1個(gè)分析以對(duì)照的變動(dòng)規(guī)律為參照說(shuō)明好壞

71、個(gè)分析以對(duì)照的變動(dòng)規(guī)律為參照，說(shuō)明好壞，2、細(xì)菌分離平板圖，3、把個(gè)處理的數(shù)據(jù)拿出來(lái)，做聚類(lèi)分析，椰子殼粉和菌糠配比制作微生物發(fā)酵床養(yǎng)豬墊料的研究陳燕萍，劉波*，唐建陽(yáng)，蘭江林(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物資源研究所,福州)摘 要：本研究采用菌渣和椰子殼粉為材料，按一定比例與高效糞污降解菌劑混合配制墊料，以菌劑堆積發(fā)酵過(guò)程的溫度、pH值、電導(dǎo)率、鹽度、微生物含量為參數(shù)指標(biāo)，與傳統(tǒng)的谷殼加鋸末為基材的墊料制作相比，研究分析用菌渣和椰子殼粉混合制作墊料的可行性及最佳配比。結(jié)果表明：采用菌渣和椰子殼粉配置墊料是可行的，其最佳配方為椰子殼粉：菌渣=1：1（體積比）。該研究為解決當(dāng)前墊料原料緊缺問(wèn)題提供有效途徑。關(guān)鍵詞：微生物發(fā)酵床、椰子殼粉；菌渣中圖分類(lèi)號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：Study on the Screening of raw materials for pigsty litter in the microbial fermentation bedCHEN Yan-Ping，LIU Bo*，。(Agricultural Bioresource Research Institute, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou, Fujian , China)Abstract: The effects of different ratio of coconut shell powder and fungus dreg (VV)on Stacking fermentation press was studied by Temperature、pH 、water content、microorganisms number 、conductivity and salinity. The results indicated that 1:1 of coconut shell powder and fungus dreg was the best ratio, it is closest to pigsty litter in the microbial fermentation bed of the current market, could be alternatives. This study will provide an effective way to solve the shortage of fermentation bed materials.Key words: pigsty litter in the microbial fermentation bed; coconut shell powder; fungus dreg 0 引言隨著畜牧業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，養(yǎng)豬業(yè)已成為農(nóng)村面源污染的主要來(lái)源之一 1。近幾年，微生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)在此取得了很大的成效。該技術(shù)是一種利用微生物處理豬排泄物的零排放環(huán)保養(yǎng)豬技術(shù)，通過(guò)將高效糞污降解菌劑與鋸末、谷殼、生豬糞以一定比例摻拌發(fā)酵制成豬圈有機(jī)墊料。許多研究都表明2-4，發(fā)酵床養(yǎng)豬與傳統(tǒng)的養(yǎng)豬模式相比，可以在很大程度上改善豬的生活環(huán)境，降低豬的疾病發(fā)生情況和死亡率。傳統(tǒng)發(fā)酵床養(yǎng)豬的墊料主要采用鋸末和谷殼，規(guī)?；B(yǎng)殖對(duì)原料需求量非常大；再則隨著對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的研究，鋸末和谷殼的利用越來(lái)越廣泛，市場(chǎng)供應(yīng)短缺，導(dǎo)致價(jià)格一路上揚(yáng)，增加了該技術(shù)的使用成本，也影響了養(yǎng)殖戶采用發(fā)酵床技術(shù)的積極性。因此，迫切需要尋找其他適宜的替代資源。1988年中國(guó)食用菌總產(chǎn)量躍居世界第一，2007年總產(chǎn)量已達(dá)1682萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)量的70%以上5。隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國(guó)每年產(chǎn)生的菌渣至少有400萬(wàn)噸6。菌渣中含有糖類(lèi)、有機(jī)酸、酶和生物活性物質(zhì)，含有豐富的蛋白質(zhì)及其他營(yíng)養(yǎng)成分，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有較高的利用價(jià)值7。東南亞國(guó)家及我國(guó)的海南省盛產(chǎn)椰子，多年來(lái)人們吃完椰子肉就把椰子殼丟棄了，從沒(méi)考慮到其殼內(nèi)層富含的纖維，造成極大的浪費(fèi)。若能用菌渣和椰子殼粉制作發(fā)酵床，不但可解決墊料原料短缺問(wèn)題，降低墊料成本，且可促進(jìn)菌渣和椰子殼的資源再利用，解決農(nóng)業(yè)廢棄物污染問(wèn)題。本研究以菌渣和椰子殼粉為試驗(yàn)材料，按一定比例與高效糞污降解菌劑混合配制成墊料，以傳統(tǒng)的谷殼和鋸末為基材的墊料為對(duì)照，研究墊料發(fā)酵過(guò)程其溫度、pH值、含水量、電導(dǎo)率、鹽度及微生物變化情況，以期為農(nóng)業(yè)廢棄物資源的高效合理利用及尋找墊料源材料提供理論依據(jù)。1 材料與方法1.1試驗(yàn)材料菌渣和椰子殼粉：使用前先曬干再用粉碎機(jī)粉碎成顆粒狀；谷殼和鋸末：在市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)，使用前先曬干；高效糞污降解菌：短短芽胞桿菌JK-2由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物資源所農(nóng)業(yè)微生物研究中心提供。1.2 試驗(yàn)方法將菌渣、椰子殼粉、谷殼和鋸末按不同比例混合(試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1)， 以1%接種JK-2發(fā)酵菌，攪拌混均后堆積發(fā)酵，每個(gè)處理1立方。各處理的含水率在5060間。當(dāng)發(fā)酵溫度上升到高溫（55以上）并持續(xù)兩天時(shí)進(jìn)行翻動(dòng)攪拌后繼續(xù)發(fā)酵，定期觀察，適時(shí)補(bǔ)水，控制各處理含水率在50 60間，促進(jìn)JK-2的繁殖生長(zhǎng)。表1 墊料原料配比Table 1 The ratio of bedding material編號(hào)配比（體積比）1號(hào)100%椰子殼粉2號(hào)椰子殼粉：菌渣=2：13號(hào)椰子殼粉：菌渣=1：14號(hào)椰子殼粉：菌渣=1：25號(hào)100%菌渣CK谷殼：鋸末=1：1樣品采集：前期每隔2天進(jìn)行一次采樣，共采集5次；后期每隔6天進(jìn)行一次采樣，共采集2次；每次所采集樣品都為從堆體的不同位置(東南西北中5個(gè)方向)和分層（上中下）各取樣約300g混勻而成。采集后的樣品在24h內(nèi)測(cè)定pH值、含水量、鹽度和電導(dǎo)率(Ec)。溫度檢測(cè)：參照禹蘭景等人8 研究方法，每天8點(diǎn)、14點(diǎn)、18時(shí)測(cè)定堆體內(nèi)50cm處的溫度，取算術(shù)平均值作為堆體內(nèi)50cm處的溫度，同時(shí)觀測(cè)環(huán)境溫度。微生物數(shù)量測(cè)定: 采用平板稀釋培養(yǎng)計(jì)數(shù)法，采用NA培養(yǎng)基。pH值檢測(cè)：參照劉凱9等人的研究方法，取混合后的樣品，用去離子水按樣品與水比1：10浸提1h，用pH計(jì)測(cè)定懸浮液的pH值，一個(gè)樣品三次重復(fù)。含水率檢測(cè)：含水率的測(cè)定采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法10，（干燥前重量-干燥后重量）/干燥前重量100%，一個(gè)樣品三次重復(fù)。電導(dǎo)率和鹽度檢測(cè)：用HI便捷式水質(zhì)電導(dǎo)率土壤鹽度測(cè)定儀，按說(shuō)明書(shū)進(jìn)行，一個(gè)樣品三次重復(fù)。2結(jié)果與分析2.1 堆積發(fā)酵過(guò)程溫度的變化發(fā)酵過(guò)程各處理溫度變化（圖1）顯示： 1號(hào)處理和室溫溫度基本無(wú)變化，其他各處理從第二天起都有明顯上升趨勢(shì)，20天后基本維持在30-40。5號(hào)處理持續(xù)高溫時(shí)間最長(zhǎng)，保持55以上溫度可達(dá)14天，最高溫達(dá)到70.3，第16天開(kāi)始進(jìn)入降溫過(guò)程，第20天后趨于30-40平穩(wěn)階段；其次是4號(hào)處理和3號(hào)處理，可保持55以上溫度9天，最高溫度分別為66.7和68.7，第10天后進(jìn)入降溫過(guò)程，第20天后趨于30-40平穩(wěn)階段；2號(hào)處理和對(duì)照，兩者持續(xù)高溫期分別為9天和7天，且最高溫都不超過(guò)60，并在第16天進(jìn)入30-40平穩(wěn)階段。