張學(xué)虎，胡立國(guó)，齊 明，魏玉明，王 鵬

（1.張掖市動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所，甘肅 張掖 734000；2.張掖市金農(nóng)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(nèi)地勢(shì)平坦、氣候溫和，水土光熱條件適宜，飼草資源豐富，具有發(fā)展畜牧業(yè)得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。2020年，張掖市羊飼養(yǎng)量達(dá)581.51萬(wàn)只，存欄量達(dá)313.28萬(wàn)只，有規(guī)模羊場(chǎng)577個(gè)，肉羊規(guī)模養(yǎng)殖比重達(dá)到76%。隨著肉羊養(yǎng)殖量的不斷增加，羊糞產(chǎn)量越來(lái)越大，據(jù)統(tǒng)計(jì)全市羊糞年產(chǎn)量約280萬(wàn)t。如何科學(xué)高效地處理羊糞，實(shí)現(xiàn)羊糞處理無(wú)害化、資源化成為公眾關(guān)注的重點(diǎn)?，F(xiàn)有研究表明，人工加入微生物菌劑可提高糞污堆肥發(fā)酵的效率、縮短發(fā)酵周期、提升堆肥制品質(zhì)量，對(duì)控制和改善環(huán)境都有一定促進(jìn)作用[1-4]。為了探索復(fù)合微生物菌劑對(duì)羊糞的處理效果，并在生產(chǎn)中進(jìn)行推廣應(yīng)用，筆者選擇3種商業(yè)用復(fù)合微生物菌劑，在張掖市具有氣候、地理位置代表性的3個(gè)規(guī)模場(chǎng)進(jìn)行羊糞堆肥發(fā)酵試驗(yàn)，旨在觀察商用微生物菌劑對(duì)羊糞堆肥發(fā)酵的影響，同時(shí)篩選出較為適合張掖地區(qū)羊糞無(wú)害化處理的微生物菌劑，為今后推廣使用提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

羊糞取自張掖市3個(gè)規(guī)模養(yǎng)羊場(chǎng)。3種復(fù)合微生物菌劑購(gòu)自市場(chǎng)，分別標(biāo)記為菌劑1、菌劑2、菌劑3。其中，菌劑1是購(gòu)自廣西某生物公司的強(qiáng)興堆肥發(fā)酵劑，含酵母菌、乳酸菌、絲狀真菌、芽孢桿菌等，有效活菌總數(shù)≥60億個(gè)/g；菌劑2是購(gòu)自山東某公司的嘉福有機(jī)肥發(fā)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(xì)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(shù)≥100億/CFU；菌劑3是購(gòu)自河南某生物公司的益加益糞便發(fā)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(chǎn)物，有效菌總數(shù)≥200億個(gè)/g。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2021年7—8月開展，在選定的3個(gè)規(guī)模養(yǎng)羊場(chǎng)同時(shí)進(jìn)行，每場(chǎng)設(shè)立4個(gè)糞污處理點(diǎn)，其中3個(gè)為試驗(yàn)組，1個(gè)為對(duì)照組。試驗(yàn)組分別添加菌劑1、菌劑2、菌劑3，對(duì)照組不添加任何菌劑。試驗(yàn)采用條垛堆肥發(fā)酵法，每組使用羊糞10 m3左右，建堆前各試驗(yàn)組按照說(shuō)明書添加相應(yīng)微生物菌劑，充分混合，調(diào)節(jié)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(tǒng)一的梯形狀條垛。建堆后覆膜發(fā)酵觀察60 d，分別于第3 d及第7 d進(jìn)行翻堆，以后每隔7天翻堆1次并取樣檢測(cè)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)取3個(gè)規(guī)模場(chǎng)的平均數(shù)進(jìn)行綜合分析。

1.3 溫度測(cè)定

在試驗(yàn)開展過(guò)程中，每天上午固定時(shí)間內(nèi)測(cè)定堆體內(nèi)部距表面約30～50 cm處的溫度，記錄為堆體的發(fā)酵溫度，同時(shí)測(cè)定當(dāng)日環(huán)境溫度。

1.4 pH值測(cè)定

取翻堆后樣品約5 g，用50 ml蒸餾水溶解，在室溫下?lián)u床振蕩30 min，轉(zhuǎn)速180 r/min，過(guò)濾后取上清液測(cè)定不同發(fā)酵時(shí)間段內(nèi)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(jìn)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(jìn)行第2次稀釋，后續(xù)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(gè)稀釋度的混合液，涂于病原菌選擇培養(yǎng)基37℃培養(yǎng)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(jù)稀釋度推算出樣品中的菌落數(shù)（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(jì)數(shù)檢查，計(jì)算出每克堆肥樣品中的蟲卵數(shù)（EPG），按照常規(guī)方法計(jì)算蟲卵減少率。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度的變化

堆肥發(fā)酵過(guò)程中不同時(shí)間點(diǎn)堆體溫度變化情況見圖1。從圖1可以看出，堆肥過(guò)程中堆體溫度的變化總體呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。在建堆當(dāng)天，各試驗(yàn)組的溫度與外環(huán)境溫度基本接近，大約在26～31℃。隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，各試驗(yàn)組堆體溫度迅速升高并在第7～10 d達(dá)到最高值，較對(duì)照組最高溫度的出現(xiàn)提前1周左右，且高溫在48～56℃的時(shí)間持續(xù)4周左右。與對(duì)照組相比，試驗(yàn)2組溫度變化最為明顯，最高時(shí)可達(dá)到62℃左右，并且該組最高溫度的到來(lái)要比試驗(yàn)1組和試驗(yàn)3組提前2～4 d。

