3种外源菌剂对牛粪堆肥中微生物群落的影响_任静
2013年12月甘 肃 农 业 大 学 学 报第4 8卷第6期59~63JOURNAL OF GANSU AGRICULTURAL UNIVERSITY双月刊3种外源菌剂对牛粪堆肥中微生物群落的影响任静,王丽君,胡琳莉,周德霞,郁继华,张国斌,李雯琳(甘肃农业大学农学院,甘肃兰州 730070)摘要:在牛粪堆肥中接种3种外源生物菌剂,通过测定堆肥腐熟过程中温度和细菌、真菌、放线菌数量的动态变化过程及其相关性,分析不同外源菌剂对堆肥微生物群落的影响.结果表明:3种外源菌剂均对堆体快速升温及延长高温期有显著作用;菌剂3可有效提高堆肥中的细菌数量,其中第14天达到4.85×1011个/g;菌剂2可提高堆肥中放线菌的数量,其中第14天达到1.95×107个/g;3种菌剂对堆肥中真菌数量的变化无显著影响;添加菌剂后微生物数量与堆肥温度间表现出负相关性,但均未达到显著水平;菌剂3对牛粪堆肥腐熟过程的影响较为显著.关键词:牛粪堆肥;外源菌剂;微生物数量中图分类号:S 144 文献标志码:A 文章编号:1003-4315(2013)06-0059-05
第一作者:任静(1984-),女,硕士研究生,主要从事设施蔬菜栽培生理与生长调控方向研究.E-mail:mailrenjing@163.com通信作者:郁继华,男,教授,博导,主要从事设施作物栽培方面的研究.E-mail:yujihua@gsau.edu.cn基金项目:农业部行业专项“西北非耕地园艺作物栽培基质优化配制技术与产业示范(201203001)”;农业产业技术体系建设资金项目“国家大宗蔬菜产业体系”(CARS-25-C-07);甘肃省级重大专项“玉米秸杆基质循环利用技术研究与示范”(1002FKDA038).收稿日期:2012-12-20;修回日期:2013-04-12Effects of three exogenous microbial agents on microbialcommunity in cow manure compostingREN Jing,WANG Li-jun,HU Lin-li,ZHOU De-xia,YU Ji-hua,ZHANG Guo-bin,LI Wen-lin(College of Agronomy,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China)Abstract:To analyze the effects of different exogenous microbial agents on microbial community,thevariations of temperature and microbial community and their correlations during compost decompositionprocess were investigated,by adding three exogenous microbial agents to cow manure compost.The resultsshowed that all the three exogenous microbial agents increased temperature quickly and prolonged the hightemperature period.Agent 3,which was effective of enhancing bacterium number in cow manure compost,and there was 4.85×1011 cfu/g at the fourteen day.Agent 2,which was effective of enhancing actinomyce-tes number in cow manure compost,and there was 1.95×107 cfu/g at the fourteen day.All the three exog-enous microbial agents didn't change fungus number.There were negative correlations between microbialnumber and temperature after adding exogenous microbial agents,but correlations of them were not signifi-cant.Agent 3had great impact on the compost decomposition process of cow manure.Key words:cow manure composting;exogenous microbial agent;microbial number 堆肥化处理是依靠自然界广泛存在的细菌、真菌、放线菌等三大区系的微生物,对有机物质进行有控制地生物降解,使之转化成腐殖质的生物化学处理技术[1].