添加動物源氨基酸水解液研制生物有機肥

李 靜, 李 榮, 沈其榮, 俞 萍, 余光輝*

1.南京農業大學資源與環境科學學院, 江蘇省固體有機廢棄物資源化高技術研究重點實驗室, 農業部長江中下游植物營養與施肥重點實驗室, 江蘇 南京 210095 2.南京秦邦吉品農業開發有限公司, 江蘇 南京 211516

添加動物源氨基酸水解液研制生物有機肥

李 靜1, 李 榮1, 沈其榮1, 俞 萍2, 余光輝1*

1.南京農業大學資源與環境科學學院, 江蘇省固體有機廢棄物資源化高技術研究重點實驗室, 農業部長江中下游植物營養與施肥重點實驗室, 江蘇 南京 210095 2.南京秦邦吉品農業開發有限公司, 江蘇 南京 211516

為改善生物有機肥性質，提高生物有機肥質量，采取在生物有機肥中添加外源氨基酸水解液以提升生物有機肥中功能微生物的數量. 以病死豬酸解制得氨基酸水解液為生物有機肥外加原料，研究了氨基酸水解液添加量、有機肥種類(雞糞、牛糞、中藥渣)、發酵時間對功能菌株SQR9數量的影響. 結果表明：當氨基酸水解液添加量為20%時固體發酵效果優于其他接種量，預發酵3 d后接種SQR9的功能菌數量明顯高于未預發酵直接接菌，預發酵中肥料(以干質量計，下同)的最高功能菌數量可達4×108CFUg，而第0天接菌時肥料的最高功能菌數量僅為1.2×108CFUg. 以腐熟雞糞、牛糞、中藥渣堆肥為載體，添加酸解氨基酸研制生物有機肥的最優接菌量分別為10.0%、7.5%、10.0%；SQR9菌株生長的最佳含水量為40%. 此外，氨基酸水解液的添加可提高生物有機肥的w(TN). 研究顯示，氨基酸水解液的添加能有效促進固態發酵過程中功能菌株數量的增加.

病死動物; 氨基酸液; 生物有機肥; 功能菌; 固體廢物

生物有機肥一般是由腐熟堆肥(腐熟雞糞、腐熟牛糞、腐熟中藥渣等)、蛋白源(羽毛粉、菜粕、藍藻泥等)和功能微生物(固氮微生物、解磷微生物、根際促生微生物等)組成，同時具備微生物肥料和有機肥料雙重效果[1]. 該類有機肥具有改善土壤理化性質和微生態環境[2]、提高土壤肥力[3]、增強作物抗逆性、減少或代替部分化肥和農藥[4-5]、降低農產品中的有害物質[6]及改善作物品質等優點，是微生物技術應用在有機肥料中的一次創新.

