發(fā)酵菌劑在畜禽糞便中的應(yīng)用

朱佳文，劉 繼，許禎瑩，陳亞迎，雷春龍，吳永勝

（1.成都市農(nóng)林科學(xué)院畜牧研究所，四川 成都 611130；2.成都市農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品研究所，四川 成都 611130）

我國(guó)規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖的迅猛發(fā)展，保障了畜禽產(chǎn)品的有效供給和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的不斷增收，為國(guó)家農(nóng)業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。然而，在畜禽養(yǎng)殖業(yè)不斷發(fā)展的同時(shí)，畜禽糞便的堆積度也隨之增加，對(duì)土壤和地下水造成了嚴(yán)重的污染［1］。目前，由于處理能力和設(shè)施的相對(duì)滯后，畜禽糞便的污染已經(jīng)成為制約畜牧業(yè)發(fā)展的瓶頸。如果不及時(shí)妥善處理畜禽的糞便廢棄物，必將破壞生態(tài)平衡，破壞生態(tài)環(huán)境。高濃度的糞水導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，土壤和水源受到污染，有害病菌和蟲(chóng)卵滋生，并產(chǎn)生大量有害氣體，危及動(dòng)物和人類的健康。因此，要從源頭上控制畜禽養(yǎng)殖面源污染，用先進(jìn)的技術(shù)使畜禽糞便無(wú)害化、資源化、商品化刻不容緩［2-4］。

1 生物有機(jī)肥的概念

糞便微生物發(fā)酵，就是把畜禽的糞便通過(guò)微生物發(fā)酵、分解以及完全腐熟等加工而成生物有機(jī)肥料的技術(shù)過(guò)程。生物有機(jī)肥即按一定比例將動(dòng)植物廢棄物等原料加以微生物菌群，通過(guò)混合、發(fā)酵、分解形成的新型肥料。生物有機(jī)肥的應(yīng)用關(guān)系到環(huán)境保護(hù)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等問(wèn)題，因此，如何選擇和使用有效的菌劑發(fā)酵畜禽糞便尤為重要。

圖1 微生物發(fā)酵糞便的工藝流程

2 畜禽糞便發(fā)酵菌劑的應(yīng)用進(jìn)展

2.1 畜禽糞便發(fā)酵菌種的選擇及作用

優(yōu)選的微生物菌劑可以有效提高發(fā)酵溫度，縮短發(fā)酵腐熟時(shí)間，且腐熟質(zhì)量佳。常用的畜禽糞便無(wú)害化微生物菌劑成分有放線菌、酵母菌、芽胞桿菌、乳酸菌、絲狀真菌和光合菌等。它們能把纖維素、木質(zhì)素、果膠等分解為簡(jiǎn)單的碳水化合物，將粗蛋白分解為氨基酸和小肽，在物料發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生大量有機(jī)物，改善土壤微生態(tài)環(huán)境。在有氧條件下，微生物迅速繁殖，能強(qiáng)烈分解糞便中的有機(jī)物質(zhì)。在高溫菌劑作用下，有機(jī)質(zhì)氧化分解產(chǎn)生生物熱，形成能量交換，在60～70℃的高溫下能殺死病原菌或蟲(chóng)卵，并產(chǎn)生礦物化和腐殖化過(guò)程，釋放出N、K、P和微量元素等有效養(yǎng)分，進(jìn)行物質(zhì)交換；其次，具有特殊作用的芽胞桿菌產(chǎn)生的非特異性免疫因子，能抑制有害微生物活動(dòng)和多種腐敗菌、致病菌的生長(zhǎng)以及腐敗物質(zhì)的分解；再次，菌劑中的絲狀真菌與光合菌能吸收和分解惡臭與有害物質(zhì)；最終，畜禽糞便經(jīng)過(guò)生物發(fā)酵后生成了無(wú)害、無(wú)臭和無(wú)病菌蟲(chóng)卵的高效優(yōu)質(zhì)生物有機(jī)肥［5］。

2.2 菌劑發(fā)酵畜禽糞便的條件和工藝

在菌劑發(fā)酵畜禽糞便的過(guò)程中需控制和掌握以下條件和技術(shù)參數(shù)：廢棄物水分含量、菌劑加入劑量、混合物堆積厚度、發(fā)酵溫度和時(shí)間、pH值、碳氮比等。主要工藝流程見(jiàn)圖1。

