三種生物菌劑對雞糞好氧發(fā)酵的影響

劉菊蓮 孫潔 王文林 胡馨月 李強(qiáng) 胡登吉

摘 要 為了探究不同生物菌劑對雞糞好氧發(fā)酵的影響，試驗(yàn)分別使用自研復(fù)合菌劑1號、自研菌劑2號和枯草芽孢桿菌對雞糞進(jìn)行靜態(tài)好氧發(fā)酵，通過監(jiān)測各個(gè)處理的溫度、氨氣濃度、GI、總養(yǎng)分、有機(jī)質(zhì)、pH和蛔蟲卵死亡率等指標(biāo)，結(jié)果表明：各項(xiàng)指標(biāo)的處理效果為處理1>處理2>CK，即自研復(fù)合菌劑1號的處理效果最佳，其次是自研復(fù)合菌劑2號，常規(guī)對照菌劑效果最差;自研復(fù)合菌劑1號可以作為雞糞無害化處理的發(fā)酵菌劑，對于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)雞糞有機(jī)肥起到很好的作用。

關(guān)鍵詞 生物菌劑;雞糞;好氧發(fā)酵

中圖分類號：S141.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.19.002

近年來，隨著我國畜禽規(guī)模化、集約化養(yǎng)殖的不斷發(fā)展，糞污排放量呈現(xiàn)出不斷增長的趨勢[1]，其中我國蛋雞年存欄量位居世界首位，糞污年產(chǎn)出量高達(dá)6億噸[2]。積極開展糞污資源化利用是實(shí)現(xiàn)畜禽業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要趨勢，也是提高經(jīng)濟(jì)效益的重要舉措[3]。對畜禽糞便實(shí)施堆肥處理，利用微生物的降解作用將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，堆肥后返田為土壤提供大量腐殖質(zhì)和有機(jī)態(tài)的營養(yǎng)物質(zhì)，這是一條環(huán)境友好的可持續(xù)發(fā)展之路，既可利用廢棄物，又可涵養(yǎng)土地，促進(jìn)生態(tài)修復(fù)和自然環(huán)境改善[4]。在處理畜禽糞便的過程中難免會出現(xiàn)發(fā)酵腐熟度低、周期長等問題，?？赏ㄟ^添加外源菌劑以提高發(fā)酵溫度和有益菌群在有機(jī)肥中的比例，殺死或控制病原微生物的生長，改善微生物群落結(jié)構(gòu)，提高畜禽糞便的腐熟度，達(dá)到改善土壤理化性狀，提高土壤肥力，促進(jìn)作物生長，防治土傳病害的目的[5]。

堆肥腐熟是一個(gè)由微生物主導(dǎo)的生理生化過程，通過微生物發(fā)酵使堆料礦質(zhì)化、腐殖化和無害化而變成腐熟肥料。傳統(tǒng)的堆肥技術(shù)存在發(fā)酵周期長、養(yǎng)分損失嚴(yán)重、臭味較濃等問題[6-8]，不利于還田。而目前的解決措施和處理模式有罐式發(fā)酵、異位發(fā)酵床、原位發(fā)酵床、堆肥等，能將養(yǎng)殖糞污及時(shí)無害化處理成肥后安全還田種植農(nóng)作物[9-11]，可有效降低糞污對環(huán)境的污染。其中，通過添加微生物菌劑進(jìn)行好氧堆肥是實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化利用的主要途徑之一[12]，且成本低、有機(jī)物降解速度快、無害化程度高[13-14]，在國內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用。本文針對規(guī)?；半u養(yǎng)殖場所產(chǎn)生的糞污，利用自主研發(fā)的復(fù)合菌劑在雞糞好氧堆肥中進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn)，以期篩選出效果最佳、工藝簡單、適合本廠生產(chǎn)的菌種，為畜禽糞污資源化利用奠定基礎(chǔ)。

1? 材料與方法

1.1? 試驗(yàn)材料

供試材料為順寶公司自產(chǎn)雞糞、自研復(fù)合菌劑1號（主要成分為巨大芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、蠟楊芽孢桿菌）、自研復(fù)合菌劑2號（主要為酵母、釀酒酵母）、對照菌劑（枯草芽孢桿菌），輔料為外購糠醛渣。

設(shè)置2個(gè)處理和1個(gè)對照（CK），處理1為復(fù)合菌劑1號，處理2為復(fù)合菌劑2號，CK為枯草芽孢桿菌，雞糞+輔料的用料皆為1 t。

1.2? 試驗(yàn)設(shè)備

靜態(tài)曝氣發(fā)酵箱（1 t），便攜式氨氣測定儀（KDN-103F），消化爐（HYP-308、HYP-314），電熱鼓風(fēng)干燥箱（202-00），電子天平（AL104），自動定氮儀（KDN-103F），火焰光度計(jì)（FP6410），紫外可見分光光度計(jì)（UV-1100），便攜式pH計(jì)。

