加微生態(tài)制劑能夠提高堆肥的最高溫度，延長高溫持續(xù)的時間，促進碳、氮降解，有利于堆肥的腐熟及無害化。

關(guān)鍵詞：微生態(tài)制劑；豬糞堆肥；腐熟

微生態(tài)制劑（Miroecologics），是指以微生態(tài)學(xué)理論為指導(dǎo)，利用對宿主有益無害的益生菌或益生菌的促生長物質(zhì)，經(jīng)特殊工藝制成的制劑。它可以調(diào)節(jié)微生態(tài)平衡，提高宿主健康水平或增進健康狀態(tài)[1]。用微生態(tài)制劑飼喂生豬，能提高飼料利用率，減少有害氣體和臭味的產(chǎn)生；能促進飼料中礦物元素的吸收，減少重金屬排放；最重要的是能調(diào)節(jié)豬只腸道的菌群平衡，增強豬體免疫力，減少藥物用量；從而達到減少養(yǎng)殖場污染的目的[2-6]。而在豬糞堆肥中添加微生物菌劑，可以提高堆肥的發(fā)酵溫度，減少臭味，促進碳氮轉(zhuǎn)化，縮短堆肥腐熟時間[7-9]。

本研究通過將微生態(tài)制劑芽孢桿菌（SY）用于豬糞堆肥，研究該菌劑對堆肥的影響，并為研究微生態(tài)制劑飼喂生豬后對豬糞發(fā)酵的作用提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。

1材料與方法

1.1堆肥材料

豬糞取自四川農(nóng)業(yè)大學(xué)養(yǎng)豬場，添加的輔料稻殼、米糠等購自雅安市菜市場。微生態(tài)制劑為芽孢桿菌，由四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院動物微生態(tài)工程研究中心提供。

1.2試驗方法1.2.1堆肥菌劑的制作

參考培養(yǎng)基手冊[10]，配制普通肉湯培養(yǎng)基。將保存的芽孢桿菌接種于普通肉湯培養(yǎng)基，37℃培養(yǎng)活化，轉(zhuǎn)接兩次后接種于固體培養(yǎng)基上，37℃培養(yǎng)24小時；收集菌落混以1︰1的輔料（碳酸鈣︰淀粉=2︰1），45℃烘干后備用，該菌劑含活菌數(shù)為109cfu/g。

表1　堆肥分組

1.2.2堆肥試驗

堆肥試驗在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)豬場進行，設(shè)兩個接種菌劑組（T1、T2）和一個空白對照組（C）（見表1）。每個處理組取300 kg新鮮豬糞，添加稻殼和米糠調(diào)節(jié)碳氮比，使堆肥的C/N比為25左右，水分含量在60%～65%之間；各處理組按比例添加微生態(tài)菌劑，混合均勻后堆制成大小相同的、高約1 m的半球形堆體，每3天翻堆1次。

1.2.3堆肥理化性質(zhì)的分析測定

每天用水銀溫度計測定堆體和環(huán)境溫度，記錄堆體臭味和外觀；每3天采樣1次，測定分析pH值、水分、全碳、全氮。每次翻堆前多點采樣混合至500 g，烘干粉碎后，參照土壤農(nóng)化分析[11]的方法測定上述理化指標(biāo)。

1.3數(shù)據(jù)處理與分析

用Excel 2007軟件統(tǒng)計數(shù)據(jù)并作圖；采用SPSS11.5軟件分析方差，＜0.05為差異顯著，＜0.01為差異極顯著。

2結(jié)果與分析

2.1堆肥外觀及臭味變化

堆肥試驗第1天，豬糞呈團，黑褐色，水分含量大，臭味明顯，還有許多蒼蠅附著在堆肥表面；第6天，蒼蠅顯著減少或沒有；第7天，T1、T2組臭味有所減弱，對照的C組有較大土腥味，其堆肥基質(zhì)變得干燥，堆體表面呈灰白色，T1、T2組沒有灰白色的菌絲，可能是對照組溫度降低有利于中溫放線菌的生長有關(guān)。隨著堆肥時間的延長，堆體漸漸變得干燥、疏松。第12天，T1、T2組堆肥有輕微的土腥味，可見堆體外層有少量灰白色菌絲，中部則為褐色，豬糞已變得干燥、松散，沒有明顯的糞團。第20天，T1組無臭味，堆肥為土褐色，內(nèi)部有灰白色絨毛；T2組外部無明顯臭味，但翻堆時有微弱的氨臭味，可能與微生物發(fā)酵產(chǎn)生游離態(tài)氨有關(guān)。至堆肥結(jié)束，除對照組堆體呈灰白色、有土腥味外，添加微生態(tài)制劑組的T1、T2組堆肥基本無臭味，手捏松散，呈土褐色，與土壤外觀相似。