隨著我國經濟的快速發展，人均生活水平得到不斷提高，畜禽養殖行業也得到了迅猛的發展. 通常將大規模集約化畜禽養殖產生的大量病死動物稱為動物殘體. 動物殘體可能攜帶大量對人體有害的病原菌，所以給人類的生命安全帶來巨大的威脅. 動物殘體對環境中土壤和水體也存在很大的危害[7]，如2013年上海黃浦江漂浮6 000多頭死豬的重大事件，嚴重污染了黃浦江水質. 在過去，動物殘體一般被轉化為動物飼料產品蛋白添加劑“Meat and bone meal”. 但是后來這種產品被發現能夠導致牛海綿狀腦病、豬瘟疫等一些動物疾病[8]，因此，動物殘體作為動物飼料蛋白添加劑在歐洲是被禁止的. 那么，如何有效地處理動物殘體已然成為眾多研究者的焦點課題[9]. 填埋法[10]是將動物殘體埋入特定規劃的土壤中，通過土壤微生物的分解作用緩慢地降解動物殘體. 該方法的優點是操作簡單、成本低廉，缺點是會對土壤資源造成極大浪費，并且可能對土壤造成污染. 焚燒法[11]是利用高溫將動物殘體徹底焚燒至灰分，該方法的優點是對病原菌進行了徹底的殺滅，處理時間短；缺點是焚燒耗能產生大量的PM2.5會帶來一定的大氣污染，消耗巨大的能源，并且動物殘體作為一種高蛋白資源也是極大的浪費. 堆肥法[12]，是將動物殘體與一些秸稈物質進行混合，在封閉的環境中進行發酵處理. 該方法的優點是對動物殘體作為高蛋白資源進行了合理的利用，缺點是發酵溫度低，有可能無法對動物殘體攜帶的大量病原菌進行徹底殺滅，并且處理時間較長. 江蘇省固體有機廢棄物資源化高技術研究重點實驗室聯合江陰市聯業生物科技有限公司，利用酸解工藝，以病死豬為主要原料，研制出氨基酸水解液，該工藝采用硫酸在密閉的環境中將病死豬轉化為氨基酸工藝原理，無二次污染，但新工藝產生的大量氨基酸亟待資源化利用. 目前，研究者大多采用菜粕等植物來源的氨基酸作為原料制備生物有機肥，而利用動物源氨基酸研制生物有機肥的研究還鮮見報道；同時，由于菜粕等植物來源的氨基酸成本持續升高，嚴重制約了生物有機肥產業的發展. 由于動物源氨基酸同時具有碳活性較高以及氮素有效性高的特征[13]，因此，利用病死豬酸解制得氨基酸水解液為外源蛋白添加劑研制生物有機肥，預計能夠有效資源化酸解氨基酸液和促進生物有機肥產業的發展.

該研究利用江蘇省固體有機廢棄物資源化高技術研究重點實驗室已篩選到的具有促生以及生物防治功能的植物根際促生細菌(PGPR)菌株——BacillusamyloliquefaciensSQR9[14-15]為目標菌株，研究了病死豬氨基酸水解液添加量、有機肥種類(雞糞、牛糞、中藥渣)、接種菌種發酵時間對功能菌株SQR9數量的影響，以期為新型PGPR菌株產品的開發提供理論與技術支持.

1 材料與方法

1.1 供試材料與培養基、種子懸液

固態發酵原料：腐熟雞糞、腐熟牛糞、腐熟中藥渣，由江蘇省江陰市聯業生物科技有限公司提供. 這三種原料的基本理化性質如表1所示.

表1 固態發酵原料的基本理化性質

注：表中數據為平均值±標準偏差.

供試功能微生物——解淀粉芽孢桿菌BacillusamyloliquefaciensSQR9[16]：由江蘇省固體有機廢棄物資源化高技術研究重點實驗室篩選保存. SQR9具有廣譜促生、抗病等效果，并且對NaCl有很高的耐受性，能產生耐熱、抗逆的芽孢，有利于在惡劣的環境中生長與繁殖，故而選用該菌株作為生物肥料的功能菌株.

功能菌SQR9種子懸液的制備：采用液體LB培養基，在30 ℃、170 r/min下培養12 h，按照5%的量接入液體LB培養基中，相同條件下搖床培養36 h.

功能菌SQR9選擇性培養基：蛋白胨10.0 g，酵母粉5.0 g，NaCl 10.0 g，瓊脂2.5%，去離子水1 000 mL，pH為7.2～7.4，121 ℃下高壓滅菌20 min. 1%多黏菌素2 mL/L，1%放線菌酮4 mL/L[17].

功能菌SQR9計數：稱取5 g肥料于50 mL的無菌水中，170 r/min下振蕩20 min，稀釋成10-1、10-2、10-3、10-4、10-5等不同梯度稀釋液. 用無菌吸管各取0.1 mL涂布于選擇性培養基平板中，不同梯度各3個平板，30 ℃培養箱中培養36 h后計數. 最終功能菌的數量以每g肥料干質量計算，表示為CFU/g肥料.

氨基酸水解液由實驗室研制，主要通過酸解病死豬制得，養分含量：w(TN)為12.2 g/L，w(TP)為0.77 g/L，w(TK)為1.67 g/L.