2.3 畜禽糞便發(fā)酵菌劑的應(yīng)用

2008年，盛力偉等人將無(wú)害化生物菌劑用于新鮮豬糞或牛糞，分別混合堆制，發(fā)現(xiàn)進(jìn)行微生物發(fā)酵處理后，其生物有機(jī)肥的組成成分有了顯著的變化。并且經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵處理后，檢測(cè)蛔蟲(chóng)卵數(shù)為0，E.coli的數(shù)量從 107～108CFU/g降到了102CFU/g，臭氣強(qiáng)度為0，形成了無(wú)害無(wú)臭的優(yōu)質(zhì)生物有機(jī)肥［5］。2010年，寧志剛等人發(fā)現(xiàn)有效微生物菌劑可以提高堆體溫度，加速有機(jī)物分解；使用復(fù)合微生物菌劑（固氮菌、溶磷菌、解鉀菌）后，堆體中的速效氮、速效磷、速效鉀得到固定與釋放，使豬糞保有較多的營(yíng)養(yǎng)成分，并獲得較高的肥效［6］。黃淑文等人利用酵素菌對(duì)雞糞進(jìn)行發(fā)酵處理，既達(dá)到了高溫堆肥的目的，又縮短了堆肥腐熟時(shí)間，加快了雞糞的無(wú)害化處理過(guò)程，消滅了病原微生物，并且能夠提高雞糞的主要養(yǎng)分含量［7］。2015年，桂平市下灣鎮(zhèn)在畜禽養(yǎng)殖糞污治理中增加了干清糞堆放式微生物發(fā)酵環(huán)節(jié)，把畜禽糞便轉(zhuǎn)換成了優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，不僅在一定程度上解決了養(yǎng)殖污染問(wèn)題，而且增加了養(yǎng)殖戶的收益，得到了政府部門(mén)的支持推廣［8］。劉穎等人發(fā)現(xiàn)，畜禽糞便加入EM菌劑后，發(fā)酵周期縮短為自然堆肥腐熟周期的1/3，有效提高高溫期最高溫度15℃，營(yíng)養(yǎng)成分沒(méi)有明顯降低［9］。

3 畜禽糞便微生物發(fā)酵有機(jī)肥的功效

糞便微生物發(fā)酵有機(jī)肥不僅可以加快推進(jìn)無(wú)公害養(yǎng)殖的進(jìn)程，同時(shí)也可以充分發(fā)揮有機(jī)肥的獨(dú)特功效。參考文獻(xiàn)［10］中對(duì)比分析了畜禽糞便、化肥及生物有機(jī)肥給土壤、農(nóng)業(yè)環(huán)境、人類健康及生存分別造成的影響，并結(jié)合我國(guó)當(dāng)前生物有機(jī)肥發(fā)展?fàn)顩r，指出生物有機(jī)肥是農(nóng)業(yè)發(fā)展的希望之肥。

3.1 微生物有機(jī)肥發(fā)酵腐熟快

微生物有機(jī)肥發(fā)酵分解能力強(qiáng)，是快速腐熟有機(jī)材料。雞糞經(jīng)過(guò)酵素菌發(fā)酵處理后，既達(dá)到了高溫堆肥的目的，又縮短了堆肥腐熟時(shí)間［7］。有文獻(xiàn)指出，畜禽糞便加入EM菌劑后，發(fā)酵周期縮短為自然堆肥腐熟周期的 1/3［9］。

3.2 微生物有機(jī)肥對(duì)土壤有調(diào)節(jié)和改善作用

微生物有機(jī)肥對(duì)土壤具有顯著的改善效果，如激活土壤中微生物活躍率，有效改善土壤板結(jié)，增加土壤通透性，減少水分流失，提高土壤肥力，最終實(shí)現(xiàn)微生物有機(jī)肥對(duì)農(nóng)作物等生長(zhǎng)發(fā)育的促進(jìn)作用。

3.3 微生物有機(jī)肥對(duì)農(nóng)作物抗病能力有提升作用

施用微生物菌劑發(fā)酵制備的有機(jī)肥較非菌劑發(fā)酵有機(jī)肥更能促進(jìn)作物生長(zhǎng)，增加產(chǎn)量，有利于改善作物品質(zhì)（降低作物硝酸鹽、亞硝酸鹽含量），且可在一定程度上增加作物的抗病性。

3.4 有除臭作用

豬糞經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵處理后，臭氣強(qiáng)度降為零［5］。酵素菌處理雞糞后，有利于消除致臭物質(zhì)，減少對(duì)環(huán)境的污染［7］。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，畜禽糞便微生物發(fā)酵有機(jī)肥不僅營(yíng)養(yǎng)元素種類齊全，能夠改良土壤，改善使用化肥造成的土壤板結(jié)，而且能夠改善土壤理化性質(zhì)，增強(qiáng)土壤保水保肥供肥的能力。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，將發(fā)酵菌劑加以合理利用，便會(huì)使生物有機(jī)肥成為重要的可利用資源。科研工作者需要更加不斷探索創(chuàng)新，加快推進(jìn)微生物發(fā)酵進(jìn)程，為充分發(fā)揮糞便微生物發(fā)酵變?yōu)橛袡C(jī)肥奠定堅(jiān)實(shí)有力的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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