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摘 要 為了探究不同生物菌剂对鸡粪好氧发酵的影响，试验分别使用自研复合菌剂1号、自研菌剂2号和枯草芽孢杆菌对鸡粪进行静态好氧发酵，通过监测各个处理的温度、氨气浓度、GI、总养分、有机质、pH和蛔虫卵死亡率等指标，结果表明：各项指标的处理效果为处理1>处理2>CK，即自研复合菌剂1号的处理效果最佳，其次是自研复合菌剂2号，常规对照菌剂效果最差;自研复合菌剂1号可以作为鸡粪无害化处理的发酵菌剂，对于生产优质鸡粪有机肥起到很好的作用。
关键词 生物菌剂;鸡粪;好氧发酵
中图分类号：S141.3 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.19.002
近年来，随着我国畜禽规模化、集约化养殖的不断发展，粪污排放量呈现出不断增长的趋势[1]，其中我国蛋鸡年存栏量位居世界首位，粪污年产出量高达6亿吨[2]。积极开展粪污资源化利用是实现畜禽业可持续发展的必要趋势，也是提高经济效益的重要举措[3]。对畜禽粪便实施堆肥处理，利用微生物的降解作用将有机物转化成稳定的腐殖质，堆肥后返田为土壤提供大量腐殖质和有机态的营养物质，这是一条环境友好的可持续发展之路，既可利用废弃物，又可涵养土地，促进生态修复和自然环境改善[4]。在处理畜禽粪便的过程中难免会出现发酵腐熟度低、周期长等问题，常可通过添加外源菌剂以提高发酵温度和有益菌群在有机肥中的比例，杀死或控制病原微生物的生长，改善微生物群落结构，提高畜禽粪便的腐熟度，达到改善土壤理化性状，提高土壤肥力，促进作物生长，防治土传病害的目的[5]。
堆肥腐熟是一个由微生物主导的生理生化过程，通过微生物发酵使堆料矿质化、腐殖化和无害化而变成腐熟肥料。传统的堆肥技术存在发酵周期长、养分损失严重、臭味较浓等问题[6-8]，不利于还田。而目前的解决措施和处理模式有罐式发酵、异位发酵床、原位发酵床、堆肥等，能将养殖粪污及时无害化处理成肥后安全还田种植农作物[9-11]，可有效降低粪污对环境的污染。其中，通过添加微生物菌剂进行好氧堆肥是实现废弃物资源化利用的主要途径之一[12]，且成本低、有机物降解速度快、无害化程度高[13-14]，在国内外已得到广泛应用。本文针对规模化蛋鸡养殖场所产生的粪污，利用自主研发的复合菌剂在鸡粪好氧堆肥中进行应用试验，以期筛选出效果最佳、工艺简单、适合本厂生产的菌种，为畜禽粪污资源化利用奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为顺宝公司自产鸡粪、自研复合菌剂1号（主要成分为巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡杨芽孢杆菌）、自研复合菌剂2号（主要为酵母、酿酒酵母）、对照菌剂（枯草芽孢杆菌），辅料为外购糠醛渣。
设置2个处理和1个对照（CK），处理1为复合菌剂1号，处理2为复合菌剂2号，CK为枯草芽孢杆菌，鸡粪+辅料的用料皆为1 t。
1.2 试验设备
静态曝气发酵箱（1 t），便携式氨气测定仪（KDN-103F），消化炉（HYP-308、HYP-314），电热鼓风干燥箱（202-00），电子天平（AL104），自动定氮仪（KDN-103F），火焰光度计（FP6410），紫外可见分光光度计（UV-1100），便携式pH计。
1.3 试验方法
试验于2020年3—10月进行。将鲜鸡粪与辅料按2∶1的重量配比混合到一起，置于容量为1 t、曝气量为60 L·min-1的静态曝气发酵箱内，分别添加复合菌剂1号、复合菌剂2号、枯草芽孢杆菌菌剂进行好氧发酵，每天定时曝气，曝气时间为6 h·d-1。发酵过程中每天用温度计测定堆肥（50 cm）温度，用便携式氨气测定仪测定发酵箱内氨气浓度。种子发芽试验作物为小白菜。发酵前后分别取样测定氮、磷、钾、有机质含量、pH值、蛔虫卵死亡率，每隔15 d取样测定1次种子发芽指数（GI）。
2 结果与分析
2.1 不同处理对堆肥温度的影响