1.2 生物有機肥固態發酵方案設計

在腐熟雞糞、牛糞、中藥渣堆肥中添加不同氨基酸水解液添加量(5%、10%、20%、30%)，分別在不同時間點接菌(發酵0 d、發酵3 d)進行固態發酵，確定氨基酸水解液的最適添加量以及接菌的最優時間點. 各處理做3個重復，每個重復肥料的總質量為300 g(以干質量計，下同). 所有處理設置相同的初始接菌量5%(V/m)，發酵溫度為室溫〔(30±2)℃〕，肥料發酵6 d，每隔12 h翻一次堆，分別與0、2、4和6 d時取樣計數功能菌數量.

在腐熟雞糞、牛糞、中藥渣堆肥中，發酵第3天接菌，分別為5.0%、7.5%、10.0%、12.5%(V/m)進行固態發酵，以確定最優接菌量. 所有處理設置相同氨基酸水解液濃度20%(V/m)，其他發酵條件同上.

1.3 測定方法

理化性質檢測：含水量檢測參見文獻[18]，稱取試樣20 g，在105 ℃下干燥至恒質量.

w(TC)、w(TN)采用元素分析儀檢測，pH采用pH計方法[19]檢測，w(TP)、w(TK)參照NY 525—2012《有機肥料標準》測定.

1.4 數據分析

采用Excel 2013、SigmaPlot 13.0和SPSS 20.0軟件進行數據統計分析，使用最小顯著差異法(Least significant difference，LSD)檢驗進行多重比較(P<0.05).

2 結果與分析

2.1 氨基酸水解液最適添加量以及接菌最優時間點

研究了不同有機肥與氨基酸水解液發酵對PGPR菌株SQR9發酵菌數量的影響，結果見圖1、圖2. 圖1、表2表明，發酵3 d接菌的數量顯著高于發酵0 d接菌. 堆肥結束后，發酵3 d接菌肥料(干質量)的最高功能菌數量可達到4.0×108CFU/g，而發酵0 d接菌肥料的最高功能菌數量僅為1.2×108CFU/g.

不同有機肥與不同氨基酸水解液添加量(5%、10%、20%、30%)發酵的研究結果見圖2. 圖2表明，隨著氨基酸水解液添加量的增加，功能菌SQR9的數量逐漸增加，當氨基酸水解液添加量達到20%時肥料中SQR9功能菌數量也達到最高，為4.0×108CFU/g.

氨基酸水解液添加量/%： 1—5； 2—10； 3—20； 4—30.圖1 預發酵3 d后接菌對菌株SQR9數量的影響Fig.1 Effect of three days pre-compost before solid-state fermentation on the number of strain SQR9

氨基酸水解液添加量/%： 1—5； 2—10； 3—20； 4—30.圖2 無預發酵直接接菌對菌株SQR9數量的影響Fig.2 Effect of solid-state fermentation without pre-compost on the number of strain SQR9

從節約成本的角度考慮，該研究選擇20%的氨基酸水解液添加量作為后續試驗的參考.

2.2 最優接種量及pH和含水量的變化

研究添加不同初始接菌量的腐熟雞糞、牛糞、中藥渣對菌株固態發酵效率的影響，結果見圖3. 圖3表明，隨著接菌量的提高，功能菌SQR9的菌落數量逐漸提高. 對于腐熟雞糞堆肥，當接菌量大于7.5%時，如10.0%與12.5%，對肥料中的功能菌數量無顯著差異；對于腐熟牛糞堆肥，當接菌量為7.5%～10.0%時，肥料中的功能菌數明顯下降；對于腐熟中藥渣堆肥，當接菌量大于10.0%時，肥料中的功能菌數量明顯下降，從生產成本考慮，后續腐熟雞糞、中藥渣堆肥試驗的初始接菌量分別為10.0%、7.5%、10.0%. 腐熟的雞糞堆肥過程中肥料的pH在發酵過程中變幅較小，一直保持在6.00左右，腐熟牛糞、中藥渣堆肥過程中肥料的pH在發酵過程中變幅較大，pH最低為5.78，最高為7.44. 三種腐熟堆肥的含水量均保持在40%左右(見圖4).