随着堆肥的产业化发展,接种外源微生物菌剂已成为一种高效堆肥技术被广泛应用.国外相关研究主要以污泥、稻草为原料,而对畜禽废弃物堆甘肃农业大学学报2013年肥的研究较少[2-6].堆肥物料的不同,使得微生物群落复杂性与群落结构演替速度的差异性也较大.目前,我国北方以牛粪为原料的堆肥生产较为常见,但利用合适的外源微生物菌剂来提高堆肥质量尚是一个技术难点.微生物接种剂利用功能微生物种群,以高温堆肥为基础,代替废弃物中的原有微生物来加快堆肥腐熟速度,提高堆肥品质,是真正意义上的生物有机肥生产[7-8].本研究拟通过在牛粪堆肥过程中添加3种外源微生物菌剂,动态测定不同微生物群落的变化过程及对腐熟进程的影响,探讨菌剂与微生物群落指标之间的关系,以期为高效利用微生物菌剂加快牛粪堆肥腐熟进程提供理论依据.1 材料与方法1.1 试验材料堆肥:本试验堆肥原料为新鲜牛粪,取自甘肃农业大学动物与科学技术学院奶牛养殖场,原料的基本理化性状见表1.表1 堆肥原料的基本理化性状Tab.1 Major physical and chemical characteristicsof compost materials原料全氮/%有机碳/%碳氮比含水率/%牛粪1.64 42.30 25.79 60.68 菌剂:本试验所选取的菌剂,分别为菌剂1(山东农业科学院提供),由枯草芽孢杆菌、唐德链霉菌、白浅灰链霉菌、黑曲霉、里氏木霉等复合菌种组成;菌剂2(南京农业大学提供),由8种纤维素分解细菌、真菌、放线菌组成;菌剂3(甘肃科学院生物所提供),有效活菌数>80亿cuf/g.菌剂1、菌剂2均为固体状,菌剂3为液态状.1.2 试验方法堆肥试验于甘肃农业大学温室外进行,采用人工翻堆,每4d翻1次.试验设4个处理,不接种菌剂的对照及分别接种菌剂1、菌剂2、菌剂3的处理,菌剂接种量按各菌剂的使用方法进行.每个处理堆体约1.5m3,堆制成高1m的锥体,设3次重复.堆肥第0、1、3、7、14、21、28、35、42、49d时,于堆体表层10cm深处、采用5点法取样,每个样品取1kg左右.将5点样品充分混匀,装入灭菌的自封带内,带回实验室进行微生物培养.堆肥开始后,每天测堆体温度(17∶00~18∶00),同时进行环境温度的测定.活菌数的测定用平板菌落计数法.细菌培养采用牛肉膏蛋白胨培养基,放线菌培养采用高氏一号培养基,真菌培养采用马丁培养基[9].1.3 数据处理试验数据用SPSS 17.0和Microsoft Excel进行统计分析.2 结果与分析2.1 不同菌剂堆肥的温度变化温度是判断堆肥微生物活动强度的最好参数,温度高低和高温期持续的时间决定着堆肥腐熟的效果[10].同时,温度的高低也会直接影响微生物群落的结构.由图1可知,菌剂的添加不但提高了物料升温的速度,而且最高温度较对照高出6.8℃.添加3种菌剂的处理,在堆制第1d即进入了高温阶段,菌剂3的处理高温值达到70.4℃,直至14d时高温期结束.菌剂1和菌剂2的最高温度分别为66.4℃和69.6℃,但高温期持续时间比菌剂3多8~9d.接种菌剂3的处理在后期降温速度较其他2个菌剂的处理要快.对照处理于第4d升温至最高温度63.6℃后出现下降趋势,55℃以上仅维持了4d,随即进入降温阶段.研究结果表明,3种菌剂的添加,可以快速提高堆体的温度.菌剂1、菌剂2处理的高温阶段延长,有机物被分解的程度更加剧烈、充分,从而促使物料腐殖化增加,进一步提高了无害化程度.2.2 不同菌剂堆肥的微生物数量变化2.2.1 细菌的数量 整个堆肥过程中,细菌数量随着温度的骤然上升而呈现下降趋势(图2).第7~28d是堆肥的高温时期,细菌数量在此期间出现了回升,菌剂3处理的细菌数量达到最高值4.85×1011个/g,但仍然低于堆肥初期,说明有机物质的大量分解为嗜热细菌的繁殖提供了物质与能量,嗜热细菌成为堆肥高温阶段的优势种群,而中温细菌以及其它一些适应不了此环境的细菌种群或处于休眠或大量死亡.降温期细菌数量保持稳定下降.堆肥结束时,不接种的对照细菌数量为1.16×1011个/g,菌06第6期任静等:3种外源菌剂对牛粪堆肥中微生物群落的影响图1 不同处理堆肥温度的变化Fig.1 The changes of temperature during composting under different treatments图2 不同处理细菌数量变化Fig.2 The changes of bacterium number duringcomposting under different treatments剂1、菌剂2、菌剂3分别为1.62×1011、0.91×1011、1.68×1011个/g,且菌剂2、菌剂3的细菌数量与对照差异显著.堆肥过程中,菌剂3处理的细菌数量一直较对照高,说明接种菌剂3可有效地提高堆肥各阶段细菌的数量.2.2.2 放线菌的数量 从图3可以看出,堆肥过程中放线菌的数量变化与细菌数量的变化大致相似,显现出先降后升而后下降直至平稳的趋势(图3).菌剂2的处理在第14d时放线菌的数量急剧回升,达到1.95×107个/g,与对照差异极显著.