復合微生物菌劑在羊糞堆肥中的效果試驗

張學虎，胡立國，齊 明，魏玉明，王 鵬

（1.張掖市動物衛生監督所，甘肅 張掖 734000；2.張掖市金農源生物科技有限公司，甘肅 張掖 734000）

張掖市地處河西走廊中部，境內地勢平坦、氣候溫和，水土光熱條件適宜，飼草資源豐富，具有發展畜牧業得天獨厚的優勢。2020年，張掖市羊飼養量達581.51萬只，存欄量達313.28萬只，有規模羊場577個，肉羊規模養殖比重達到76%。隨著肉羊養殖量的不斷增加，羊糞產量越來越大，據統計全市羊糞年產量約280萬t。如何科學高效地處理羊糞，實現羊糞處理無害化、資源化成為公眾關注的重點。現有研究表明，人工加入微生物菌劑可提高糞污堆肥發酵的效率、縮短發酵周期、提升堆肥制品質量，對控制和改善環境都有一定促進作用[1-4]。為了探索復合微生物菌劑對羊糞的處理效果，并在生產中進行推廣應用，筆者選擇3種商業用復合微生物菌劑，在張掖市具有氣候、地理位置代表性的3個規模場進行羊糞堆肥發酵試驗，旨在觀察商用微生物菌劑對羊糞堆肥發酵的影響，同時篩選出較為適合張掖地區羊糞無害化處理的微生物菌劑，為今后推廣使用提供一定的科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

羊糞取自張掖市3個規模養羊場。3種復合微生物菌劑購自市場，分別標記為菌劑1、菌劑2、菌劑3。其中，菌劑1是購自廣西某生物公司的強興堆肥發酵劑，含酵母菌、乳酸菌、絲狀真菌、芽孢桿菌等，有效活菌總數≥60億個/g；菌劑2是購自山東某公司的嘉福有機肥發酵劑，含枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、膠凍樣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、光合細菌、放線菌、海洋紅酵母、釀酒酵母、乳酸糞腸球菌等，有效活菌總數≥100億/CFU；菌劑3是購自河南某生物公司的益加益糞便發酵劑，含乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌、光合菌、放線菌等多種有益微生物菌群及其代謝產物，有效菌總數≥200億個/g。

1.2 試驗設計

試驗于2021年7—8月開展，在選定的3個規模養羊場同時進行，每場設立4個糞污處理點，其中3個為試驗組，1個為對照組。試驗組分別添加菌劑1、菌劑2、菌劑3，對照組不添加任何菌劑。試驗采用條垛堆肥發酵法，每組使用羊糞10 m3左右，建堆前各試驗組按照說明書添加相應微生物菌劑，充分混合，調節含水量至55%～65%，建制成底寬頂窄、高度一致（1.2 m左右）及外形統一的梯形狀條垛。建堆后覆膜發酵觀察60 d，分別于第3 d及第7 d進行翻堆，以后每隔7天翻堆1次并取樣檢測。試驗數據取3個規模場的平均數進行綜合分析。

1.3 溫度測定

在試驗開展過程中，每天上午固定時間內測定堆體內部距表面約30～50 cm處的溫度，記錄為堆體的發酵溫度，同時測定當日環境溫度。

1.4 pH值測定

取翻堆后樣品約5 g，用50 ml蒸餾水溶解，在室溫下搖床振蕩30 min，轉速180 r/min，過濾后取上清液測定不同發酵時間段內的pH值。

1.5 病原菌檢查

取堆肥樣品1 g，用10 ml生理鹽水溶解，充分混合均勻后取1 ml，用9 ml生理鹽水進行第1次稀釋，待充分混勻后，再次取1 ml混合液，用9 ml生理鹽水進行第2次稀釋，后續操作依次類推，直到樣品稀釋到1×10－8[5]。然后分別選取1×10－4、1×10－5、1×10－6、1×10－74個稀釋度的混合液，涂于病原菌選擇培養基37℃培養24 h，觀察并記錄大腸桿菌、沙門氏菌等病原菌檢出情況，并根據稀釋度推算出樣品中的菌落數（CFU/g）。

1.6 寄生蟲蟲卵檢查

取堆肥樣品5 g，生理鹽水50 ml，充分混合均勻后，用McMaster氏法做蟲卵計數檢查，計算出每克堆肥樣品中的蟲卵數（EPG），按照常規方法計算蟲卵減少率。

2 結果與分析

2.1 溫度的變化

堆肥發酵過程中不同時間點堆體溫度變化情況見圖1。從圖1可以看出，堆肥過程中堆體溫度的變化總體呈現先升高后降低的趨勢。在建堆當天，各試驗組的溫度與外環境溫度基本接近，大約在26～31℃。隨著試驗的進行，各試驗組堆體溫度迅速升高并在第7～10 d達到最高值，較對照組最高溫度的出現提前1周左右，且高溫在48～56℃的時間持續4周左右。與對照組相比，試驗2組溫度變化最為明顯，最高時可達到62℃左右，并且該組最高溫度的到來要比試驗1組和試驗3組提前2～4 d。