接菌量/%： 1—5.0； 2—7.5； 3—10.0； 4—12.5.圖3 不同接菌量對固體發酵過程中菌株SQR9數量變化影響Fig.3 Effects of different inoculation amounts on the variations of strain SQR9 number during solid-state fermentation

接菌量/%： 1—5.0； 2—7.5； 3—10.0； 4—12.5.圖4 雞糞有機肥、牛糞有機肥、中藥渣有機肥添加氨基酸預發酵3d接種SQR9菌株發酵過程中pH和含水量的變化Fig.4 Variations of pH and water contents during solid-state fermentation with inoculation of SQR9 in the mixture of chicken manure compost, cow manure compost, Chinese traditional medicine residues compost and amino acids after 3 days pre-compost

2.3 生物有機肥的基本理化特性

比較表1、2可知，三種生物有機肥中w(TC)、w(TN)、w(TP)、w(TK)均無顯著性差異， 但添加氨基酸水解液的肥料處理中w(TN)較高，這與氨基酸本身氮含量較高有關，同時外源氨基酸的添加增加了肥料中的養分、游離氨基酸和短肽的含量. 因此，氨基酸水解液作為生物有機肥料的添加原料，不僅對生物有機肥中功能微生物有促進繁殖的作用，還可提高生物有機肥的質量,此外，還能提高生物有機肥中總氮的含量.

表2 以雞糞、牛糞、中藥渣為原料腐熟生物有機肥的基本理化性質

3 討論

試驗結果表明，在利用腐熟堆肥制備生物有機肥過程中，不添加氨基酸水解液或不經過預發酵，功能微生物在堆肥中的數量不升反降，這可能是由于普通有機肥中缺乏外源營養的添加，限制了功能菌的繁殖[20]. 同時，在添加外源氨基酸時，由于外源氨基酸是由硫酸酸解病死豬制得的，含有過多的硫酸，導致堆體pH過低，從而限制了功能菌的繁殖[21]. 氨基酸水解液與不同有機肥預發酵3 d后，接種菌株SQR9研制生物有機肥，氨基酸水解液能有效促進SQR9菌數的生長. 這是由于預發酵后pH回升，外源氨基酸資源的添加對生物有機肥中功能微生物有促進繁殖的作用，這與Kinnersley等[22]的研究結果一致. 同樣，曹亮亮等[23]以膨化羽毛粉和菜粕為生物有機肥添加原料，有效地提高了生物有機肥中功能微生物的數量. 張苗等[24]添加三種外源蛋白質，提升了生物有機肥中功能微生物的數量. 基于以上試驗結果，該研究以酸解病死豬制成的氨基酸水解液，也同樣有效地提高了SQR9的菌數. 但該試驗利用酸解病死豬研制的氨基酸水解液作為外源蛋白添加劑，既節約成本，又變廢為寶，同時也滿足了生物有機肥對蛋白資源的需求.

氨基酸的添加同時能提高生物有機肥中的w(TN)，在腐熟堆肥中添加藻泥、豆餅等蛋白資源能顯著改變堆肥的理化性質[25]，還能提高堆肥的pH和堆肥中氨基酸的含量. 生物有機肥中游離氨基酸可以直接被作物吸收從而作為植物的養分[26]，對植物的生長有重要意義[27]，還能有效促進作物生長[28-29]. 另外，氨基酸含有羧基(—COO)和氨基(—NH2)兩個官能團，可以螯合土壤金屬離子，促進植物對一些微量元素的吸收[30]. 因此，可推測該研究研制的生物有機肥具有潛在的應用價值. 另外，從生產成本考慮，20%為氨基酸水解液的最適添加量，雞粉、牛糞、中藥渣最優的接菌量分別為10.0%、7.5%、10.0%，其含水量保持在40%最適宜SQR9菌株的生長. 發酵3 d接菌，SQR9的數量顯著高于發酵0 d接菌.