而菌剂1、菌剂3的处理也表现出了与对照差异显著,且菌剂3处理的放线菌数量低于菌剂2与菌剂1.至降温期图3 不同处理放线菌数量变化Fig.3 The changes of actinomycetes numberduring composting under different treatments时,菌剂2处理的放线菌数量下降较快,低于对照.整个堆肥过程中,接种菌剂2后堆肥的升温期及高温期放线菌总数高于对照.可见,接种菌剂2有利于堆肥放线菌数量的增加.2.2.3 真菌的数量 堆肥温度的升高与下降都对真菌数量的变化起到决定性的作用.由图4可以看出,4个处理的真菌数量变化趋势较为一致,堆肥前7d随温度的上升而急剧下降,第7~21d真菌数量变为0,说明在4个处理中,没有能耐受60℃以上高温的真菌菌种存在.直至降温阶段,真菌数量才出现略微上升趋势.表明接种菌剂只能增加堆肥开始16甘肃农业大学学报2013年图4 不同处理真菌数量变化Fig.4 The changes of fungus number during compostingunder different treatments时的真菌数量,并不能在整个堆肥过程中起作用,对堆肥真菌数量的变化几乎没有影响.2.3 堆肥温度与微生物数量的相关性分析温度对微生物的影响是广泛的,温度的改变必然会引起微生物体内多种生物化学反应的改变.适宜的温度能刺激微生物生长,而不适的温度则会影响微生物代谢、形态及毒力等,甚至死亡[11].由表2可知,各微生物类群的数量变化与温度之间表现出一定的相关性,但并未达到显著水平(P>0.05).各处理的真菌数量与温度之间均为负相关关系,放线菌大多数处理也呈负相关.其中,菌剂1细菌数量与温度的相关性系数为-0.297,真菌与温度相关性系数为-0.477.由温度与堆肥中微生物数量的负相关性可以说明,高温可以抑制细菌、真菌和放线菌的种类与数量,尤其是对真菌的作用最显著.堆体温度的上升是微生物代谢产热积累的结果,反映了微生物代谢强度和堆肥物质的转化速度[12].因此,堆体温度体现了微生物生命活动的剧烈程度.过低的温度会使有机物分解速度下降,但过高的温度会导致一些主要分解纤维素、木质素的中温微生物死亡,堆肥温度的高低直接影响堆肥进程的速度.表2 微生物数量与温度之间的相关系数Tab.2 The correlation coefficient between microbialpopulation and temperature处理细菌真菌放线菌菌剂1-0.297-0.477-0.027菌剂2 0.243-0.409 0.058菌剂3 0.219-0.307-0.151对照0.113-0.128 0.2763 讨论与结论由于定期翻堆,使整个温度变化过程中出现了几次较低值,但物料温度很快回升,并无影响到堆制高温的持续进行.经过高温阶段微生物对有机物的分解,堆肥腐熟后期有机物的量大大减少,微生物在分解过程中无法产生足够的热量,使温度呈连续下降趋势,直至堆肥结束.堆肥腐熟时间过长仍是堆肥生产所面临的问题,吴银宝等研究了在合适的堆肥条件下,加速堆肥腐熟的重点应放在降温腐熟期,可考虑在降温腐熟期加入菌剂,避免堆肥高温期对其不利影响,加快对已分解堆肥基质的利用,达到快速腐熟的目的[13].本试验所添加的3种复合菌剂,在堆肥中均表现出了升温速度快、高温持续时间长的作用,但降温期也维持了20d左右的时间,将堆肥腐熟时间延长了近一半;而在相同的条件下,即便未加入菌剂的对照,堆体也可升温至55℃以上,并持续了3~4d,同样达到了堆肥无害化的标准.因此,添加此3种菌剂在缩短堆肥时间的问题上还有待于进一步的研究.细菌的数量在前期、中期远大于后期.堆肥开始后,由于温度的迅速上升,中温细菌大量死亡或休眠,以至细菌总量出现了暂时的降低.进入高温期后,嗜热细菌得到了生存与繁衍的环境,细菌数量快速增加.后期中温细菌的再次出现,使细菌总量趋于稳定.本试验中,菌剂2、菌剂3的添加都对堆肥细菌数量的变化起到较大影响,且差异显著.放线菌在堆肥高温期是分解木质素、纤维素的优势菌群[14].因此,较高的放线菌数量有利于牛粪中木质素的分解与转化.本试验表明,接种菌剂1、菌剂2处理的放线菌数量都高于不接种的对照,说明外源菌剂可以提高放线菌数量,使其在堆肥过程中起到较快分解木质素的作用.真菌数量在高温期降到0,充分说明添加3种菌剂并未在堆肥高温期对真菌数量起到影响.从整个堆肥进程来看,真菌总数相当低,其原因是高温堆肥过程中的大部分时间,温度对真菌的生存造成较大影响,导致大部分真菌种群处于休眠状态或死亡.在整个堆肥过程中温度的变化是波动的,其变化的不稳定致使好氧微生物数量有2次较小的增26
接种复合菌剂对牛粪堆肥发酵的影响
浙江农业学报Acta Agriculturae Zhejiangensis,2012,24(2):275—278 http://www.zjnyxb.cn 朱凤香,王卫平,洪春来,等.接种复合菌剂对牛粪堆肥发酵的影响[J].浙江农业学报,2012,24(2):275—278.
