猪粪堆肥复合菌剂培养条件优化及其对好氧堆肥的影响

子培养基:葡萄糖 5. 00 g,酵母粉 5. 00 g,K2 HPO4 1. 00 g,
加任何外源菌剂;处理组:猪粪+玉米芯,添加自制外源菌剂。
0. 50 g,菜籽油 12 mL,去离子水 1 000 mL,pH 7. 2 ~ 7. 4。 种
NaCl 5. 00 g,蒸馏水 1 000 mL,pH 自然。
纤维素降解菌筛选培养基:羧甲基纤维素钠( CMC-Na)
2. 00 g,NaCl 5. 00 g,K2 HPO4 1. 00 g, MgSO4 ·3H2 O 0. 50 g,
NaNO3 3. 00 g,FeSO4 ·7H2 O 0. 01 g,琼脂 20. 00 g,去离子水
1 000 mL。 淀粉降解菌筛选培养基:蛋白胨 10. 00 g、牛肉膏
畜禽生态健康养殖研究。
收稿日期 2023-03-14
1. 1 材料 新鲜猪粪收集于四川铁骑力士养殖场;玉米芯
士公司;凋落物来自学校凋落物、野外凋落物;厨余垃圾周围
土壤取自学校食堂垃圾堆周边。 堆肥原料基本信息见表 1。
表 1 堆肥原料基本信息
Table 1 Basic information of composting raw materials
1. 2. 2 复合菌剂单因素条件优化。 进行单因素试验[15] 前,
堆体的总碳、总氮及 pH 根据《 肥料合理使用准则有机
一种试验次数少、周期短,求得的回归方程精度高,能研究几
种因素间 交 互 作 用 的 回 归 分 析, 则 常 用 于 菌 剂 的 条 件 优
化[14] ,进而使复合菌剂的活菌数达到最优,为复合菌剂的扩
大培养和开发提供技术支持。 笔者将复合菌剂应用于实际
猪粪好氧堆肥过程,探究自制复合菌剂的可行性,以期为生
Key words Pig manure;Composting;Compound bacterial agent;Surface of response;Application
随着生活质量的提高,畜禽养殖业在我国得到了快速发
1 材料与方法
的不断提高,畜禽粪尿排泄物集中产生、乱堆乱放,使得畜禽
酶培养基:蛋白胨 10. 00 g,酵母膏 5. 00 g,罗丹明 B 0. 01 g,
计[17] ,然后通过生成的试验表格进行试验,进而对试验结果
得到最佳的活菌数生长条件。
NaCl 10. 00 g,MgSO4 ·7H2 O 1. 00 g,K2 HPO4 0. 50 g,KH2 PO4
1. 2. 5 堆肥体系构建与取样、指标测定。 将玉米芯与猪粪
合菌剂对于纤维素、淀粉和油脂具有良好的降解效果,均优于自然堆肥,作用于堆肥效果良好,在猪粪堆肥无害化处理及资源化利用方
面具有一定应用价值。
关键词 猪粪;堆肥;复合菌剂;响应面;应用
中图分类号 S 141. 4 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2023)17-0051-08
样品名称
Sample name
新鲜猪粪 Fresh pig manure
玉米芯 Corncob
含水率
Moisture
content
%
60. 52
10. 05
pH
7. 30
—
全碳
Total
carbon
%
全氮
Total
nitrogen
%ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
34. 44
0. 81
37. 61
1. 32
C/ N
28. 49
42. 52
及高效化应用,添加微生物菌剂已成为堆肥发酵中的常用手
段[6] 。 添加微生物菌剂可调节堆体微生物群落结构,缩短发
酵时间[7] ,迅速有效分解纤维素等有机物质[8] ,提高堆肥产
品的肥效[9-11] ,减少恶臭气体的排放[12] ,对改善生态环境、实
现资源循环利用具有重要意义[13] 。 响应面优化分析法作为
油 12. 00 mL,去离子水 1 000 mL,pH 7. 2 ~ 7. 4。 纤维素降解
菌产酶培养基:CMC-Na 10. 00 g,蛋白胨 2. 00 g,酵母提取物
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安徽农业科学 2023 年
2. 00 g,蒸馏水 1 000 mL,自然 pH。 淀粉降解菌产酶培养基:
Burman 试验设计结果对复合菌剂进行 Box-Behnken 试验设
20. 00 g、琼脂粉 15. 00 g,水 1 000 mL,pH 7. 0。 油脂降解菌产
进行数据分析,随后获得相应的回归方程,最后通过该方程
蛋白胨 10. 00 g、 牛 肉 膏 5. 00 g、 NaCl 5. 00 g、 可 溶 性 淀 粉
物发酵堆肥应用研究提供理论基础与参考价值。
基金项目 四川省农业农村厅项目( SCNYTG20-184) ;四川省县域经济
中心项目( xy2020003) ;绵阳师范学院项目( CX202123) 。
作者简介 王聪(1998—) ,男,四川达州人,硕士研究生,研究方向:农
业污染治理与资源化利用。 ∗通信作者,教授,博士,从事
采集,每次采样取上、下、左、右、中 5 个方位,及对应位置的
上、中、下 3 层进行采样,采样四分法分取样品,共采集 300 g
左右即可。 将采集的样品分成 2 部分,一部分经研磨后过
别命名为 XWS、DF、YZ。 对各菌株进行拮抗试验,选择相互
100 目尼龙 筛,用 于 后 续 各 项 指 标 的 检 测 试 验, 另 一 部 分
安徽农业科学,J. Anhui Agric. Sci. 2023,51(17) :51-58
猪粪堆肥复合菌剂培养条件优化及其对好氧堆肥的影响
王 聪1,2 ,冀红柳1 ,尹 苗1,2 ,易浩楠1,2 ,张莉萍1,2 ,邓永涛1,2 ,陈希文1,2∗
(1. 绵阳师范学院动物疫病防控与健康养
composting, the heating rate was faster, the high temperature period lasted longer, and the cellulose degradation rate was 64. 79%, the starch
