发酵菌剂在畜禽粪便中的应用

朱佳文，刘 继，许祯莹，陈亚迎，雷春龙，吴永胜

（1.成都市农林科学院畜牧研究所，四川 成都 611130；2.成都市农林科学院农产品研究所，四川 成都 611130）

我国规模化畜禽养殖的迅猛发展，保障了畜禽产品的有效供给和农业经济的不断增收，为国家农业做出了巨大的贡献。然而，在畜禽养殖业不断发展的同时，畜禽粪便的堆积度也随之增加，对土壤和地下水造成了严重的污染［1］。目前，由于处理能力和设施的相对滞后，畜禽粪便的污染已经成为制约畜牧业发展的瓶颈。如果不及时妥善处理畜禽的粪便废弃物，必将破坏生态平衡，破坏生态环境。高浓度的粪水导致水体富营养化，土壤和水源受到污染，有害病菌和虫卵滋生，并产生大量有害气体，危及动物和人类的健康。因此，要从源头上控制畜禽养殖面源污染，用先进的技术使畜禽粪便无害化、资源化、商品化刻不容缓［2-4］。

1 生物有机肥的概念

粪便微生物发酵，就是把畜禽的粪便通过微生物发酵、分解以及完全腐熟等加工而成生物有机肥料的技术过程。生物有机肥即按一定比例将动植物废弃物等原料加以微生物菌群，通过混合、发酵、分解形成的新型肥料。生物有机肥的应用关系到环境保护、农产品质量和农业经济发展等问题，因此，如何选择和使用有效的菌剂发酵畜禽粪便尤为重要。

图1 微生物发酵粪便的工艺流程

2 畜禽粪便发酵菌剂的应用进展

2.1 畜禽粪便发酵菌种的选择及作用

优选的微生物菌剂可以有效提高发酵温度，缩短发酵腐熟时间，且腐熟质量佳。常用的畜禽粪便无害化微生物菌剂成分有放线菌、酵母菌、芽胞杆菌、乳酸菌、丝状真菌和光合菌等。它们能把纤维素、木质素、果胶等分解为简单的碳水化合物，将粗蛋白分解为氨基酸和小肽，在物料发酵过程中产生大量有机物，改善土壤微生态环境。在有氧条件下，微生物迅速繁殖，能强烈分解粪便中的有机物质。在高温菌剂作用下，有机质氧化分解产生生物热，形成能量交换，在60～70℃的高温下能杀死病原菌或虫卵，并产生矿物化和腐殖化过程，释放出N、K、P和微量元素等有效养分，进行物质交换；其次，具有特殊作用的芽胞杆菌产生的非特异性免疫因子，能抑制有害微生物活动和多种腐败菌、致病菌的生长以及腐败物质的分解；再次，菌剂中的丝状真菌与光合菌能吸收和分解恶臭与有害物质；最终，畜禽粪便经过生物发酵后生成了无害、无臭和无病菌虫卵的高效优质生物有机肥［5］。

2.2 菌剂发酵畜禽粪便的条件和工艺

在菌剂发酵畜禽粪便的过程中需控制和掌握以下条件和技术参数：废弃物水分含量、菌剂加入剂量、混合物堆积厚度、发酵温度和时间、pH值、碳氮比等。主要工艺流程见图1。

2.3 畜禽粪便发酵菌剂的应用

2008年，盛力伟等人将无害化生物菌剂用于新鲜猪粪或牛粪，分别混合堆制，发现进行微生物发酵处理后，其生物有机肥的组成成分有了显著的变化。并且经过微生物发酵处理后，检测蛔虫卵数为0，E.coli的数量从 107～108CFU/g降到了102CFU/g，臭气强度为0，形成了无害无臭的优质生物有机肥［5］。2010年，宁志刚等人发现有效微生物菌剂可以提高堆体温度，加速有机物分解；使用复合微生物菌剂（固氮菌、溶磷菌、解钾菌）后，堆体中的速效氮、速效磷、速效钾得到固定与释放，使猪粪保有较多的营养成分，并获得较高的肥效［6］。黄淑文等人利用酵素菌对鸡粪进行发酵处理，既达到了高温堆肥的目的，又缩短了堆肥腐熟时间，加快了鸡粪的无害化处理过程，消灭了病原微生物，并且能够提高鸡粪的主要养分含量［7］。2015年，桂平市下湾镇在畜禽养殖粪污治理中增加了干清粪堆放式微生物发酵环节，把畜禽粪便转换成了优质有机肥，不仅在一定程度上解决了养殖污染问题，而且增加了养殖户的收益，得到了政府部门的支持推广［8］。刘颖等人发现，畜禽粪便加入EM菌剂后，发酵周期缩短为自然堆肥腐熟周期的1/3，有效提高高温期最高温度15℃，营养成分没有明显降低［9］。