接种复合菌剂对牛粪堆肥发酵的影响
朱凤香,王卫平,洪春来,陈晓吻,姚燕来,吴传珍,薛智勇
(浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所,浙江杭州310021)
摘要:研究了接种复合菌剂对牛粪堆肥发酵的影响。结果表明,在含12%木屑的堆肥中添加复合菌剂与否
并不影响其发酵;在含6%木屑的堆肥中添加复合菌剂能使堆肥迅速升温发酵;在不添加木屑的堆肥中添加
复合菌剂也无明显作用。因此,接种复合菌剂能促进含6%木屑牛粪堆肥的发酵,并可减少辅料用量,降低畜
禽粪便处理成本。
关键词:复合菌剂;木屑;牛粪;堆肥
中图分类号:S 144 文献标志码:A 文章编号:1004—1524(2012)02—0275—04
Effect of composite inoculants on fermentation of COW manure composting
ZHU Feng—xiang,WANG Wei—ping,HONG Chun—lai,CHEN Xiao—yang,YAO Yan—lai,WU Chuan—zhen,XUE
Zhi—yong
(Institute ofEnvironment Resource and Soil Fertilizer,Zhejiang Academy ofAgricuhure Sciences,Hangzhou 310021,
China) Abstract:The influence of composite inoculants on fermentation of COW manure composting containing different rates
牛粪的处理方法
国内外牛粪生物质资源利用的现状与趋势
袁立,王占哲,刘春龙
近年来,随着奶牛养殖业规模化、集约化的迅速发展,奶牛场粪便集中排放造成的环境污染问题日益凸显。2007年全国奶牛存栏量1 万头,牛粪日排泄量高达20~30万t,尤其是规模化奶牛场,若缺乏有效处理手段,大量牛粪堆积容易造成严重的污染。牛粪在造成对土壤、水源、大气污染的同时,大量堆放占用奶牛场自身有限的生产场区,影响了奶牛场正常的生产秩序。随着对奶牛养殖小区及规模化新建奶牛场环保要求的提高,牛粪的出路及综合利用的研究迫在眉睫。
一、牛粪养分情况
牛粪本身是一种很好的生物质资源。同其他禽畜粪便一样,牛粪中也含有大量的矿物质元素(表1)和丰富的营养物质(表2)。牛粪质地细密,含水较多,分解慢,发热量低,属迟效性肥料。从养分含量来看,牛粪中的矿质元素和营养物质大部分含量均较其他畜禽粪便低,有机质含量与鸡粪相近,只有粗纤维、粗灰分以及无氮浸出物含量相对较高。但其产量高,总量大,因此矿物质元素和营养物质总量也相对较多。通过不同的处理技术和工艺,可生产出多种无害化、资源化、高效性的增值产品,在防治环境污染的同时也能获得良好的经济效益和社会效益。
二、牛粪生物质资源利用的现状
牛粪作为生物质资源处理的目的是将其无害化、减量化与资源化,最大限度地满足环境的可接受性及经济上的可行性。随着经济的发展和对环保要求的提高,目前,国内外处理畜禽粪便的方法很多,在生产中受到普遍欢迎的是那些投资少、运行成本低并能生产出高附加值产品的技术方法。
1、牛粪生物质资源饲料化利用
牛粪作饲料是将其综合利用的途径之一。由于牛粪各种养分含量丰富,经过适当处理后,可提高蛋白质的消化率和代谢能,同时还可杀死病原菌和改善适口性,可作为饲料来利用。目前将牛粪饲料化的处理方法主要有干燥法、分解法和发酵法等。
① 发酵法
发酵法是在牛粪中加入某些微生物菌剂或酶制剂以及其他辅料,然后在适宜的温度下发酵,将所得产品用来喂猪、鸡、鱼等动物。例如将牛粪进行青贮发酵,只要有足够的水分和可溶性碳水化合物,牛粪即可同其他禽畜粪便与作物秸秆、饲草或其他粗饲料一起青贮。青贮时,粪便与饲草或其他饲料搭配比例最好是1:1。此法不仅可提高适口性和吸收率,防止蛋白质的过多损失,而且可将部分非蛋白氮转化成蛋白质,并杀灭几乎所有的有害微生物。
复合微生物菌剂在牛粪堆肥中的试验研究
安徽农业科学,Jmunal ofAnhui A .Sci.2007,35(16):4922,4933 责任编辑庆珞责任校对胡先祥 复合微生物菌剂在牛粪堆肥中的试验研究 何志刚,孙军德 (沈阳农业大学土地与环境学院,辽宁沈阳l0ol61) 摘要对牛粪自然堆肥中好氧纤维素分解茵群进行分离纯化,选出2株霉菌,并结合实验室的原有复合生物茵剂(硅酸盐细菌、固氮茵、 有机磷细菌、酵母茵等),设计4个组合,进行牛粪堆肥试验,对堆肥过程中的温度、粗纤维和纤维素酶活性进行跟踪测定,结果表明组合 ④好氧纤维素分解茵群和原有实验室的微生物菌株组成的复合茵剂可以提高堆温,提前高温期的到来,加速堆肥中有机物的分解从而 加速堆肥过程。 