1.3? 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2020年3—10月進(jìn)行。將鮮雞糞與輔料按2∶1的重量配比混合到一起，置于容量為1 t、曝氣量為60 L·min-1的靜態(tài)曝氣發(fā)酵箱內(nèi)，分別添加復(fù)合菌劑1號、復(fù)合菌劑2號、枯草芽孢桿菌菌劑進(jìn)行好氧發(fā)酵，每天定時(shí)曝氣，曝氣時(shí)間為6 h·d-1。發(fā)酵過程中每天用溫度計(jì)測定堆肥（50 cm）溫度，用便攜式氨氣測定儀測定發(fā)酵箱內(nèi)氨氣濃度。種子發(fā)芽試驗(yàn)作物為小白菜。發(fā)酵前后分別取樣測定氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)含量、pH值、蛔蟲卵死亡率，每隔15 d取樣測定1次種子發(fā)芽指數(shù)（GI）。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 不同處理對堆肥溫度的影響

由圖1可見，試驗(yàn)過程中不同處理的起溫速度為處理1>處理2>CK。處理1、處理2的溫度在第4天達(dá)到60 ℃以上，CK在第10天達(dá)到60 ℃以上。從高溫（>60 ℃）持續(xù)時(shí)間來看，處理1為14 d，處理2為11 d，CK為9 d;從最高溫度來看，處理1為73.9 ℃，處理2為68.1 ℃，CK為68.6 ℃。高溫期結(jié)束后溫度開始下降，最終趨于穩(wěn)定，三組溫度下降幅度基本一致。由此可知，在靜態(tài)曝氣好氧發(fā)酵的條件下，起溫效果為復(fù)合菌劑1號>復(fù)合菌劑2號>枯草芽孢桿菌。

2.2? 不同處理對堆肥氨氣濃度的影響

由圖2可見，靜態(tài)曝氣發(fā)酵試驗(yàn)中三個(gè)處理的氨氣濃度波動都比較大，CK的氨氣濃度最高，最高濃度達(dá)到930.0 mg·kg-1，處理2的氨氣濃度次之，最高濃度達(dá)到786.9 mg·kg-1，處理1的氨氣濃度最低，最高濃度達(dá)到214.1 mg·kg-1。由此可見，各菌劑的固氮效果為復(fù)合菌劑1號>復(fù)合菌劑2號>枯草芽孢桿菌。

2.3? 不同處理對小白菜種子發(fā)芽指數(shù)的影響

由表1可見，三個(gè)處理的種子發(fā)芽指數(shù)都隨時(shí)間上升，且處理1>處理2>CK，45 d后處理1的種子發(fā)芽指數(shù)比CK提高28.81%，比處理2提高27.72%;CK的種子發(fā)芽指數(shù)不符合畜禽糞便堆肥國家標(biāo)準(zhǔn)（NY/T 3442—2019）的要求。表明在靜態(tài)曝氣好氧堆肥的條件下，復(fù)合菌劑1號、2號均能有效提高肥料腐熟度，且復(fù)合菌劑1號效果最佳。

2.4? 不同處理對有機(jī)肥產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)的影響

由表2可見，發(fā)酵后水分含量為CK>處理1>處理2，表明復(fù)合菌劑1號、2號均能有效降低物料水分;總氮含量為處理1>處理2>CK，這主要是由于自研菌劑具有一定的固氮效果，且復(fù)合菌劑1號固氮效果優(yōu)于復(fù)合菌劑2號，這與前述氨氣濃度變化規(guī)律相符;P2O5含量為處理2>處理1>CK，K2O含量為處理1>處理2>CK，總養(yǎng)分處理1>處理2>CK，說明自研菌劑對養(yǎng)分積累具有一定的促進(jìn)作用，且發(fā)酵后有機(jī)質(zhì)含量、pH值、蛔蟲卵死亡率均符合有機(jī)肥料國家標(biāo)準(zhǔn)（NY 525—2012）的要求。

3? 小結(jié)

1）從不同發(fā)酵菌劑對溫度的影響看出，起溫速度和高溫持續(xù)時(shí)間均為處理1>處理2>CK，即復(fù)合菌劑1號>復(fù)合菌劑2號>枯草芽孢桿菌。

2）從不同發(fā)酵菌劑對氨氣濃度的影響看出，處理1<處理2

3）從不同發(fā)酵菌劑對小白菜種子發(fā)芽指數(shù)的影響看出，經(jīng)過45 d的靜態(tài)陳化發(fā)酵，其種子發(fā)芽指數(shù)為處理1>處理2>CK，即復(fù)合菌劑1號的對肥料的腐熟效果最佳，其次是復(fù)合菌劑2號，常規(guī)對照菌劑效果最差。

4）從不同發(fā)酵菌劑對有機(jī)肥產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)的影響看出，經(jīng)過45 d的靜態(tài)陳化發(fā)酵，有機(jī)肥主要技術(shù)指標(biāo)評價(jià)為處理1>處理2>CK，即復(fù)合菌劑1號的效果最佳。

綜上，通過不同發(fā)酵菌劑在雞糞有機(jī)肥上的發(fā)酵應(yīng)用，復(fù)合菌劑1號的處理效果最佳，能作為雞糞無害化處理的發(fā)酵菌劑，對于生產(chǎn)雞糞優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥可以起到很好的作用。但自研復(fù)合菌劑能否用于牛糞、豬糞等糞料的發(fā)酵處理，還有待于進(jìn)一步研究。

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（責(zé)任編輯：丁志祥）