由图1可见，试验过程中不同处理的起温速度为处理1>处理2>CK。处理1、处理2的温度在第4天达到60 ℃以上，CK在第10天达到60 ℃以上。从高温（>60 ℃）持续时间来看，处理1为14 d，处理2为11 d，CK为9 d;从最高温度来看，处理1为73.9 ℃，处理2为68.1 ℃，CK为68.6 ℃。高温期结束后温度开始下降，最终趋于稳定，三组温度下降幅度基本一致。由此可知，在静态曝气好氧发酵的条件下，起温效果为复合菌剂1号>复合菌剂2号>枯草芽孢杆菌。
2.2 不同处理对堆肥氨气浓度的影响
由图2可见，静态曝气发酵试验中三个处理的氨气浓度波动都比较大，CK的氨气浓度最高，最高浓度达到930.0 mg·kg-1，处理2的氨气浓度次之，最高浓度达到786.9 mg·kg-1，处理1的氨气浓度最低，最高浓度达到214.1 mg·kg-1。由此可见，各菌剂的固氮效果为复合菌剂1号>复合菌剂2号>枯草芽孢杆菌。
2.3 不同处理对小白菜种子发芽指数的影响
由表1可见，三个处理的种子发芽指数都随时间上升，且处理1>处理2>CK，45 d后处理1的种子发芽指数比CK提高28.81%，比处理2提高27.72%;CK的种子发芽指数不符合畜禽粪便堆肥国家标准（NY/T 3442—2019）的要求。表明在静态曝气好氧堆肥的条件下，复合菌剂1号、2号均能有效提高肥料腐熟度，且复合菌剂1号效果最佳。
2.4 不同处理对有机肥产品主要技术指标的影响
由表2可见，发酵后水分含量为CK>处理1>处理2，表明复合菌剂1号、2号均能有效降低物料水分;总氮含量为处理1>处理2>CK，这主要是由于自研菌剂具有一定的固氮效果，且复合菌剂1号固氮效果优于复合菌剂2号，这与前述氨气浓度变化规律相符;P2O5含量为处理2>处理1>CK，K2O含量为处理1>处理2>CK，总养分处理1>处理2>CK，说明自研菌剂对养分积累具有一定的促进作用，且发酵后有机质含量、pH值、蛔虫卵死亡率均符合有机肥料国家标准（NY 525—2012）的要求。 3 小结
1）从不同发酵菌剂对温度的影响看出，起温速度和高温持续时间均为处理1>处理2>CK，即复合菌剂1号>复合菌剂2号>枯草芽孢杆菌。
2）从不同发酵菌剂对氨气浓度的影响看出，处理1<处理2 3）从不同发酵菌剂对小白菜种子发芽指数的影响看出，经过45 d的静态陈化发酵，其种子发芽指数为处理1>处理2>CK，即复合菌剂1号的对肥料的腐熟效果最佳，其次是复合菌剂2号，常规对照菌剂效果最差。
4）从不同发酵菌剂对有机肥产品主要技术指标的影响看出，经过45 d的静态陈化发酵，有机肥主要技术指标评价为处理1>处理2>CK，即复合菌剂1号的效果最佳。
综上，通过不同发酵菌剂在鸡粪有机肥上的发酵应用，复合菌剂1号的处理效果最佳，能作为鸡粪无害化处理的发酵菌剂，对于生产鸡粪优质有机肥可以起到很好的作用。但自研复合菌剂能否用于牛粪、猪粪等粪料的发酵处理，还有待于进一步研究。
参考文献：
[1] 耿秀华，单元杰.畜禽粪污资源化利用研究[J].中国资源综合利用，2020，38（12）：80-82.
[2] 侯福银，马萌萌，陈应江，等.蛋鸡粪发酵腐熟肥对番茄生长性状、产量、品质和土壤的影响[J].畜牧与饲料科学，2020，41（6）：56-61.
[3] 京安沼气.我国畜禽粪污处理利用标准模式存在的问题及对策建议[EB/OL].https：//www.sohu.com/a/238873212_100003120，2018-07-02.
[4] 马跃，邱鹏飞.菌剂添加对蔬菜用农家肥发酵效果的影响[J].中国果菜，2019，39（6）：35-39.
[5] 李霞，邓立刚，王峰恩，等.堆肥消减畜禽粪便中病原微生物及抗生素残留的研究进展[J].山东农业科学，2017，49（7）：161-166.
[6] Wang SG，Zeng Y. Ammonia emission mitigation in food waste composting： a review[J]. Bioresource Technology，2018，248： 13-19.