关键词纤维素分解茵;纤维素酶;堆肥 中图分类号X172 文献标识码A 文章编号0517—66ll(2txr7)16—04922—01 EI印唧血 0f Camvot ̄lW/la'oollCrat ̄Used in Cow DIⅡ Ihmp0st HE/ ̄i-gtmg et al(College of Land and Enviromr ̄nt,Shenyang Xgn ̄tural University,Shenyang,Liaoning 100161) Abstract n1e separation and purification were carried out on aerobic cellulose decomposition strains group in natural cow compost,and 2 mildew雌 screened,combined with the or ̄lal comtx)und microorganism strains of laboratory(111e silicate bacterium,azotobacter,organic pll0sph0ms bacterium, micwzyme),the4 combinationswe designed,andtIIe experiment ofcoWdung c0Ⅱ 0stwas carried out,neanwhiletr ̄khgdetenninedtIIetemperature, 吐lick fd ̄re and celulose enzyn ̄tic activity in the process of compost. I1le results showed that the compound microorganism of combination 4 which峨 consisted ofaerobic celulose deco ̄itiou stills group and the original compound microorganism strains of Laboratory could increase the texture of compost,and advance the arrival of megathennal period,and accelerate the organic decomposition in compost and apN2elerate compost process. Key words Cellulose-decompeslng microorganisms;Celhdose enzyme;Con ̄t 我国是畜禽养殖大国,近年来,养殖业向规模化、集约化 方向发展。养殖业为人民生活水平的提高作出了巨大贡献, 同时也产生大量的畜禽粪便u J。如果不经过无害化处理,会 对环境造成严重污染,并对畜禽和人类的健康造成很大威 胁。解决大量畜禽粪便经济又有效的方法就是堆肥法,将自 然界中分解纤维素的细菌、放线菌、真菌等微生物接入畜禽 废弃物中进行堆肥,不仅能解决环境污染问题,还能够变废 为宝,将废弃物堆制成肥料或土壤调节剂,施入田中,起到改 良土壤和增加肥效的作用L2J。目前,对畜禽粪便堆肥的工艺 条件、影响因素、应用效果等方面的研究较多,但对较难降解 的牛粪堆肥研究报道较少。笔者于20o6年从牛粪自然堆肥 中筛选出好氧纤维素分解菌群和原有实验室的微生物菌株 (硅酸盐细菌,固氮菌,有机磷细菌,酵母菌等)组合,进行牛 粪堆肥试验的研究,为有效处理牛粪等高纤维类废弃物提供 一定的理论基础。 1材料与方法 1.1试验材料土壤采自沈阳东陵郊区麦田,牛粪以及堆 肥采自沈阳浑南新区后桑林子光明养殖场。牛粪基本理化 性质:pH值8.54,含水量81.45%,全氮0.41%,全磷0.281%, 全钾0.167%,有机质16.3%。培养基:细菌为牛肉膏蛋白胨 培养基;放线菌为高氏培养基;霉菌为PDA培养基。 1.2堆肥接种方法组合03c ̄ ̄、组合②真菌、组合③实验室 原有复合菌株、组合④真菌+复合菌株。将扩大培养后的各 菌种按所选组合配比接入堆料中,接种量为0.5%,以不接菌 种即自然堆肥为对照,搅拌均匀。各处理3个平行,每处理 的堆料为100 ks,堆制成高0.5 in圆锥体。 1.3堆肥过程中指标测定温度:将温度计插入堆料中,深 度为25~30 al1,每天上午9:00、下午3:∞测定温度,以2次温 度的平均值作为当天料温。粗纤维含量:采用酸碱法,以风干 堆料中的含量来计算。纤维素酶活性测定:以文献[3]方法。 作者简介何志刚(1978一),男,辽宁沈阳人,硕士研究生,研究方向:固 体废弃物处理。*通讯作者 收稿日期2007-03.05 2结果与分析 2,1好氧纤维素分解菌群对温度的影响温度是堆肥过程 中微生物活动是否旺盛的标志,是表观上直接判断堆肥速度 及腐熟度的指标_4J。组合④堆制第2天堆温就迅速上升至 50℃左右(图1),并且在发酵前期温度明显高于其他组合。 组合④主要由纤维分解菌群和高温好氧菌群组成,能够充分 地利用堆肥中的可分解物质,而组合②由于菌种单一、组合 ③由于缺乏纤维分解菌群都不能达到很好的效果。由此可 见,组合④可以提高堆温,提前高温期的到来,加速堆肥中有 机物的分解。 簧 图1堆肥中温度变化 2.2好氧纤维素分解菌群对粗纤维含量的影响 堆肥是依 靠各种微生物分解有机物并转化为腐殖质的生物化学过程, 加速腐殖化过程可以提高堆肥的速率和质量。由于牛粪等 废弃物中含大量较难降解的纤维素,因此加快纤维素转化成 腐殖质便成为提前结束堆肥的关键_5 J。由图2可知,组合② ~④堆肥初期粗纤维含量有所增加这是由于堆制初期易降 解的有机物质首先被微生物分解利用,并产生大量co2,使总 干物重以cch形式迅速下降,而此时粗纤维等难降解物质还 没开始分解,导致前期粗纤维相对含量增加。之后,随着剩 下的纤维素、木质素等难分解物质被缓慢降解,粗纤维相对 含量也随之下降。在整个堆制过程中对照的粗纤维含量变 (下转第4933页)