4 結論

a) 采用病死豬酸解制得的氨基酸水解液為生物有機肥外加原料，發酵3 d接菌的SQR9菌數顯著高于發酵0 d接菌. 發酵3 d接菌時肥料的最高功能菌數量可達4×108CFU/g，而發酵0 d接菌時肥料的最高功能菌數量僅為1.2×108CFU/g.

b) 后續腐熟雞糞、牛糞、中藥渣堆肥試驗的最優接菌量分別為10.0%、7.5%、10.0%，氨基酸水解液的最適添加量為20%. 此外，SQR9菌株生長的最佳含水量為40%.

c) 氨基酸資源不僅對生物有機肥中功能微生物有促進繁殖的作用，同時能提高生物有機肥中的w(TN).

d) 氨基酸水解液的添加能有效促進功能菌株的固態發酵，該研究結果可為該類固體廢物的資源化利用提供理論依據.

[1] LIU Hongjun,CHEN Dandan,ZHANG Ruifu,etal.Amino acids hydrolyzed from animal carcasses are a good additive for the production of bio-organic fertilizer [J].Frontiers in Microbiology,2016,7:1290.

[2] 宇萬太,姜子紹,馬強,等.施用有機肥對土壤肥力的影響[J].植物營養與肥料學報,2009,15(5):1057- 1064. YU Wantai,JIANG Zishao,MA Qiang,etal.Effects of application of manure on soil fertility [J].Plant Nutrition and Fertilizer Science,2009,15(5):1057- 1064.

[3] SHEN Zongzhuan,ZHONG Shutang,WANG Yangong,etal.Induced soil microbial suppression of banana fusarium wilt disease using compost and bio-fertilizers to improve yield and quality[J].European Journal of Soil Biology,2013,57:1- 8.

[4] El KRAMANY M F,BAHR A A,MOHAMED M F,etal.Utilization of bio-fertilizers in field crops production 16-groundnut yield,its components and seeds content as affected by partial replacement of chemical fertilizers by bio-organic fertilizers [J].Journal of Applied Sciences Research,2007,3(1):25- 29.

[5] 袁英英,李敏清,胡偉,等.生物有機肥對番茄青枯病的防效及對土壤微生物的影響[J].農業環境科學學報,2011,30(7):1344- 1350. YUAN Yinyin,LI Mingqing,HU Wei,etal.Effect of biological organic fertilizer on tomato bacterial wilt and soil microorganism[J].Journal of Agro-Environment Science,2011,30(7):1344- 1350.

[6] 張敏,王正銀.生物有機肥料與農業可持續發展[J].磷肥與復肥,2006,21(2):58- 59. ZHANG Ming,WANG Zhengyin.Bio-organic fertilizer and sustainable development of agriculture [J].Phosphate and Compound Fertilizer,2006,21(2):58- 59.

[7] AD T A,MEIER D E,INGRAM L J,etal.Evaluation and demonstration of composting as an option for dead animal management in Saskatchewan [J].Canadian Biosystems Engineering,2003,45(6):19- 25.

[8] GOUSTEROVA A,NUSTOROVA M,CHRISTOV P,etal.Development of a biotechnological procedure for treatment of animal wastes to obtain inexpensive biofertilizer [J].World Journal of Microbiology & Biotechnology,2008,24(11):2647- 2652.

[9] 王永利,孫學全,朱學榮.病死動物無害化處理現狀、問題與建議[J].養殖與飼料,2010(12):82- 84. WANG Yongli,SUN Xuequan,ZHU Xuerong.Status problems and suggestions of harmless treatment of dead animals [J].Breeding and Feed,2010(12):82- 84.

[10] SANDER J E,WARBINGTON M C,MYERS L M.Selected methods of animal carcass disposal [J].Journal of the American Veterinary Medical Association,2002,220:1003- 1005.

