猪粪堆肥复合微生物菌剂研制及其效果研究

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bands007
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随着畜禽养殖业规模化迅速发展,所产生的畜禽粪便带来的环境污染问题愈来愈严重。堆肥是资源化处理畜禽粪便的最重要的技术之一,但传统堆肥普遍具有堆肥周期长、堆肥品质低等缺点。微生物在堆肥程中起着决定性的作用,通过向堆肥中施加能促进堆肥发酵的有益菌剂,可以改善堆肥中微生物结构,以此改进传统堆肥工艺。本研究的目的是研制一种对猪粪堆肥腐熟具有促进作用的复合微生物菌剂,在此基础上,检验复合微生物菌剂在猪粪堆肥中的实际效果,主要的研究内容和结果如下:(1)建立猪粪水稻秸秆堆肥,通过监测堆肥温度变化发现,堆肥开始后,在2d内便已迅速升温至50℃以上,最高温度达60.05℃,高温期维持24 d,在第32 d时温度降至40℃以下。从温变结果来看,该堆肥发酵速度较快,从中采集的堆肥样品可以作为筛选堆肥优势中温菌及高温菌的来源。本研究通过传统微生物培养方法,采用牛肉膏蛋白胨固体培养基、PDA固体培养基以及高泽氏一号固体培养基共三种培养基,从堆肥中不同温度阶段提取分离微生物,共分离提取出33种生长旺盛的不同菌株。(2)从初筛所得的33种菌株中,选出续代培养长势良好的优势菌株18株,制成单一液体菌剂,将其接种到经灭菌处理过的猪粪秸秆堆肥中,进行堆肥效果检验,以堆肥水溶性铵态氮与水溶性硝态氮的含量比小于0.5为快速检测堆肥腐熟的标准,从中筛选出6株具有促进堆肥腐熟的菌株。经16S r DNA鉴定,分别为吉氏库特氏菌(Gibsonii)、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、成团泛菌(Pantoea agglomerans)、嗜热裂孢菌(Thermobifida fusca)和嗜热球形脲芽孢杆菌(Ureibacillus thermophaericus)。编号分别为ZW16、ZW18、ZW19、ZW22、ZR02、ZR06。(3)采用专用培养基将筛选所得6株菌扩大培养后按等比例混合制成复合菌剂。将自制复合菌剂J1与两种市售菌剂天一辉远发酵剂J2和VT-1000复合微生物菌剂J3,按0.5%的比例分别接种到猪粪与统糠混合的堆肥中,另设不加菌处理作为空白对照CK,用腐熟指标和肥效指标,包括温度、水分、颜色、气味等物理指标;p H值、EC值、C/N比、T值、TP、TK等化学指标;种子发芽指数生物指标,来判定添加各菌剂对堆肥腐熟效果以及腐熟产品肥效的影响。结果表明:加菌处理和对照组均达到在50℃以上至少维持10 d或在60℃以上至少维持5 d的粪便无害化卫生要求。堆肥经高温期后,一般以堆肥温度下降至40℃以下为堆肥发酵结束的标志,J1处理比CK提前5 d温变至40℃以下,比J2、J3均提前1 d温变至40℃以下。与堆肥初始相比,堆肥结束时,CK、J1、J2、J3各处理的有机碳含量分别降低了10.58%、14.58%、11.19%、11.13%,其中J1处理有机碳含量的下降幅度明显大于其它处理。接种J1、J2、J3的处理在堆肥结束时全氮含量分别为30.83、28.97、20.86 g·kg-1,均高于对照的19.35 g·kg-1。堆肥结束时CK、J1、J2及J3的C/N比依次为21.72、12.90、14.36、19.85,与初始值相比依次降低了8.51%、50.76%、46.34%和16.35%。以T值小于0.6时作为堆肥达到腐熟的标准,堆肥结束时J1、J2处理的T值小于0.6,达到了堆肥腐熟标准,而J3处理与CK未达标。堆肥结束后,加菌剂处理的堆肥EC值显著低于对照,其中J1处理EC值最低,为2.11 m S/cm。J1、J2、J3各处理的GI值分别于堆肥的第32d、42d、47d超过50%,分别比未加菌的CK提前20d、10d、5d达到50%的基本腐熟;堆肥结束后,仅J1、J3处理达到85%这一完全腐熟标准。总之,添加自制菌剂的堆肥处理发酵周期最短,堆肥产品植物毒性最低,品质最高。
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