农村沼气池接种低温驯化沼气发酵微生物试验

陆清忠　邓功成　赵　洪　高礼安　李　静　俸才军　张　林　杨世凯　马　媛　李永波　黎娇凌

摘要 利用生化培养箱，人工驯化繁殖可用于冬季低温条件的沼气发酵微生物菌群（种子），接种于农村沼气池，研究了不同处理对厌氧发酵产气量的影响。结果表明：接种人工培养的低温菌群对提高产气量有明显作用。

关键词 农村沼气池；接种；低温驯化；微生物菌群；产气量

中图分类号 S216.4；Q93 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2009）05-0268-01

农村沼气已成为我国发展生态农业的一个重要环节，有着广阔的发展前景，对改善民生条件有重要的战略意义。但是，在沼气池的实际运行中也存在一些普遍性的问题，突出表现在：寒冷低温季节沼气产量明显减少，同样数量的沼气原料产气量常常不及夏季的1/3；沼气发酵原料在池内得不到充分的分解和利用，实际沼气转换率（原料产气率）较低，发酵原料的产沼气潜力得不到充分发挥而被浪费。为了提高沼气池发酵原料的分解利用率和产气量，国内外都十分注重在沼气池内保持较多的产甲烷菌群。沼气发酵是在多种微生物相互作用下完成的，产甲烷菌是其中最重要的一类，其广泛存在于发酵体系中。因此，探索适宜在低温条件发酵产气的微生物，繁殖培养接种到沼气池，无疑是解决冬季产气量低的重要途径之一。笔者利用实验室驯化的低温菌群（以下简称菌种），进行人工培养繁殖，加入沼气池增加池内微生物菌群的数量，探索其对提高产气量的作用，以期为提高农村沼气在低温条件时的产气量提供试验依据，为菌种推广应用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验地为平塘县卡罗乡卡罗村，位于贵州省南部，海拔710m，2008年2～3月平均气温7.8℃。试验时间为2007年12月至2008年3月。试验材料为低温驯化繁殖的沼气发酵复合微生物菌群（以下简称菌种），酶促剂（NiCl2）。

1.2 试验方法

1.2.1 菌种制备。取置于生化培养箱（恒温6℃）中驯化培养6个月的沼气发酵液6L（低温驯化种子），加入鲜猪粪14kg，水30kg密闭发酵20d后，再按上述比例继续扩大繁殖到需要的量，即为用于沼气池接种微生物菌群，以下简称种子。

1.2.2 试验设计。试验共设3个处理，分别为：菌种5L（A）；菌种5L＋酶促剂4g（B）；空白对照（CK）。重复2次，共6个试验小区。将待加入的菌种，从沼气池进料口加入，并通过回流泵抽沼液进行搅拌，使其在沼气池分布均匀即可。对于加入酶促剂的处理，先用适量的温水将酶促剂充分溶解后，再与菌种混合均匀一起加入沼气池。每口试验池装沼气流量剂从加入菌种次日记载日产气量。

2 结果与分析

接种发酵10d后，统计50d的产气量。由表1可知，加入人工繁殖的微生物菌群对产气量有明显的促进作用。处理A的日平均产气量和总产气量分别为0.427 3m³和21.73m³，与CK比较日平均产气量和总产气量增长率分别为158.97%和159.03%。处理B的日平均产气量和总产气量分别为0.6 000m³和30.00m³，与CK比较，日平均产气量和总产气量增长率均为263.64%。

方差分析结果表明，日均产气量比较，沼气池接种低温菌群发酵60d后，处理A、处理B与不接种微生物CK存在显著差异（见表2）。

总产气量比较，沼气池接种低温菌群发酵60d后，处理A、处理B与不接种微生物CK有显著差异。接种人工培养的低温菌群对提高产气量有明显作用（见表3）。

微生物接种试验日均产气量和总产气量Duncans测验表明，处理A与处理B比较差异不显著，处理A与CK比较存在极显著差异；处理B与CK比较差异极显著。Duncans测验结果显示，在沼气池中加入处理A、处理B两种不同处理的发酵微生物菌群，对沼气发酵产气量有明显的促进作用，均能提高沼气发酵产气量。人为加入发酵微生物，增加了发酵微生物菌群的数量，增加原料与发酵菌的接触，有利于发酵底物的分解利用合成甲烷气体（见表4）。

3 结论

试验结果表明，人工接种低温驯化沼气发酵微生物与未接种的对照存在显著差异，接种人工培养的低温菌群对提高产气量有明显作用。利用人工驯化繁殖的沼气发酵微生物菌群，作为沼气发酵种子，接种于农村沼气池，增加沼气池中产沼气微生物菌群的数量，可促进发酵底物的分解，提高发酵原料的分解率，从而提高原料的利用率，达到提高产气量的目的。因此，在冬季低温条件，接种适宜低温条件的沼气发酵微生物菌群，是提高产气量的一条重要的途径。

4 参考文献

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