[11] BLLIS D B.Carcass disposal issues in recent disasters,accepted methods,and suggested plan to mitigate future events[D].The Southwest Texas State:The Department of Political Science Southwest Texas State University,2001.

[12] RYNK R.On-farm composting handbook [J].Applied Engineering in Agriculture,1992,6:273- 281.

[13] 張樹生,楊興明,黃啟為,等.施用氨基酸肥料對連作條件下黃瓜的生物效應及土壤生物性狀的影響[J].土壤學報,2007,44(4):689- 694. ZHANG Shushen,YANG Xingming,HUANG Qiwei,etal.Effects of amino acid fertilizer on the biological effects and soil biological properties of Cucumber under continuous cropping [J].Journal of Soil Science,2007,44(4):689- 694.

[14] 張楠,吳凱,沈怡斐,等.根際益生菌解淀粉芽孢桿菌SQR9在香蕉根表的定殖行為研究[J].南京農業大學學報,2014,37(6):59- 65. ZHANG Nan,WU Kai,SHENG Yifei,etal.Investigation of the colonization patterns of plant growth-promoting rhizobacteria Bacillus amyloliquefaciens SQR9 on banana roots [J].Journal of Nanjing Agricultural University,2014,37(6):59- 65.

[15] 王法云,趙躍進,易卿.有機無機生物新型三元復合肥的研制及應用[J].河南科學,2009(7):828- 831. WANG Fayun,ZHAO Yuejin,YI Qing.Biological organic inorganic model ternary composite fertilizer development and application [J].Henan Science,2009(7):828- 831.

[16] CAO Y,ZHANG Z H,LING N,etal.BacillussubtilisSQR9 can control Fusarium wilt in cucumber by colonizing plant roots[J].Biology and Fertility of Soils,2011,47:495- 506.

[17] WANG B B,YUAN J,ZHANG J,etal.Effects of novel bio-organic fertilizer produced byBacillusamyloliquefaciensW19 on antagonism ofFusariumwilt of banana[J].Biology and Fertility of Soils,2013,49:435- 446.

[18] 王琦.牛糞發酵生產生物有機肥的工藝優化及應用研究[D].西安:西北大學,2008.

[19] 鮑士旦.土壤農化分析[M].北京:中國農業出版社,2001.

[20] ZHANG Miao,LI Rong,CAO Liangliang,etal.Algal sludge from Taihu Lake can be utilized to create novel PGPR-containing bio-organic fertilizers[J].Journal of Environmental Management,2014,132:230- 236.

[21] PARTANEN Pasi,HULTMAN Jenni,PAULIN Lars.Bacterial diversity at different stages of the composting process[J].BMC Microbiology,2010,10(13):2010- 2015.

[22] KINNERSLEY A M,COLEMAN R D,KINNERSLEY C Y,etal.Method for increasing fertilizer efficiency[P].Unite States Patent:5840656,1998.

[23] 曹亮亮,張苗,施娟娟,等.添加蛋白原料輔助固態發酵生產功能菌生物有機肥的研究[J].南京農業大學學報,2014,37(2):85- 91. CAO Liangliang,ZHANG Miao,SHI Juanjuan,etal.Study on the production of functional bacteria in solid state fermentation by adding protein raw material[J].Journal of Nanjing Agricultural University,2014,37(2):85- 91.

[24] 張苗,施娟娟,曹亮亮,等.添加三種外源蛋白研制生物有機肥及其促生效果[J].植物營養與肥料學報,2014,20(5):1194- 1202.ZHANG Miao,SHI Juanjuan,CAO Liangliang,etal.Research and development of bio-organic fertilizer with three foreign proteins and its effect on promoting the growth of biological organic fertilizer[J].Plant Nutrition and Fertilizer Science,2014,20(5):1194- 1202.