3 畜禽粪便微生物发酵有机肥的功效

粪便微生物发酵有机肥不仅可以加快推进无公害养殖的进程，同时也可以充分发挥有机肥的独特功效。参考文献［10］中对比分析了畜禽粪便、化肥及生物有机肥给土壤、农业环境、人类健康及生存分别造成的影响，并结合我国当前生物有机肥发展状况，指出生物有机肥是农业发展的希望之肥。

3.1 微生物有机肥发酵腐熟快

微生物有机肥发酵分解能力强，是快速腐熟有机材料。鸡粪经过酵素菌发酵处理后，既达到了高温堆肥的目的，又缩短了堆肥腐熟时间［7］。有文献指出，畜禽粪便加入EM菌剂后，发酵周期缩短为自然堆肥腐熟周期的 1/3［9］。

3.2 微生物有机肥对土壤有调节和改善作用

微生物有机肥对土壤具有显著的改善效果，如激活土壤中微生物活跃率，有效改善土壤板结，增加土壤通透性，减少水分流失，提高土壤肥力，最终实现微生物有机肥对农作物等生长发育的促进作用。

3.3 微生物有机肥对农作物抗病能力有提升作用

施用微生物菌剂发酵制备的有机肥较非菌剂发酵有机肥更能促进作物生长，增加产量，有利于改善作物品质（降低作物硝酸盐、亚硝酸盐含量），且可在一定程度上增加作物的抗病性。

3.4 有除臭作用

猪粪经过微生物发酵处理后，臭气强度降为零［5］。酵素菌处理鸡粪后，有利于消除致臭物质，减少对环境的污染［7］。

4 结语

综上所述，畜禽粪便微生物发酵有机肥不仅营养元素种类齐全，能够改良土壤，改善使用化肥造成的土壤板结，而且能够改善土壤理化性质，增强土壤保水保肥供肥的能力。在实际生产过程中，将发酵菌剂加以合理利用，便会使生物有机肥成为重要的可利用资源。科研工作者需要更加不断探索创新，加快推进微生物发酵进程，为充分发挥粪便微生物发酵变为有机肥奠定坚实有力的基础。

参考文献：

［1］周光，吴兆波.畜禽粪便的危害及防治对策［J］.中国资源综合利用，2009，27（10）：26-27.

［2］贾蕊，陆迁，何学松.我国农业污染现状、原因及对策研究［J］.中国农业科技导报，2006，8（1）：59-63.

［3］何逸民，冯春复，阳燕，等.畜禽粪便污染及其治理技术进展［J］.广东畜牧兽医科技，2009，34（1）：3-5.

［4］刘刚，寇利卿.畜禽养殖业养殖废物堆肥化处理技术的研究［J］.地下水，2015（1）：88-89.

［5］盛力伟，潘亚东，陈伟旭.畜禽粪便无害化生物处理技术的研究［J］.农机化研究，2008（2）：61-62.

［6］宁志刚，王维，刘畅.复合微生物菌剂在猪粪堆肥中的试验研究［J］.安徽农学通报，2010，16（1）：59-62.

［7］黄淑文.微生物菌剂对有机肥的发酵作用试验［J］.蔬菜，2013（8）：27-28.

［8］赖景涛，闭强，李英，等.畜禽养殖粪污处理新技术［J］.广西畜牧兽医，2015（3）：168.

［9］刘颖，肖尊东，杨恒星.EM发酵菌在畜禽粪便自然堆肥中的应用研究［J］.环境科学与管理，2015，40（7）：80-82.

［10］殷克东，王海青，黄鑫.生物有机肥研究综述［J］.信阳农林学院学报，2010，20（2）：116-119.