[7] Muttalib SAA，Ismail SNS，Praveena SM. Application of Effective Microorganism （EM） in food waste composting： a review[J]. Asia Pacific Environmental and Occupational Health Journal，2016，2（2）： 37-47.
[8] Lin L，Xu FQ，Ge XM，Li YB. Improving the sustainability of organic waste management practices in the food-energy-water nexus： a comparative review of anaerobic digestion and composting[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews，2018，89： 151-167.
[9] 靳亚忠，陈业雯，龙闪闪，等.鸡粪的施用对薄皮甜瓜果实糖积累及糖代谢相关酶活性的影响[J].核农学报，2020，34（5）： 1106-1112.
[10] XIN X L，QIN S W，ZHANG J B，et al. Yield，phosphorususe efficiency and balance response to substituting long term chemical fertilizer use with organic manure in a wheat -maize system[J].Field Crops Research，2017，208（7）：27-33.
[11] 李可，孙彤，孙涛，等.施用鸡粪有机肥对种植小油菜土壤微生物群落结构多样性的影响[J/OL].农业环境科学报：1-17.http：//kns.cnki.net/kcms/detail/12.1347.S.20200326.1036.004.html.2020-06-27.
[12] 趙彬涵，孙宪昀，黄俊，等.微生物在固体有机固废堆肥中的作用与应用[J].微生物学通报，2021，48（1）：223-240.
[13] Vaverková MD，Adamcová D，Winkler J，et al. Alternative method of composting on a reclaimed municipal waste landfill in accordance with the circular economy： benefits and risks[J]. Science of the Total Environment，2020，723：137971.
[14] 耿晓洒，汤庆丰，邢美燕，等.城市污泥好氧堆肥研究进展[J].安徽农业科学，2016，44（18）：107-110.
（责任编辑：丁志祥）
关键词 生物菌剂;鸡粪;好氧发酵
中图分类号：S141.3 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.19.002
近年来，随着我国畜禽规模化、集约化养殖的不断发展，粪污排放量呈现出不断增长的趋势[1]，其中我国蛋鸡年存栏量位居世界首位，粪污年产出量高达6亿吨[2]。积极开展粪污资源化利用是实现畜禽业可持续发展的必要趋势，也是提高经济效益的重要举措[3]。对畜禽粪便实施堆肥处理，利用微生物的降解作用将有机物转化成稳定的腐殖质，堆肥后返田为土壤提供大量腐殖质和有机态的营养物质，这是一条环境友好的可持续发展之路，既可利用废弃物，又可涵养土地，促进生态修复和自然环境改善[4]。在处理畜禽粪便的过程中难免会出现发酵腐熟度低、周期长等问题，常可通过添加外源菌剂以提高发酵温度和有益菌群在有机肥中的比例，杀死或控制病原微生物的生长，改善微生物群落结构，提高畜禽粪便的腐熟度，达到改善土壤理化性状，提高土壤肥力，促进作物生长，防治土传病害的目的[5]。
堆肥腐熟是一个由微生物主导的生理生化过程，通过微生物发酵使堆料矿质化、腐殖化和无害化而变成腐熟肥料。传统的堆肥技术存在发酵周期长、养分损失严重、臭味较浓等问题[6-8]，不利于还田。而目前的解决措施和处理模式有罐式发酵、异位发酵床、原位发酵床、堆肥等，能将养殖粪污及时无害化处理成肥后安全还田种植农作物[9-11]，可有效降低粪污对环境的污染。其中，通过添加微生物菌剂进行好氧堆肥是实现废弃物资源化利用的主要途径之一[12]，且成本低、有机物降解速度快、无害化程度高[13-14]，在国内外已得到广泛应用。本文针对规模化蛋鸡养殖场所产生的粪污，利用自主研发的复合菌剂在鸡粪好氧堆肥中进行应用试验，以期筛选出效果最佳、工艺简单、适合本厂生产的菌种，为畜禽粪污资源化利用奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为顺宝公司自产鸡粪、自研复合菌剂1号（主要成分为巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡杨芽孢杆菌）、自研复合菌剂2号（主要为酵母、酿酒酵母）、对照菌剂（枯草芽孢杆菌），辅料为外购糠醛渣。
