農用廢棄物在異位發酵床上的應用與推廣

梁友德，黃輝健，盧 藝，周小玲，張海峰，陳 奮，梁永文

（1.廣西桂平市畜牧站，廣西桂平 537200；2.廣西桂平市羅播鄉水產畜牧獸醫站，廣西桂平 537213；3.廣西桂平市蒙圩鎮水產畜牧獸醫站，廣西桂平 537222；4.廣西桂平市金田鎮水產畜牧獸醫站，廣西桂平 537227；5.廣西桂平市南木鎮水產畜牧獸醫站，廣西桂平 537226）

1 前言

桂平引進異位發酵床處理糞污技術已有四五年歷史，實踐證明該技術在桂平推廣應用是可行的，既改善了豬場環境，取得了良好的經濟效益和生態效益，又對促進農民增收和新農村建設具有重大意義。桂平的優勢農作物有水稻、花生等，谷殼、花生殼資源非常豐富，如能將其用作異位發酵床墊料，對發展生態養殖業具有重要意義。通過對桂平優勢農作物水稻、花生的副產品谷殼、花生殼替代50%鋸木屑的異位發酵床墊料，以期為谷殼、花生殼替代鋸木屑用作異位發酵床墊料進行應用推廣。

2 異位發酵床材料與方法

2.1 試驗材料

根據《農業農村部辦公廳關于印發《畜禽規模養殖場糞污資源化利用設施建設規范（試行）》的通知》（農辦牧〔2018〕2號），建設異位發酵床按設計存欄每頭豬配套不低于0.2平方米（墊料厚度0.65米），集糞池不低于0.2立方米[1]。異位發酵床墊料用的谷殼、花生殼、鋸木屑從加工廠購置；異位發酵床墊料的菌種（豬糞專用高溫菌發酵劑、高熱腐熟菌、加強型活力發酵床復合菌三種，現篩選出適合于主要谷殼、花生殼做異位發酵床的商品菌種2個豬糞專用高溫菌發酵劑、加強型活力發酵床復合菌）由廣西助農畜牧科技有限公司生產提供。

2.2 試驗方法

試驗于2020年7—10月在桂平市通寶養殖專業合作社（異位發酵床400平方米）100%鋸木屑做異位發酵床墊料。在桂平市社坡鎮維新水庫應聰豬場（異位發酵床720平方米）和桂平市鳳海綜合養殖場（異位發酵床1 000平方米）用谷殼、花生殼替代50%鋸木屑作異位發酵床墊料示范應用推廣，共120天。

2.3 指標測定

2.3.1 溫度測定。試驗過程中每間隔10d，在上午9點左右測定填量30cm左右深度的溫度，對比試驗組和對照組填料溫度的變化情況。

2.3.2 填料pH值。每間隔10d，從填料當中選擇適當的樣品，將樣品用4分法縮至5g之后，加入45mL的無菌水用震蕩器，在室溫環境下連續震蕩30分鐘，靜置30分鐘之后，選擇使用pH值計，測定上層清液的pH值。

2.3.3 填料當中微生物的數量。選擇使用稀釋涂布平板法培養培養料當中的微生物，細菌選擇使用牛肉膏蛋白胨培養基分離，培養48小時真菌采用改良的培養基分離培養，培養時間控制在3～4d。

2.3.4 填料當中營養物質測定。試驗結束之后，分別測定試驗組和對照組填料當中的總氮、碳氮比、有機質、總鉀、總磷的含量，按照有機肥標準NY525-2012中的方法進行測定。

3 結果

3.1 墊料溫度測定

發酵床溫度的變化與墊料當中微生物活性的變化密切相關，在整個試驗過程中，墊料溫度的變化如表1所示。根據表1數據能夠看出在外界環境溫度相同的情況下，試驗前期墊料的溫度會呈現迅速上升的趨勢，這主要是因為墊料當中的微生物快速分解生豬廢棄物和墊料當中的大量有機物，釋放了大量的熱量，引發發酵床的溫度升高。而隨著發酵時間的進一步增強，在整個試驗過程試驗組和對照組發酵床的溫度能夠達到35℃～60℃之間，最高發酵溫度會達到66℃，且試驗組和對照組之間的溫度變化差異性不大，由此可以看出通過更換墊料不會對發酵溫度產生多大影響。墊料溫度的變化會呈現先升高后下降的情況，并如此反復。這主要是因為初期大量營養物質分解產生大量熱量，隨著養分的消耗溫度會呈現逐漸下降趨勢。