复合发酵剂对低温环境牛粪堆肥的影响
复合发酵剂对低温环境午粪堆肥的影响
张晓双徐凤花何惠霞刘春梅
本试验针对北方寒区特殊地理环境条什.采用牛粪好氧堆肥 发酵,研究0 c以下,接种复合发酵剂对堆肥的影响。结果表明:牛
粪接种复合发酵剂24h和48h堆温分别升至40.1 oC、55.6 ̄C;高温
期持续6d;发酵周期缩短至12d;脱水率达40%以上;pH值先降低
后升高,最终稳定8.2左右;除臭效果良好,3d后臭味基本消除。
随着黑龙江省畜禽养殖业快速发展,畜禽产生大量粪便和污
水造成严重的环境污染,防治工作已迫在眉睫。北方低温持续时间 长是畜禽粪便高温堆肥的一大障碍,如何在低温条件下进行牛粪
高温堆肥已成为亟待解决的问题。本试验研究在低温条件下接种 复合微生物发酵剂对堆肥温度、pH值、含水量、除臭效果,旨在探
明低温条件下接种发酵剂对牛粪堆肥的影响。
一、材料与方法
】、试验材料。牛粪,稻壳粉,复合微生物发酵剂
2、试验设计。鲜牛粪,以稻壳粉为调理剂调至含水量65%左 右。混匀堆成2x1.5 x1.2m的堆体,根据发酵温度进行机械翻堆。
对照不接复合发酵剂:84%牛粪+16%调理剂
处理接复合发酵剂:84%牛粪+】6%调理剂+1%o复合发酵
剂 3、取样及测定方法
(1)取样。分别取上层,中层,下层,深度距堆顶20em,50era,
70era,测定温度、含水率和pH值动态变化,观察臭味变化。
(2)测定方法。含水率用105℃烘24h或至恒重。pH值样品:去
离子水=1:10(W/V),pH计测定。除臭效果以堆肥臭度为指标,臭度
采用六级分类法。
二、结果与分析 1、接种复合发酵剂堆肥温度的变化动态。堆体温度变化是堆
肥进程的宏观反映,也是影响微生物活动和堆肥工艺过程的重要
因素。温度上升是微生物代谢产热积累的结果,反映了微生物代谢 强度和堆肥物质转化速度。低温条件下接种复合发酵剂加速有机
物质降解,使堆体快速升温,维持适当高温期杀死病原菌、虫卵和
超高温堆肥过程中微生物群落及其理化性质研究
第
4 7卷第
4期
2021年
12月延边大学学报(自然科学版
)
Journal of Yanbian University (Natural Science Edition)Vol. 4 7 No. 4
Dec. 2021
文章编号
:1004-4353(2021)04-0319-05
超高温堆肥过程中微生物群落及其
理化性质研究
王艳成
',
黄升日
',
董微巍
',
申鹏飞
2,朴春香
1
(1.延边大学农学院
,吉林延吉
133000; 2.吉林省和龙市工商业联合会
,吉林和龙
1334 00 )
摘要
:为了研究微生物在超高温堆肥过程中的变化及其对堆肥的影响,利用聚合酶链式反应变性梯度凝胶
电泳
(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis, PCRT)GGE:)技术分析了 超高温堆肥
畜禽粪便中微生物的组成结构,并检测了其理化性质(温度、含水率、碳氮比
(C/N)和
pH)随时间的变化情况
.
研究结果表明:不同堆肥阶段其主要含有的微生物不同,其中优势菌门为
Firmicutcs;在超高温堆肥过程中
,
温度、含水率和
C/N随堆肥时间总体呈逐渐下降趋势,而
pH随堆肥时间总体变化趋势不大且
pH值大于
8;
腐熟
35 d后发酵基质趋于稳定.该研究结果可为超高温堆肥畜禽粪便发酵菌种的筛选和功能菌剂的制备提
供理论基础
.
关键词
:超高温堆肥
;微生物多样性
;畜禽粪便
;变性梯度凝胶电泳
中图分类号
:S182 文献标识码
:A
Study on the microbial community and its physiccochemical
properties in the process of ultra-high temperature composting
WANG Yancherg , HUANG Shengri , DONG Weiwei1 , SHEN Pengfei2 , PIAO Chunxiarg
牛粪对双孢菇菌渣堆肥过程中碳氮转化及真菌群落的影响
农业环境科学学报JournalofAgro⁃EnvironmentScience2024,43(1):162-1732024年1月
王萌萌,范博文,赵立琴,等.牛粪对双孢菇菌渣堆肥过程中碳氮转化及真菌群落的影响[J].农业环境科学学报,2024,43
(1):162-173.WANGMM,FANBW,ZHAOLQ,etal.Effectsofcattlemanureoncarbonandnitrogentransformationandfungalcommunities
duringcompostingofAgaricusbisporusfungusresidues[J].JournalofAgro-EnvironmentScience,2024,43(1):162-173.