设置2个处理和1个对照（CK），处理1为复合菌剂1号，处理2为复合菌剂2号，CK为枯草芽孢杆菌，鸡粪+辅料的用料皆为1 t。
1.2 试验设备
静态曝气发酵箱（1 t），便携式氨气测定仪（KDN-103F），消化炉（HYP-308、HYP-314），电热鼓风干燥箱（202-00），电子天平（AL104），自动定氮仪（KDN-103F），火焰光度计（FP6410），紫外可见分光光度计（UV-1100），便携式pH计。
1.3 试验方法
试验于2020年3—10月进行。将鲜鸡粪与辅料按2∶1的重量配比混合到一起，置于容量为1 t、曝气量为60 L·min-1的静态曝气发酵箱内，分别添加复合菌剂1号、复合菌剂2号、枯草芽孢杆菌菌剂进行好氧发酵，每天定时曝气，曝气时间为6 h·d-1。发酵过程中每天用温度计测定堆肥（50 cm）温度，用便携式氨气测定仪测定发酵箱内氨气浓度。种子发芽试验作物为小白菜。发酵前后分别取样测定氮、磷、钾、有机质含量、pH值、蛔虫卵死亡率，每隔15 d取样测定1次种子发芽指数（GI）。
2 结果与分析
2.1 不同处理对堆肥温度的影响
由图1可见，试验过程中不同处理的起温速度为处理1>处理2>CK。处理1、处理2的温度在第4天达到60 ℃以上，CK在第10天达到60 ℃以上。从高温（>60 ℃）持续时间来看，处理1为14 d，处理2为11 d，CK为9 d;从最高温度来看，处理1为73.9 ℃，处理2为68.1 ℃，CK为68.6 ℃。高温期结束后温度开始下降，最终趋于稳定，三组温度下降幅度基本一致。由此可知，在静态曝气好氧发酵的条件下，起温效果为复合菌剂1号>复合菌剂2号>枯草芽孢杆菌。
2.2 不同处理对堆肥氨气浓度的影响
由图2可见，静态曝气发酵试验中三个处理的氨气浓度波动都比较大，CK的氨气浓度最高，最高浓度达到930.0 mg·kg-1，处理2的氨气浓度次之，最高浓度达到786.9 mg·kg-1，处理1的氨气浓度最低，最高浓度达到214.1 mg·kg-1。由此可见，各菌剂的固氮效果为复合菌剂1号>复合菌剂2号>枯草芽孢杆菌。
2.3 不同处理对小白菜种子发芽指数的影响
由表1可见，三个处理的种子发芽指数都随时间上升，且处理1>处理2>CK，45 d后处理1的种子发芽指数比CK提高28.81%，比处理2提高27.72%;CK的种子发芽指数不符合畜禽粪便堆肥国家标准（NY/T 3442—2019）的要求。表明在静态曝气好氧堆肥的条件下，复合菌剂1号、2号均能有效提高肥料腐熟度，且复合菌剂1号效果最佳。
2.4 不同处理对有机肥产品主要技术指标的影响
由表2可见，发酵后水分含量为CK>处理1>处理2，表明复合菌剂1号、2号均能有效降低物料水分;总氮含量为处理1>处理2>CK，这主要是由于自研菌剂具有一定的固氮效果，且复合菌剂1号固氮效果优于复合菌剂2号，这与前述氨气浓度变化规律相符;P2O5含量为处理2>处理1>CK，K2O含量为处理1>处理2>CK，总养分处理1>处理2>CK，说明自研菌剂对养分积累具有一定的促进作用，且发酵后有机质含量、pH值、蛔虫卵死亡率均符合有机肥料国家标准（NY 525—2012）的要求。 3 小结
1）从不同发酵菌剂对温度的影响看出，起温速度和高温持续时间均为处理1>处理2>CK，即复合菌剂1号>复合菌剂2号>枯草芽孢杆菌。
2）从不同发酵菌剂对氨气浓度的影响看出，处理1<处理2
4）从不同发酵菌剂对有机肥产品主要技术指标的影响看出，经过45 d的静态陈化发酵，有机肥主要技术指标评价为处理1>处理2>CK，即复合菌剂1号的效果最佳。
综上，通过不同发酵菌剂在鸡粪有机肥上的发酵应用，复合菌剂1号的处理效果最佳，能作为鸡粪无害化处理的发酵菌剂，对于生产鸡粪优质有机肥可以起到很好的作用。但自研复合菌剂能否用于牛粪、猪粪等粪料的发酵处理，还有待于进一步研究。
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[9] 靳亚忠，陈业雯，龙闪闪，等.鸡粪的施用对薄皮甜瓜果实糖积累及糖代谢相关酶活性的影响[J].核农学报，2020，34（5）： 1106-1112.
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[14] 耿晓洒，汤庆丰，邢美燕，等.城市污泥好氧堆肥研究进展[J].安徽农业科学，2016，44（18）：107-110.
（责任编辑：丁志祥）