表1 墊料溫度測定/℃

3.2 墊料pH值

墊料pH值是影響微生物活性的重要理化指標之一，發酵床發酵過程中主要依靠微生物的發酵作用，將廢棄物當中的有機質進一步分解轉化。微生物只有在適宜的pH值環境下，才能夠健康生長，大量繁殖，也才能夠更好地產生發酵作用。通常認為在好氧發酵過程中墊料的pH值應該控制在6.5～8.5之間，這有利于微生物的繁殖和發酵。在試驗初期，由于墊料當中的微生物大量繁殖，分解有機物質和廢棄物，產生多種酸性物質，造成pH值呈現逐漸下降趨勢。但隨著養殖場的糞水不斷進入到墊料當中，微生物進一步分解蛋白質產生了很多氨氮類的物質，蓄積到墊料當中會造成pH值呈現上升趨勢，微生物進一步分解氮類物質，造成氨氣揮發，同時在硝化作用之下，有機物也會被分解產生氫離子，又會造成pH值呈現逐漸下降趨勢。在整個試驗過程中，墊料當中的pH值始終處于弱堿環境當中，有利于微生物的耗氧發酵。并且試驗組和對照組織之間的差異性不顯著，如表2。

表2 墊料pH值

3.3 墊料中微生物的數量變化

在整個發酵處理過程中，墊料當中的營養成分pH值、溫度都處于變化情況，并且都會隨著微生物群落的變化而產生變化。發酵初期由于微生物的數量相對較低，隨著發酵床內不斷添加養殖廢棄物，墊料中可以直接利用的養分不斷增多，有利于微生物的大量繁殖，此時各種有益的真菌、細菌數量會顯著增加。發酵20天之后，由于墊料的含水率持續下降，并且pH值呈現堿性環境，不利于微生物的長時間繁殖，這個階段的真菌和細菌的數量會呈現下降趨勢，但隨著填料含水量的不斷增加，細菌和真菌的數量會進一步升高。進入試驗后期之后，由于發酵床出現老化，可以直接利用的養分逐漸減少，真菌和細菌的數量呈現逐漸下降趨勢。從試驗全過程來看，細菌數量從第10天的2.30×106cfu/g，會升高的11.9×106cfu/g。而真菌的數量會從10天的0.02×106cfu/g升高到0.25×106cfu/g，所以在發酵床的微生物發酵處理過程中，細菌其中扮演著十分重要的角色，并且實驗組和對照組之間的差異性不顯著。

3.4 墊料營養成分的變化

發酵成有機肥之后，墊料營養成分的變化情況，揭示了本次試驗過程中對墊料成分做出適當改變，是否會對營養物質的產生產生影響。從試驗結果來看，在試驗結束之后，試驗組和對照組墊料當中的總氮、總磷、總鉀之間的差異性不顯著，由此可以看出，通過改進墊料配方不會對最終的發酵墊料的營養成分產生多大影響。通常情況來看總氮、總磷、總鉀和有機質含量以及碳氮比是衡量發酵墊料成熟的重要指標，大量的微生物產生之后，能夠快速分解糞便當中的有機物，產生大量的氨氮，隨著發酵深度進行，墊料當中的微生物會持續的繁殖增長，加快分解速度。詳細情況如表3所示。

表3 墊料營養成分的變化/ %

4 討論

畜牧業是農業生產的支柱產業之一，是實施鄉村振興戰略、解決農民增收的重要途徑，因此如何保障畜牧業的可持續發展是各級各部門重點關注和著力解決的重要問題。異位發酵床可以減輕對環境的污染，不需要對豬糞采用清掃排放，也不會形成大量的沖圈污水，能省水80%～90%，從而沒有任何廢棄物、排泄物排出養豬場，基本上實現了豬糞尿污染物“零排放”標準，大大減輕了養豬業對環境的污染。墊料在使用1～2個月后，形成有機肥，可直接施用于農田、果樹、茶葉等，達到循環利用養分、變廢為寶的效果，通過桂平市社坡鎮維新村5隊薛嘉杰使用桂平市社坡鎮維新水庫應聰豬場異位發酵床發酵墊料用于300畝沃柑進行示范試驗，沃柑長勢良好，掛果率明顯提高?，F已推廣33家生豬規模養殖場使用谷殼、花生殼替代50%以上鋸木屑做異位發酵床墊料，生豬存欄17 490頭，年出欄32 260頭，年飼養量49 750頭，按1頭豬平均日產糞污量6千克計，飼養150日出欄，年產發酵有機肥44 775噸，有機肥1噸1 000元，年新增產值4 477萬元。