2.2堆肥溫度的變化

各處理組堆肥溫度的變化見圖1。由圖1可看出，堆肥過程經(jīng)歷了升溫期、高溫期、降溫期。升溫期較短，第2天溫度即達到60℃；第3天T1組和C組的溫度達到最高，T1為73℃，C組為71℃；第4天T2溫度達最高，為72℃。隨后堆肥溫度逐漸下降，以對照組下降得最快，與接種微生態(tài)制劑組的差異極顯著（＜0.01）；在21～25天，溫度又出現(xiàn)一個小高峰，添加菌劑組的升高幅度較對照組大。第24天堆溫降至50℃以下，進入堆肥的降溫腐熟期。按照《糞便無害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB7959-87）要求，最高堆溫應(yīng)達到50～55℃，并持續(xù)5～7天。試驗各組堆肥溫度在50℃以上維持的時間以T1、T2組最長，都是23天，對照組C為10天，均達到了該標(biāo)準(zhǔn)的要求。

圖1　堆肥溫度的變化

圖2　堆肥水分的變化

2.3堆肥水分的變化

各處理組堆肥水分的變化見圖2。由圖2看出，0～21天，各試驗組堆肥水分含量逐漸降低，與溫度的變化趨勢一致，微生物生長繁殖消耗一部分水分，堆體溫度升高蒸發(fā)一部分水分。對照組水分含量下降最快，且下降的幅度較2個添加菌劑組大，但是由圖1看出，對照組堆溫并沒有添加菌劑組的溫度高，水分的下降幅度大可能如2.1所述對照組自第7天出現(xiàn)大量灰白色菌絲、對水分的利用較大有關(guān)。第21天，各處理組補充一定的水分。結(jié)合圖1、2、4、5可以看出，添加菌劑組對碳氮利用率較對照組高，說明微生物生長活躍，堆肥水分含量和溫度與微生物的活動呈正相關(guān)。

2.4堆肥pH值的變化

各處理組堆肥pH值的變化如圖3所示。由圖3可以看出，添加菌劑組和對照組pH值變化趨勢一致，堆肥開始至24天，各組pH值緩緩上升，從8.0左右升至9.0以上，其中T2組pH值較高，T1組次之，對照組較低。pH值的升高與微生物分解有機氮產(chǎn)生氨態(tài)氮有關(guān)，升高的幅度則與微生物的種類和數(shù)量有關(guān)。堆肥24天后pH值下降，可能與微生物繁殖產(chǎn)生有機酸及硝態(tài)氮形成等有關(guān)[12]。

圖3　堆肥pH值的變化

2.5堆肥全碳的變化

圖4　堆肥全碳的變化

各處理組堆肥全碳含量的變化如圖4所示。從圖4可以看出，添加菌劑組T1、T2和對照組C全碳含量的變化趨勢基本一致，均是隨堆肥進行呈下降趨勢。各處理組下降幅度由高到低的順序為：T2組下降12.96%，T1組下降5.75%，C組下降4.73%，各處理組間差異極顯著（＜0.01）。堆肥過程中，微生物分解木質(zhì)素、纖維素等堆肥基質(zhì)中的碳，轉(zhuǎn)化成自身細胞、CO2、水、熱量和能被植物利用的小分子物質(zhì)，隨著堆肥的腐熟，碳含量逐漸降低并趨于穩(wěn)定。T2組接種菌劑量比T1大一倍，對碳的利用率也提高了一倍，說明提高菌劑接種量能增強微生物對碳素的利用。