圖1 不同微生物菌劑在羊糞堆肥發酵中對溫度的影響

2.2 pH值的變化

在堆肥發酵過程中，堆體pH值的變化情況見圖2。從圖2中可以看出，整個試驗過程中，各組pH值的變化趨勢總體表現為“先升高再緩慢下降最后趨于平穩”。在堆肥進行到2周前后時，試驗2組、試驗3組的pH值達到最大值，而試驗1組和對照組則在第3周時才達到最大值；堆體的pH值始終保持弱堿性或中性狀態，適宜于微生物的生長[6]；在堆肥發酵結束時，堆體的pH值都穩定在7.48～7.71之間，這與現有報道基本一致[7]。

圖2 不同微生物菌劑在羊糞堆肥發酵中對pH值的影響

2.3 病原菌的變化

本試驗主要檢測大腸桿菌和沙門氏菌的變化情況，堆體中病原菌的消納情況見表1。結果顯示，隨著時間的推移，各組堆體中的病原菌逐步被消納，添加了不同微生物菌劑的各試驗組，在發酵結束時堆體中基本檢不出病原菌。總體來看，試驗2組在第7 d時，堆體中的病原菌開始減少，比對照組提前約1周，至1個月時基本檢不出病原菌，比對照組時間縮短2周左右；而試驗1組和試驗3組在第2周時，堆體中的病原菌開始減少，至發酵6周時表現為基本檢不出病原菌，比對照組時間短。

表1 不同微生物菌劑在羊糞堆肥發酵中對病原菌的消納情況

2.4 寄生蟲蟲卵的變化

本試驗主要檢測線蟲、球蟲等蟲卵的變化情況，堆體中蟲卵的消納情況見圖3。結果表明，隨著時間的推移，各試驗組堆體中的寄生蟲卵逐步被消納，至第35 d時基本檢不出寄生蟲卵。其中，試驗2組在1周后蟲卵減少率達到50%，較試驗1組、試驗3組及對照組提前約1周；至第3周時試驗2組蟲卵減少率就達到90%以上，而試驗1組及試驗3組在1個月左右時蟲卵減少率才能達到90%以上，對照組則需要2個月或更長時間。

圖3 不同微生物菌劑在羊糞堆肥發酵中對寄生蟲卵的消納情況

3 討論與小結

試驗結果顯示，使用微生物菌劑后，可使發酵最高溫度較對照組提前2～4 d到來，發酵最高溫度可到61℃左右，且高溫持續期較對照組延長1周左右，這有助于促進堆肥的腐熟；同時，使用微生物菌劑可以使堆體發酵中的pH值保持在適宜水平，一方面有利于微生物的生長，另一方面可促進堆體中氮類復合物的分解及有機酸的積累[3][7]，從而提高堆肥質量。因此，在羊糞堆肥發酵過程中添加微生物菌劑可以調節堆體的溫度、pH值等理化指標，有助于加快堆體腐熟速度、提高發酵效率、縮短發酵周期。

試驗結果表明，使用微生物菌劑可使堆體中病原菌開始減少的時間較對照組提前7～10 d，病原菌基本被消納的時間提前2周左右；同時，可使堆體中蟲卵減少率達到50%的時間點提前8 d左右，且試驗組在30 d前后蟲卵減少率即可達到90%以上，而對照組的蟲卵減少率最高只能達到80%左右，且隨著時間的推移，個別種類的蟲卵還持續存在。因此，在羊糞堆肥發酵過程中添加微生物菌劑，可以有效提高發酵溫度，有助于加速殺滅其中的病原菌及寄生蟲卵[8-9]，從而防止羊只反復感染，提高其生長發育性能。

試驗證明，在羊糞無害化處理過程中，通過添加微生物菌劑的方式進行堆肥發酵，可以改善堆肥效果、凈化養殖環境，有效降低羊糞處理不當對環境造成的污染，減少對羊只生長發育的影響，具有一定的推廣應用價值。試驗在張掖市不同地區進行，測得的試驗數據接近，差異不明顯，說明地理環境或區域性差異對試驗結果的影響較小，因此試驗所選的3種微生物菌劑均適合推廣使用，但以菌劑2效果最為明顯，建議在推廣過程中作為首選。

在肉羊育肥過程中，定期清糞并加入一定量的微生物菌劑進行建堆好氧發酵，可以調節堆肥的溫度、pH值等理化指標，有助于加快羊糞的腐熟速度、提高發酵效率；同時，可以加快消納其中的病原菌及寄生蟲卵，降低羊只反復感染病原微生物的風險，有助于改善養殖環境，提高羊只的生長發育性能，間接增加養殖收入。目前，市場上商品化的微生物菌劑種類繁多、價格適宜，可以滿足不同的堆肥需求，管理規范、條件完善的規模羊場均可接受。因此，在實際生產過程中，通過添加生物菌劑的方法，對羊糞進行堆肥發酵處理，不僅可以實現糞污的減量化、資源化和無害化，而且可以提高羊只的生長發育性能，增加養殖收入。