木质纤维素分解复合菌剂强化牛粪堆肥工艺-农业机械学报

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1、２０１４年４月农业机械学报第４５卷第４期ｄｏｉ：１０．６０４１／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１２９８．２０１４．０４．０３２木质纤维素分解复合菌剂强化牛粪堆肥工艺１２３１４５王顺利刘克锋李荣旗王建中金珠理达杨建山（１．北京林业大学生物科学与技术学院，北京１０００８３；２．北京农学院城乡发展学院，北京１０２２０６；３．北京科润维德生物技术有限责任公司，北京１０００９５；４．北京市延庆县旧县镇东羊坊村党支部，北京１０２１０９；５．美盛化肥（秦皇岛）有限公司，秦皇岛０６６０００）摘要：为了解木质纤维素分解复合菌剂ＣＣ１接种牛粪堆肥化的效果，将堆料Ｃ／Ｎ比、初始含水率、通风量及菌剂接种量进行正交试验，

2、获得该菌剂应用的最佳工艺为堆料Ｃ／Ｎ比２８，初始含水率５５％，接种量０８％（体积分数），３３每天通风２０ｍｉｎ（通气量为５０９ｍ／（ｍｉｎ·ｍ））。在该工艺下，接种ＣＣ１的处理堆肥周期缩短，比接种ＥＭ和未接菌对照提前２ｄ和３ｄ达到高温阶段（＞５０℃），提前８ｄ降温至４０℃以下；堆肥结束后，接种ＣＣ１处理的ｐＨ值为７９，ＧＩ为１０６５％，其全氮含量比接种ＥＭ和未接菌对照高１９３３％和２７３５％，总养分高７９１％和２３９５％，腐殖酸含量高１６３８％和４７５３％；堆肥２３ｄ后，接种ＣＣ１的堆肥处理半纤维素分解率是接种ＥＭ和未接菌对照的１２倍和１８倍，纤维素分解率是接种ＥＭ和

3、未接菌对照的１８倍和２１倍。关键词：牛粪好氧发酵堆肥工艺木质纤维素接菌剂中图分类号：Ｓ１４１４文献标识码：Ａ文章编号：１０００１２９８（２０１４）０４０２０１０７合菌剂为对象，研究其应用于牛粪强化堆肥的快速引言发酵工艺和应用效果。好氧堆肥是实现畜禽粪便资源化利用的最主要１材料与方法［１］手段。然而传统自然堆肥法由于堆肥初期有益微生物数量少，繁殖速度慢，因此发酵时间长，易产１１菌株培养生臭味，堆肥效率低下。堆肥化过程中添加外源菌所用菌株为从延庆奶牛养殖小区的不同发酵状［２－５］剂有利于畜禽粪便堆肥腐熟。但是当前市场上态牛粪堆肥中分离、驯化获得的木质纤维素分解菌：成熟的商品菌剂多为

4、国外引进，价格昂贵、种类不白地霉（Ｇｅｏｔｒｉｃｈｕｍｃａｎｄｉｄｕｍ）ＢＤ１、蚀木链霉菌多。堆肥化接种这些外源菌剂，在初期容易出现堆（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｔｈｅｒｍｏｃａｒｂｏｘｙｄｕｓ）ＳＭ和枯草芽孢杆菌料中土著微生物与之激烈的竞争，导致外源菌剂无（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）ＫＣ。彩绒革盖菌（Ｃｏｒｉｏｌｕｓ法在堆料中快速定殖，因此发挥的作用大打折扣。ｖｅｒｓｉｃｏｌｏｒＱｕｅｌ）Ｃ．ｖ．购自中国林业科学院森林生态同时由于畜禽种类和饲养模式差异大，畜禽粪便的环境与保护研究所。ＢＤ１和Ｃ．ｖ．采用改良的高氏成分异常复杂，因此自主开发针对性高、在堆料中定一号培养基培养，ＳＭ采用高

5、氏一号培养基培养，ＫＣ殖速度快的微生物发酵菌剂成为我国当前以养殖小采用牛肉膏蛋白胨培养基培养。培养方法及培养基区为主的适度畜禽养殖规模中粪污治理和资源化的具体成分参照文献［３］。迫切需求。１２牛粪接种菌剂强化堆肥工艺针对延庆县牛粪大量堆积无法及时有效消纳，１２１堆肥原料及菌剂造成当地环境污染严重，更威胁到北京水源涵养地供试牛粪：购自北京市延庆县旧县镇聚八方奶的生态安全现状，前期研究从延庆奶牛养殖小区不业新鲜奶牛粪，Ｃ／Ｎ比为３０９，全氮质量分数为同发酵状态的牛粪中分离、驯化获得了３株木质纤１５２％，全磷质量分数为１４１％，全钾质量分数为维素分解菌。本文以木质纤维素类分解菌组成的复

6、０７９％，含水率为７２３０％。收稿日期：２０１３０５０９修回日期：２０１３０６２２“十二五”国家科技支撑计划资助项目（２０１２ＢＡＤ１４Ｂ０９）、北京市教育委员会科研计划资助项目（ＰＸＭ２０１３＿０１４２０７＿００００４９、ＰＸＭ２０１３＿０１４２０７＿００００７８）和北京市属高等学校人才强教计划资助项目（ＰＨＲ２０１００７１４０）作者简介：王顺利，博士后，主要从事环境微生物与生物资源利用研究，Ｅｍａｉｌ：ｗａｎｇｓｈｕｎｌｉ８０＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：王建中，教授，博士生导师，主要从事生物资源利用研究，Ｅｍａｉｌ：ｗ６２３３８２２１＠１６３．ｃｏｍ２０２农业机械学报２０１４年［

7、３］供试辅料：玉米秸秆购自北京农学院教学试验充分搅拌混合均匀，松散放入模拟发酵池。共场，粉碎后粒径小于３ｃｍ，Ｃ／Ｎ比为４１８，全氮质量９个处理，每个处理重复３次，随机排列。在通风泵分数为１２５％，全磷质量分数为０１２％，全钾质量的作用下实现强制通风静态好氧堆肥。由于发酵空分数为０８０％，含水率为１０１０％；鸡粪购自北京市间完全密封，为防止热量散失并保持连续性，在堆肥延庆县旧县镇养鸡场，Ｃ／Ｎ比为１