圖1 不同微生物菌劑在羊糞堆肥發(fā)酵中對(duì)溫度的影響

2.2 pH值的變化

在堆肥發(fā)酵過(guò)程中，堆體pH值的變化情況見圖2。從圖2中可以看出，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，各組pH值的變化趨勢(shì)總體表現(xiàn)為“先升高再緩慢下降最后趨于平穩(wěn)”。在堆肥進(jìn)行到2周前后時(shí)，試驗(yàn)2組、試驗(yàn)3組的pH值達(dá)到最大值，而試驗(yàn)1組和對(duì)照組則在第3周時(shí)才達(dá)到最大值；堆體的pH值始終保持弱堿性或中性狀態(tài)，適宜于微生物的生長(zhǎng)[6]；在堆肥發(fā)酵結(jié)束時(shí)，堆體的pH值都穩(wěn)定在7.48～7.71之間，這與現(xiàn)有報(bào)道基本一致[7]。

圖2 不同微生物菌劑在羊糞堆肥發(fā)酵中對(duì)pH值的影響

2.3 病原菌的變化

本試驗(yàn)主要檢測(cè)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(jié)果顯示，隨著時(shí)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(yàn)組，在發(fā)酵結(jié)束時(shí)堆體中基本檢不出病原菌?？傮w來(lái)看，試驗(yàn)2組在第7 d時(shí)，堆體中的病原菌開始減少，比對(duì)照組提前約1周，至1個(gè)月時(shí)基本檢不出病原菌，比對(duì)照組時(shí)間縮短2周左右；而試驗(yàn)1組和試驗(yàn)3組在第2周時(shí)，堆體中的病原菌開始減少，至發(fā)酵6周時(shí)表現(xiàn)為基本檢不出病原菌，比對(duì)照組時(shí)間短。

表1 不同微生物菌劑在羊糞堆肥發(fā)酵中對(duì)病原菌的消納情況

2.4 寄生蟲蟲卵的變化

本試驗(yàn)主要檢測(cè)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(jié)果表明，隨著時(shí)間的推移，各試驗(yàn)組堆體中的寄生蟲卵逐步被消納，至第35 d時(shí)基本檢不出寄生蟲卵。其中，試驗(yàn)2組在1周后蟲卵減少率達(dá)到50%，較試驗(yàn)1組、試驗(yàn)3組及對(duì)照組提前約1周；至第3周時(shí)試驗(yàn)2組蟲卵減少率就達(dá)到90%以上，而試驗(yàn)1組及試驗(yàn)3組在1個(gè)月左右時(shí)蟲卵減少率才能達(dá)到90%以上，對(duì)照組則需要2個(gè)月或更長(zhǎng)時(shí)間。

圖3 不同微生物菌劑在羊糞堆肥發(fā)酵中對(duì)寄生蟲卵的消納情況

3 討論與小結(jié)

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

試驗(yàn)結(jié)果表明，使用微生物菌劑可使堆體中病原菌開始減少的時(shí)間較對(duì)照組提前7～10 d，病原菌基本被消納的時(shí)間提前2周左右；同時(shí)，可使堆體中蟲卵減少率達(dá)到50%的時(shí)間點(diǎn)提前8 d左右，且試驗(yàn)組在30 d前后蟲卵減少率即可達(dá)到90%以上，而對(duì)照組的蟲卵減少率最高只能達(dá)到80%左右，且隨著時(shí)間的推移，個(gè)別種類的蟲卵還持續(xù)存在。因此，在羊糞堆肥發(fā)酵過(guò)程中添加微生物菌劑，可以有效提高發(fā)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(fù)感染，提高其生長(zhǎng)發(fā)育性能。

試驗(yàn)證明，在羊糞無(wú)害化處理過(guò)程中，通過(guò)添加微生物菌劑的方式進(jìn)行堆肥發(fā)酵，可以改善堆肥效果、凈化養(yǎng)殖環(huán)境，有效降低羊糞處理不當(dāng)對(duì)環(huán)境造成的污染，減少對(duì)羊只生長(zhǎng)發(fā)育的影響，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。試驗(yàn)在張掖市不同地區(qū)進(jìn)行，測(cè)得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)接近，差異不明顯，說(shuō)明地理環(huán)境或區(qū)域性差異對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響較小，因此試驗(yàn)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(guò)程中作為首選。

在肉羊育肥過(guò)程中，定期清糞并加入一定量的微生物菌劑進(jìn)行建堆好氧發(fā)酵，可以調(diào)節(jié)堆肥的溫度、pH值等理化指標(biāo)，有助于加快羊糞的腐熟速度、提高發(fā)酵效率；同時(shí)，可以加快消納其中的病原菌及寄生蟲卵，降低羊只反復(fù)感染病原微生物的風(fēng)險(xiǎn)，有助于改善養(yǎng)殖環(huán)境，提高羊只的生長(zhǎng)發(fā)育性能，間接增加養(yǎng)殖收入。目前，市場(chǎng)上商品化的微生物菌劑種類繁多、價(jià)格適宜，可以滿足不同的堆肥需求，管理規(guī)范、條件完善的規(guī)模羊場(chǎng)均可接受。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)添加生物菌劑的方法，對(duì)羊糞進(jìn)行堆肥發(fā)酵處理，不僅可以實(shí)現(xiàn)糞污的減量化、資源化和無(wú)害化，而且可以提高羊只的生長(zhǎng)發(fā)育性能，增加養(yǎng)殖收入。