畜禽粪便发酵菌种的选择及作用和应用
优选的微生物菌剂可以有效提高发酵温度,缩短发酵腐熟时间,且腐熟质量佳。
一、发酵菌剂的选择
常用的畜禽粪便无害化微生物菌剂成分有放线菌、酵母菌、芽胞杆菌、乳酸菌、丝状真菌和光合菌等。它们能把纤维素、木质素、果胶等分解为简单的碳水化合物,将粗蛋白分解为氨基酸和小肽,在物料发酵过程中产生大量有机物,改善土壤微生态环境。在有氧条件下,微生物迅速繁殖,能强烈分解粪便中的有机物质。在高温菌剂作用下,有机质氧化分解产生生物热,形成能量交换,在60~70℃的高温下能杀死病原菌或虫卵,并产生矿物化和腐殖化过程,释放出N、K、P和微量元素等有效养分,进行物质交换;其次,具有特殊作用的芽胞杆菌产生的非特异性免疫因子,能抑制有害微生物活动和多种腐败菌、致病菌的生长以及腐败物质的分解;再次,菌剂中的丝状真菌与光合菌能吸收和分解恶臭与有害物质;最终,畜禽粪便经过生物发酵后生成了无害、无臭和无病菌虫卵的高效优质生物有机肥。
二、发酵阶段起作用菌体
1、发热阶段
堆肥制作初期,堆肥中的微生物以中温、好气性的种类为主,最常见的是无芽孢细菌、芽孢细菌和霉菌。它们启动堆肥的发酵过程,在好气性条件下旺盛分解易分解有机物质(如简单糖类、淀粉、蛋白质等),产生大量的热,不断提高堆肥温度,从20℃左右上升至40℃,称为发热阶段,或中温阶段。
2、高温阶段
随着温度的提高,好热性的微生物逐渐取代中温性的种类而起主导作用,温度持续上升,一般在几天之内即达50℃以上,进入高温阶段。在高温阶段,好热放线菌和好热真菌成为主要种类。它们对堆肥中复杂的有机物质(如纤维素、半纤维素、果胶物质等)进行强烈分解,热量积累,堆肥温度上升至60℃,这对加快堆肥的腐熟有很重要的作用。
3、降温阶段
当高温阶段持续一定时间后,纤维素、半纤维素、果胶物质大部分已被分解,剩下很难分解的复杂成分(如木质素)和新形成的腐殖质,微生物的活动减弱,温度逐渐下降。当温度下降到40℃以下时,中温性微生物又成为优势种类,如果降温阶段来得早,表明堆制条件不够理想,植物性物质分解不充分。这时可以翻堆,将堆积材料拌匀,使之产生第二次发热、升温,以促进堆肥的腐熟。
4、腐熟保肥阶段
堆肥腐熟后,体积缩小,堆温下降至稍高于.气温,这时应将堆肥压紧,造成厌气状态,使有机质矿化作用减弱,以利于保肥。
三、发酵腐熟剂的应用
1、2008年,盛力伟等人将无害化生物菌剂用于新鲜猪粪或牛粪,分别混合堆制,发现进行微生物发酵处理后,其生物有机肥的组成成分有了显著的变化。并且经过微生物发酵处理后,检测蛔虫卵数为0,E.coli的数量从107~108CFU/g降到了102CFU/g,臭气强度为0,形成了无害无臭的优质生物有机肥。
2、2010年,宁志刚等人发现有效微生物菌剂可以提高堆体温度,加速有机物分解;使用复合微生物菌剂(固氮菌、溶磷菌、解钾菌)后,堆体中的速效氮、速效磷、速效钾得到固定与释放,使猪粪保有较多的营养成分,并获得较高的肥效。
3、淑文等人利用酵素菌对鸡粪进行发酵处理,既达到了高温堆肥的目的,又缩短了堆肥腐熟时间,加快了鸡粪的无害化处理过程,消灭了病原微生物,并且能够提高鸡粪的主要养分含量。
4、2015年,桂平市下湾镇在畜禽养殖粪污治理中增加了干清粪堆放式微生物发酵环节,把畜禽粪便转换成了优质有机肥,不仅在一定程度上解决了养殖污染问题,而且增加了养殖户的收益,得到了政府部门的支持推广。
5、刘颖等人发现,畜禽粪便加入EM菌剂后,发酵周期缩短为自然堆肥腐熟周期的1/3,有效提高高温期最高温度15℃,营养成分没有明显降低。
参考文献:
【1】朱佳文,刘继,许祯莹,陈亚迎,雷春龙,吴永胜.发酵菌剂在畜禽粪便中的应用[J].畜牧与饲料科学,2018,03:74-76.