牛粪对双孢菇菌渣堆肥过程中碳氮转化及真菌群落的影响
王萌萌,范博文,赵立琴,孙宁,杨凤军*,田丽美,吴瑕
(黑龙江八一农垦大学园艺园林学院,黑龙江大庆163000)
Effectsofcattlemanureoncarbonandnitrogentransformationandfungalcommunitiesduringcomposting
ofAgaricusbisporusfungusresidues
WANGMengmeng,FANBowen,ZHAOLiqin,SUNNing,YANGFengjun*,TIANLimei,WUXia
(CollegeofHorticultureandLandscapeArchitecture,HeilongjiangBayiAgriculturalUniversity,Daqing163000,China)Abstract:ThisstudyaimedtorevealtheeffectofcattlemanureonfungalcommunitydynamicsanditseffectoncarbonandnitrogentransformationduringthecompostingprocessofAgaricusbisporusfungusresidues.Thechangesinthecompositionandstructureoffungal
外源微生物对牛粪高温堆肥的影响
◇科技论坛◇ 科技目向导 2013年32期
外源微生物对牛粪高温堆肥的影响
聂振江王喜艳李旭颖张俐伶
(黑龙江农垦科技职业学院黑龙江哈尔滨1 50431)
【摘要】自改革开发以来,我国社会经济也得到了飞速的发展,这也为我国禽畜养殖业的蓬勃发展提供了前提条件。不过,在我国禽畜养
殖业发展的过程中,也带来了许多问题,其中禽畜粪便的产生量的问题也日益突出,这不仅对生态环境有着十分严重的影响,还给人们的生活
带来了许多的不便.因此我们就采用外源微生态对禽畜粪便高温堆肥的方法来对其进行处理。本文通过相关的实验研究,主要论述了外源微生
物对牛粪高温堆肥的影响,以供相关人士参考。
【关键词】外源微生物;高温堆肥;实验研究
随着我国禽畜业的不断发展.禽畜粪便产量和处理的问题一直没
有得到很好的解决.这不仅对生态环境有着十分严重的影响,还给当 地居民的日常生活带来诸多的不便 因此我们就要采用相关的技术受
到来对禽畜的粪便问题进行处理。下面我们就通过向牛粪中添加微生 物菌剂来对其牛粪高温堆肥的速度进行分析.从而有效的解决禽畜业
在发展过程中的粪便问题.提高禽畜粪便的利用率
1.材料和方法
1.1实验材料
在外源微生物对牛粪高温堆肥的影响研究实验的过程中.人们所 选用的牛粪是来源于某奶牛养殖中心的新鲜牛粪.而堆肥的水分调节
材料人们这是利用的玉米秸秆.并且根据实验的相关需要.我们在玉
米秸秆使用前则先要使用切碎设备将玉米秸秆切成程度在3~5cm的 碎料.然后在将其晒干。此外,为了使其实验项目具有鲜明性,实验人
员还要对牛粪、玉米秸秆等相关的堆肥材料的理化性状进行数据分 析
1.2实验设计
在该工程项目实验的过程中.为了提高试验结果的准确性.实验 人员就要将新鲜牛粪和玉米秸秆按照6:4的体积比进行混合处理.并
且将混合以后的堆肥材料均匀的分成五堆.然后在每堆混合料中的添 加不同量的发酵菌中或者腐熟堆肥.其中在每堆混合料中的添加量人
不同pH值对牛粪-小麦秸秆好氧堆肥过程中碳转化特征及腐熟度的影响
2024年2月Feb.2024第48卷第1期Vol.48,No.1热带农业工程TROPICALAGRICULTURALENCINEERING
不同pH值对牛粪-小麦秸秆好氧堆肥过程中
碳转化特征及腐熟度的影响
成志远邱慧珍苏杨琴庞娅楠李云杨慧珍王友玲
(1甘肃农业大学资源与环境学院甘肃兰州730070;2甘肃省畜禽废弃物资源化利用工程研究中心甘肃兰州730070)
摘要为探究不同pH对牛粪-小麦秸秆好氧堆肥过程中碳素转化规律以及堆肥产品腐熟度的影响,以牛粪和小麦秸秆为主要原料,采用密闭式强制通风系统进行好氧堆肥试验,设置4个不同pH处理。T1:CK(常规堆肥),pH=8.74;T2:pH=8.5;T3:pH=7.5;T4:pH=6.5,研究不同pH值对牛粪牛粪-小麦秸秆好氧堆肥过程中堆肥总有机碳、可溶性有机碳、腐殖酸及其组分含量和腐殖化参数的影响。结果发现:pH的不同导致了堆体温度的不同,堆体初始pH=6.61时将延迟堆体进入高温期,进而影响堆肥进程;在整个堆肥过程中,T1~T4处理TOC含量分别减少了29.36%、28.58%、27.36%和28.64%,堆体的初始pH较高易造成好氧堆肥中碳素的损失,降低堆体pH有利于堆肥腐熟期堆体内微生物对纤维素、半纤维素和木质素等物质分解、促进可溶性有机碳和胡敏酸的生成与积累、提高腐殖酸类物质含量以及堆肥产品的腐殖聚合度和腐殖化系数。当堆体初始pH=7.73时,更有利于堆肥过程中可溶性碳与腐殖酸类物质的生成与积累以及胡敏酸与富里酸之间的转化,并且堆肥产品的腐熟度最高,堆肥品质最佳。因此,建议以畜禽粪便为堆肥原料的堆肥配料制作中应添加酸式添加剂或碱式添加剂调节堆体pH,将堆体pH调至7.73左右最佳。试验结果可为更好地研究好氧堆肥过程中碳素的转化规律和高效利用以及改良堆肥工艺参数提供参考。关键词pH;好氧堆肥;碳转换;腐殖酸;腐殖质;结构方程模型中图分类号X71