2.2 堆積發(fā)酵過(guò)程細(xì)菌的變化發(fā)酵過(guò)程各處理細(xì)菌變化（圖2）顯示：對(duì)照處理在發(fā)酵第3天達(dá)到細(xì)菌數(shù)量最大，之后趨于緩慢降低；1號(hào)處理整個(gè)過(guò)程細(xì)菌數(shù)量基本無(wú)變化，說(shuō)明該處理配方不利于高效糞污降解菌的發(fā)酵；2號(hào)處理在發(fā)酵到第5天和第9天細(xì)菌數(shù)量出現(xiàn)兩個(gè)高峰，但峰值都不高，并在第9天趨于下降；3號(hào)處理發(fā)酵到第3天就達(dá)到最高峰2.34E+08cfu/g，之后緩慢下降，與對(duì)照處理最為相似，且在同時(shí)間內(nèi)相對(duì)其他處理而言整體細(xì)菌數(shù)量為最大；4號(hào)處理在發(fā)酵到第5天時(shí)才達(dá)到最高峰，并在第9天開(kāi)始下降；5號(hào)處理在發(fā)酵的第一天處于各處理最高，但之后又開(kāi)始緩慢下降于各處理之下。細(xì)菌分離的平板有嗎？2.3 堆積發(fā)酵過(guò)程pH值的變化堆積發(fā)酵過(guò)程各處理pH值變化（圖3）顯示：各處理發(fā)酵過(guò)程pH值變化都呈先升后降，最后趨于穩(wěn)定不變的趨勢(shì)。其中5號(hào)處理pH變化最為明顯，整個(gè)變化過(guò)程出現(xiàn)兩個(gè)高峰，第1天起就有明顯上升趨勢(shì)，第3天下降，第7天又上升，第9天下降，第15天后趨于穩(wěn)定不變，總體呈先升后降，平穩(wěn)后又再升再降，最后趨于平穩(wěn)不變趨勢(shì)，最高pH達(dá)到8.5，最低pH值也在7以上；其次是4號(hào)處理，pH值變化在7-9之間，第5天開(kāi)始上升，第7天下降，第9天進(jìn)入基本平穩(wěn)階段；其他各處理pH值變化不顯著，均在第5天起小幅度上升，第7天就開(kāi)始進(jìn)入下降并趨于平穩(wěn)不變，且基本保持在6.5-7.5相對(duì)中性水平。2.4 堆積發(fā)酵過(guò)程含水量的控制 發(fā)酵過(guò)程各處理含水量變化（圖4）顯示：發(fā)酵前期各處理含水量基本控制在40-60%之間，到發(fā)酵第3天含水量都有下降趨勢(shì)，通過(guò)調(diào)節(jié)，第7天基本有所恢復(fù)，控制在50-65%之間，為高效糞污降解菌JK-2的增長(zhǎng)創(chuàng)造了良好的生長(zhǎng)環(huán)境。2.5 堆積發(fā)酵過(guò)程電導(dǎo)率的變化發(fā)酵過(guò)程各處理電導(dǎo)率變化（圖5）顯示：對(duì)照在發(fā)酵過(guò)程電導(dǎo)率基本維持在一個(gè)水平，無(wú)明顯變化，且數(shù)值都在1ms/cm以下；3號(hào)處理呈先升后降，然后又升后保持不變的趨勢(shì)，第1天從4ms/cm上升到5.5ms/cm，第3天下降4ms/cm，第5天上升然后保持在56ms/cm范圍內(nèi)；1號(hào)處理前5天基本保存在56 ms/cm，第7天下降到4.4 ms/cm，之后一直保持在45 ms/cm；2、4、5號(hào)處理整個(gè)過(guò)程變化一直保持在56 ms/cm范圍內(nèi)?？傮w分析，隨著菌株發(fā)酵的進(jìn)行，各處理電導(dǎo)率前后變化不顯著。 2.6 堆積發(fā)酵過(guò)程鹽度的變化發(fā)酵過(guò)程各處理鹽度變化（圖6）顯示：對(duì)照在發(fā)酵過(guò)程鹽度基本維持在一個(gè)水平，無(wú)明顯變化，且數(shù)值都在0.1ms/cm以下，接近零；1號(hào)處理第3天鹽度有所上升，且第9天達(dá)到最高值0.81g/L，之后下降，并最終趨于0.20.3 g/L間；2號(hào)和3號(hào)處理第3天上升，第5天達(dá)到最高值，最高值分別為0.44g/L和0.84g/L，之后緩慢下降并趨于0.10.2 g/L間；4號(hào)和5號(hào)處理前9天鹽度基本不變，維持在0.20.3g/L間，第9天緩慢下降并最終趨于0.10.2 g/L之間。 3 討論隨著畜禽集約化養(yǎng)殖技術(shù)的提高和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，規(guī)?；i養(yǎng)殖得到快速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年末全國(guó)規(guī)?；i存欄數(shù)達(dá)到49440.7萬(wàn)頭，全年生豬出欄數(shù)達(dá)到68050.4萬(wàn)頭，福建省年末生豬存欄為1279.12萬(wàn)頭，年出欄數(shù)為2229.36萬(wàn)頭 11-13。近幾年規(guī)?；纳i養(yǎng)殖帶動(dòng)了大規(guī)模的發(fā)酵床養(yǎng)豬模式的發(fā)展。