degradation rate was 73. 89%, and the oil degradation rate was 56. 42%. The compound bacterial agent composed of three degrading bacteria
doi:10. 3969 / j. issn. 0517-6611. 2023. 17. 012
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Response Surface Optimization of Pig Manure Compost Compound Microbial Agent and Its Effect on Aerobic Composting
showed that the optimum culture conditions of compound bacterial agent were yeast powder 3. 9 g, urea 3. 9 g, glucose 4. 5 g, starch 0. 5 g,
K2 HPO4 1. 0 g, NaCl 5. 0 g, distilled water 1 000 mL, pH 7. 5, adding 8%. The composting was completed 10 days earlier than the natural
4. 5 g,淀粉 0. 5 g,K2 HPO4 1. 0 g,NaCl 5. 0 g,蒸馏水 1 000 mL,pH 7. 5,添加量 8%。 添加复合菌剂堆体比自然堆体提前 10 d 完成堆肥,升
温速度更快,高温期持续时间更长,纤维素降解率为 64. 79%,淀粉降解率为 73. 89%,油脂降解率为 56. 42%。 3 株降解菌组合而成的复
殖工程技术研究中心,四川绵阳 621000;2. 四川生猪重大疫病监测与防控工程研究中心,四川绵阳 621000)
摘要 探究 3 种菌组合成的复合菌剂对猪粪的降解性能以及堆肥产品质量的作用。 采用单因素试验确定复合菌剂培养条件的最优范
围,建立猪粪好氧堆肥体系,测定不同堆肥时期的各项指标。 试验结果表明:复合菌剂最适培养条件为酵母粉 3. 9 g,尿素 3. 9 g,葡萄糖
has good degradation effect on cellulose, starch and oil, which is better than natural compost, and has a good effect on compost. It has a certain practical effect on harmless treatment and resource utilization of pig manure compost.
WANG Cong1,2 , JI Hong-liu1 , YIN Miao1,2 et al (1. Mianyang Normal University Animal Disease Prevention and Control and Healthy
Breeding Engineering Technology Research Center, Mianyang, Sichuan 621000;2. Sichuan Research Center for Monitoring and Control of Major Pig Diseases, Mianyang, Sichuan 621000)
Abstract To explore the effect of the compound bacterial agent composed of three kinds of bacteria on degradation performance of pig manure
and quality of compost products. The single factor test was used to determine the optimal range of the culture conditions of the compound bacterial agent, establish the aerobic composting system of pig manure, and determine the indexes of different composting periods. The results
5. 00 g、NaCl 5. 00 g、可溶性淀粉 20. 00 g、琼脂粉 15. 00 g,水
1 000 mL,pH 7. 0。 油脂降解菌筛选培养基:蛋白胨 10. 00 g,
酵母膏 5. 00 g,罗丹明 B 0. 01 g,NaCl 10. 00 g,MgSO4 ·7H2 O
1. 00 g,K2 HPO4 0. 50 g,KH2 PO4 0. 50 g,琼脂粉 15. 00 g,菜籽
由绵阳师范学院人工气候室提供;堆肥样品来自四川铁骑力
展,畜牧经济增长迅速
[1]
。 然而,随着畜禽养殖规模化程度
养殖带来的环境污染问题日益严重[2-3] 。 据统计,我国每年
畜禽粪污产生量高达 38 亿 t,但综合利用率却不足 60% [4] 。
然而,畜禽中含有丰富的有机质和营养元素,可以进行堆肥
处理,使其成为可用资源[5] 。 随着现代生物技术的快速发展
1. 2 方法
充分混合,置于泡沫箱中。 对照空白组:猪粪+玉米芯,不添
为确保堆肥的成功率,以温度变化为依据进行适当的翻
堆处理。 温度每天记录,每进入一个堆肥阶段进行一次样品
1. 2. 1 菌种的筛选。 从新鲜猪粪、堆肥样品、凋落物、厨余
垃圾周围土壤中筛选菌种,接种于纤维素、淀粉、油脂培养基
上,分别选出对纤维素、淀粉、油脂降解率高的菌种,将其分