2.6堆肥全氮的變化

各處理組堆肥全氮含量的變化見圖5。由圖5可以看出，隨著堆肥的進行，氮含量逐漸降低，各處理組下降幅度由高到低順序為：T2組下降0.54%，C組下降0.49%，T1組下降0.47%。堆肥微生物分解利用基質(zhì)中的氮素，轉(zhuǎn)化成自身細胞及硝態(tài)氮等，使氮固定下來，并產(chǎn)生氨氣等氣體，高溫、翻堆和堿性環(huán)境揮發(fā)均可造成氮的損失[12-13]。堆肥0～12天，各試驗組全氮含量逐漸下降，與微生物強烈分解氮素產(chǎn)生氨氣揮發(fā)有關(guān)，其中對照組的氮含量下降得最快、最多，添加菌劑組下降趨勢稍緩；堆肥12～2l天，添加微生態(tài)制劑的兩個處理組氮含量變化都不大，呈上升趨勢，這提示接種菌劑可能具有一定的保氮效果。

圖5　堆肥全氮的變化

3結(jié)論

本研究的結(jié)果表明，在豬糞堆肥中接種微生態(tài)制劑芽孢桿菌，能夠提高堆肥的最高溫度，并延長高溫的持續(xù)時間；能促進碳素和氮素的分解，且具有一定的保氮效果；有利于堆肥的腐熟及無害化，即微生態(tài)制劑應(yīng)用于堆肥是可行的。今后將進一步開展微生態(tài)制劑飼喂生豬的試驗，并研究飼喂微生態(tài)制劑后其對豬糞發(fā)酵的作用。

參考文獻

[1]康白.微生態(tài)學(xué)原理[M].大連:大連出版社,1996:2.

[2]覃熊波,薛新綿.復(fù)合微生態(tài)制劑對育肥豬生產(chǎn)性能的影響[J].四川畜牧獸醫(yī),2008(10):25-26.

[3]張博,劉影,李繼光.添加微生態(tài)制劑對斷奶仔豬生產(chǎn)性能和圈舍環(huán)境的影響[J].廣西畜牧獸醫(yī),2010,26(3):138-139.

[4]薛惠琴,梁應(yīng)國,陸楊,等.不同養(yǎng)殖模式對保育豬生產(chǎn)性能和飼養(yǎng)環(huán)境的影響[J].上海畜牧獸醫(yī)通訊,2012(5):30-31.

[5]丁關(guān)娥,徐玲霞.微生態(tài)制劑在養(yǎng)殖場環(huán)境修復(fù)中的應(yīng)用[J].中國家禽,2012,34(12):56.

[6]帥起義.微生態(tài)制劑對豬免疫應(yīng)答及生長性能的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(11):1210-1212.

[7]劉銳,方亞曼,羅金飛,等.高效微生物菌劑在豬糞堆肥中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(18):10885-10888.

[8]劉勝洪,周玲艷,劉文,等.生物除臭菌對豬糞堆肥腐熟效果的影響[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報,2014,45(3):425-428.

[9]劉學(xué)玲,黃懿梅,姜繼韶,等.微生物生理群在豬糞秸稈高溫堆肥碳氮轉(zhuǎn)化中的作用[J].環(huán)境工程學(xué)報,2012,6(5):1713-1720.

[10]李影林.培養(yǎng)基手冊[M].長春:吉林科學(xué)技術(shù)出版社,1991:53-56.

[11]南京農(nóng)業(yè)大學(xué).土壤農(nóng)化分析[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1996:53-56.

[12]黃國鋒,鐘流舉,張振鈿,等.豬糞堆肥化處理過程中的氮素轉(zhuǎn)變及腐熟度研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2002,13(11):1459-1462.

[13]李清偉,呂炳南,李慧莉,等.豬糞好氧堆肥研究的進展[J].農(nóng)機化研究,2007,1(1):63-67.

作者簡介：王芳（1983-），女，助理研究員，碩士，研究方向為微生態(tài)制劑的研發(fā)及應(yīng)用；E-mail：59825927@qq.com；Tel：15085915551

基金項目：貴州省創(chuàng)新人才團隊項目（黔科合人才團隊[2012]4017號）

收稿日期：2015-10-27

中圖分類號：X713

文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1673-4645(2016)01-0063-04