從發(fā)酵糞尿能力方面確定，一般小豬需要的發(fā)酵床面積為0.40.6 m2，種豬在0.81.2 m2、大豬1.11.5 m2、成年公豬和母豬3.04.0 m2、乳母豬在56m2。夏季豬占用發(fā)酵床的面積還要高于以上標(biāo)準(zhǔn)1020%14。墊料中需要一定比例的木屑和谷殼，如要大規(guī)模養(yǎng)殖，則需大量的木屑和谷殼供應(yīng)，易造成市場(chǎng)供應(yīng)短缺，迫切需要通過(guò)試驗(yàn)探索尋找新的農(nóng)業(yè)廢棄物作為替代資源。糞污降解菌堆積發(fā)酵過(guò)程的升溫期、高溫期、降溫期3個(gè)時(shí)期中高溫期是發(fā)酵過(guò)程最重要的環(huán)節(jié)，此時(shí)菌株處于增長(zhǎng)迅速期。本研究中發(fā)酵過(guò)程溫度變化顯示，5號(hào)處理高溫期持續(xù)最長(zhǎng)，分析原因可能該處理的配方為純菌渣，菌渣自生攜帶豐富的真菌，長(zhǎng)周期的高溫期很大程度是因?yàn)檎婢拇罅糠敝乘尫艧崃吭斐?；結(jié)合生態(tài)養(yǎng)豬發(fā)酵床實(shí)際需求，墊料溫度不宜過(guò)高，過(guò)高溫度會(huì)影響豬的正常生長(zhǎng)。當(dāng)前市場(chǎng)普遍采用的墊料基材為谷殼加鋸末（即本實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照處理），發(fā)酵高溫在500C左右，與之相比，2號(hào)處理和3號(hào)處理與對(duì)照處理最為接近。適宜的pH值可使微生物有效發(fā)揮作用一般微生物生長(zhǎng)最適宜的pH值是中性或弱堿性，pH過(guò)低或過(guò)高都會(huì)使微生物發(fā)酵遇到困難15。本研究5號(hào)和4號(hào)處理發(fā)酵過(guò)程pH值偏高，其他各處理pH值均在中性到弱堿性之間，較適宜發(fā)酵菌JK-2的增長(zhǎng)。堆料的含水率過(guò)低，不利于微生物的生長(zhǎng)；含水率過(guò)高，則會(huì)堵塞堆料中的空隙，影響通風(fēng)，堆體內(nèi)含氧量降低，導(dǎo)致厭氧發(fā)酵。羅維和陳同斌在總結(jié)前人大量資料后指出，堆積發(fā)酵最佳初始含水率為5060 15。本研究除5號(hào)處理發(fā)酵溫度高，易損失水分，其他各處理均調(diào)控在5060范圍內(nèi)，給JK-2的繁殖生長(zhǎng)創(chuàng)造了良好的環(huán)境。電導(dǎo)率（EC）是以數(shù)字形式來(lái)表示溶液的導(dǎo)電能力，它能間接推測(cè)出墊料浸提液中的離子總濃度16，即可溶性鹽的含量，EC 越高，水溶性鹽分含量越高。環(huán)境中鹽度的含量跟微生物的發(fā)酵密切相關(guān)，鹽度過(guò)高過(guò)低都會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)。本研究中各處理相對(duì)對(duì)照處理電導(dǎo)率和鹽度都偏高，分析原因可能是椰子殼粉含鹽量較高所至，椰子殼粉的鹽對(duì)發(fā)酵床供試菌JK-2的生長(zhǎng)影響還有待進(jìn)一步進(jìn)行研究。但微生物量變化顯示，發(fā)酵過(guò)程3號(hào)處理細(xì)菌數(shù)量較對(duì)照及其他處理都較高，說(shuō)明該配方有利于供試菌的繁殖生長(zhǎng)。綜合各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)測(cè)評(píng)，可作為替代當(dāng)前發(fā)酵床生態(tài)養(yǎng)豬墊料的最佳配方為3號(hào)處理，即椰子殼粉和菌渣以體積比1：1摻拌而成。該配方在作為發(fā)酵床養(yǎng)殖過(guò)程的微生態(tài)環(huán)境和有機(jī)質(zhì)變化有待進(jìn)一步研究。 參考文獻(xiàn)：1 富相奎,劉娣. 畜禽糞便處理與發(fā)展方略J. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,(1): 40-41,57.2 朱洪,常志州,葉小梅,等. 基于畜禽廢棄物管理的發(fā)酵床技術(shù)研究：高濕熱季節(jié)養(yǎng)殖效果評(píng)價(jià)J. 農(nóng)業(yè)環(huán) 境科學(xué)學(xué)報(bào),2008, 27(1): 354-358.3 王誠(chéng),盛清凱,武英,等. 冬季水泥地面豬舍與發(fā)酵床豬舍養(yǎng)豬效果比較J. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2009, (4): 56-57.4 沈劍華. 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