EffectsofDifferentpHonCarbonConversionCharacteristicsandMaturityduring
两种添加剂对牛粪堆肥中氮转化及相关微生物的影响
第28卷第1期 2010年1月 干旱地区农业研究 Agrieulrural Research in the Add Areas V01.28 No.1 Jan.2010
两种添加剂对牛粪堆肥中氮转化
及相关微生物的影响
马丽红,黄懿梅,李学章,祁金花,赵振振,李 萍
(西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100)
摘 要:采用强制通风静态堆肥装置研究了添加木霉和鸡粪对牛粪高温堆肥过程中氮素形态及其相关微生 物的影响。结果表明:加入木霉和鸡粪均使堆体高温期延长,高温期pH增加幅度减小。对照、加木霉和加鸡粪处 理中高温期氨气释放量最高分别为413、197和216 mg/(kg・d);加木霉使高温期的氨态氮最高含量比对照低 18.O%,加鸡粪使高温期氨态氮最高含量比对照多1O.5%;在高温期,加木霉和加鸡粪处理中硝态氮最高含量分别
是对照的1.85倍和1.71倍;堆肥结束时,对照中有机氮含量比初始减少19.I%、总氮含量减少21.6%,加木霉和加 鸡粪处理中有机氮含量分别比初始增加4.5%和2.2%、总氮含量分别增加1.7%和5.5%,加木霉和鸡粪均有利于 氨基糖态氮和氨基酸态氮的积累,有利于有机氮的形成和保留。整个堆肥过程中氨化细菌数量最大,氨化细菌和 硝化细菌数量在加木霉和加鸡粪处理中均比对照多;高温阶段,反硝化细菌数量在加木霉处理中较对照多,固氮茵 在加鸡粪处理中较对照多;降温阶段,固氮菌数在加木霉处理中较对照多。 关键词:牛粪;高温堆肥;氮素转化;木霉;鸡粪
中图分类号:S141.2 文献标识码:A 文章编号:1000-7601(2010)01—0076—07
高温好氧堆肥是农村有机固体废物无害化和资
源化处理的有效途径…,但高温堆肥过程中普遍存
在氮素损失的现象 “J,牛粪堆肥过程中氮素损失
达44% 58%【 ,主要以氨气挥发的形式损失,不
仅污染环境,而且降低肥料中养分含量。堆肥的
不同组合微生物菌剂对牛粪堆肥效果的影响
广 西 农 学 报Journal of Guangxi Agriculture第38卷 第4期Vol.38,No.42023年8月Aug,202354
不同组合微生物菌剂对牛粪堆肥效果的影响
张业怀1 凌丁1* 王天想2 吕贵律2 黄安定2
(1.广西农业职业技术大学,广西 南宁 530007;2.广西崇左市天等县驮堪乡水产畜牧兽医站,广西 崇左 532806)
摘要:为了探讨不同的微生物菌剂对牛粪堆肥的影响,该试验以80%牛粪+20%玉米秸秆为堆肥材料,设计4个堆肥处理,前3个处理组分别加入0.05%的菌剂A(黑曲霉+煎盘梭菌+普通高温放线菌)、0.05%菌剂B(黑曲霉+煎盘梭菌+热纤梭菌)和0.05%菌剂C(黑曲霉+煎盘梭菌),处理组4为不加菌剂的对照组,每个处理3个重复,经过31 d堆肥处理,以发酵温度、pH值、有机质含量、全氮含量和种子发芽指数5个指标进行跟踪测定。结果表明:菌剂A、B、C处理仅用1 d时间堆肥温度就升至50℃以上,高温阶段能持续时间分别为15 d、14 d、11 d便能完成发酵;发酵过程中菌剂A、B、C处理pH值基本低于对照组,pH值的变化呈现为下降、上升、
下降至平稳的趋势。堆制第30 d与第0 d相比,所有处理的全氮含量比0 d时增加,对照组、菌剂A、B、C处理分别增加为11.01%、29.36%、33.94%和24.77%;所有处理组有机质含量均下降,对照组、菌剂A、B、C处理分别下降12.34%、26.14%、31.55%、19.88%。菌剂A、B、C处理的小白菜种子发芽指数达到74.63%以上,菌剂B处理最高达到97.73%。综合以上各项评价指标,菌剂B堆肥发酵效果优于菌剂A、C,菌剂B更适合牛粪堆肥发酵。关键词:微生物菌剂;牛粪;堆肥;黑曲霉;煎盘梭菌;普通高温放线菌;热纤梭菌中图分类号:S821.6 文献标识号:A 文章编号:1003-4374(2023)04-0054-06