[25] HUANG Xinqi,LIU Liangliang,WEN Teng,etal.Illumina MiSeq investigations on the changes of microbial community in theFusariumoxysporumf. sp.cubenseinfected soil during and after reductive soil disinfestation [J].Research in Microbiology,2015,181:33- 42.

[26] CAO Xiaochuan,CHEN Xianyou,LI Xiaoyan,etal.Rice uptake of soil adsorbed amino acids under sterilized environment [J].Soil Biology and Biochemistry,2013,62:13- 21.

[27] SAUHEITL L,GLASER B,WEIGELT A.Uptake of intact amino acids by plants depends on soil amino acid concentrations[J].Environmental and Experimental Botany,2009,66(2):145- 152.

[28] NASHOLM T,EKBLAD A,NORDIN A ,etal.Boreal forest plants take up organic nitrogen [J].Nature,1998,392:914- 916.

[29] KINNERSLEY A M,ROBERT C D,KINNERSLEY C Y,etal.Method for increasing fertilizer efficiency[P].Unite States Patent:5840656,1998.

[30] DALIR N,KHOSHGOFTARMANESH A H.Symplastic and apoplastic uptake and root to shoot translocation of nickel in wheat as affected by exogenous amino acids [J].Journal of Plant Physiology,2014,171:531- 536.

Development of Bio-Organic Fertilizer by Adding Amino Acids Hydrolyzed from Animal Carcasses

LI Jing1, LI Rong1, SHEN Qirong1, YU Ping2, YU Guanghui1*

1.College of Resources and Environmental Sciences, Jiangsu Key Laboratory of Solid Organic Waste Utilization, Jiangsu Collaborative Innovation Center for Solid Organic Waste Resource Utilization, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China 2.NanjingQinbang Jipin Agricultural Development Co. Ltd., Nanjing 211516, China

In order to improve the quality of bio-organic fertilizer, exogenous amino acids hydrolyzed from animal carcasses were utilized as additives into matured composts to create novel bio-organic fertilizers (BIOs) containing plant growth-promoting rhizobacteria SQR9. The effects of adding amounts of exogenous amino acids, types of organic manures (e.g, chicken manure, cow manure and Chinese medicine residue) and fermentation time on the number of inoculants, strain SQR9, were investigated. The results showed that addition of 20% amino acids resulted in more effective solid-state fermentation efficiency than other treatments. Inoculating strain SQR9 after pre-composting for three days showed obviously higher amounts of the functional microbes, with the highest number of 4×108CFU/g fertilizer in dry weight than those treatments without pre-composting (adding amino acids and inoculating bacteria meanwhile) with the highest number of 1.2×108CFU/g fertilizer in dry weight. The optimal inoculation amounts of strain SQR9 in chicken manure, cow dung and Chinese medicine residue composts were 10.0%, 7.5% and 10.0%, respectively, with optimal water content maintaining at around 40%. Moreover, the addition of amino acids increased the total N amount in all treatments. In conclusion, the addition of amino acids hydrolyzed from animal carcasses could effectively promote the growth of functional bacterial strains during solid-state fermentation.

dead animal; amino acids; bio-organic fertilizer; functional microbes; solid waste

2016-09-06

2017-03-14

中央高校基本科研業務費專項(KYCYL201502)；國家重點研發計劃項目(2016YFD0800605，2016YFD0200106)

李靜(1990-)，女，山西忻州人，2015803170@njau.edu.cn.

*責任作者，余光輝(1978-)，男，河南商丘人，教授，博士，博導，主要從事固體廢物資源化利用和土壤肥力提升研究，yuguanghui@njau.edu.cn

X705

1001- 6929(2017)06- 0967- 07

A

10.13198/j.issn.1001- 6929.2017.02.26

李靜,李榮,沈其榮,等.添加動物源氨基酸水解液研制生物有機肥[J].環境科學研究,2017,30(6):967- 973.

LI Jing,LI Rong,SHEN Qirong,etal.Development of bio-organic fertilizer by adding amino acids hydrolyzed from animal carcasses[J].Research of Environmental Sciences,2017,30(6):967- 973.