养猪场发酵床垫料营养物质及毒性研究

以厦门继荣和莆田优利可猪场发酵床垫料以及洛东酵素为材料,对养猪厂发酵床垫料的营养水平及毒性进行评价.结果表明:垫料中pH值和有机质含量均达到有机肥标准要求,但含水率和总养分不达标,全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾的含量呈现随着垫料使用年限增加而升高的趋势,垫料中砷、汞、铜、铬、铅、镉均达到有机肥标准要求;洛东酵素中富含纳豆芽孢杆菌和酵母菌,但不含金黄色葡萄球菌,属于口服低毒性,皮肤接触无毒物质.研究证明,垫料中添加的菌剂对养殖在垫料上的猪只是安全的.废弃垫料含有较高有机质和其他养分,可以作为植物有机肥使用.     

发酵床养猪对土壤重金属含量的影响

重金属已成为影响土壤健康的限制因素,通过对发酵床垫料、垫料下土壤、发酵床外土壤和传统猪场的土壤样品进行连续定点测定,评价发酵床养殖方式对土壤环境中重金属含量的影响。结果表明,5个月的发酵床养殖,Cu、Zn、Cr、Pb在垫料层0～40 cm累积明显,分别增加了41.23、51.73、13.52 mg·kg-1和5.23 mg·kg-1,垫料下方土壤Cr增加14.30 mg·kg-1,累积量较Cu、Zn、Pb显著升高;传统猪场土壤中的Cu、Zn、Cr较发酵床养殖方式累积更明显,主要集中在20 cm以下的土壤中,分别达22.77、41.83、5.50 mg·kg-1;与传统养殖方式相比,发酵床养殖对周边土壤重金属污染较小。     

以猪发酵床废弃垫料为主要原料的无土栽培基质理化性状分析

以江苏农业科学院资源与环境保护所制成的第1代猪发酵床废弃垫料基质为主要原料,通过添加蛭石、醋糟、草炭、木薯渣等基质中的一种或几种进行基质复配,测试不同复配基质的容重、总孔隙度、水气比等物理性质及p H值、EC值、全氮、碱解氮、全磷、速效磷等化学性质,以筛选出适宜设施蔬菜生长的优良基质配方。结果表明,第1代猪发酵床废弃垫料基质∶醋糟∶蛭石=9∶2∶6、第1代猪发酵床废弃垫料基质∶醋糟∶蛭石=6∶1∶3、第1代猪发酵床废弃垫料基质∶木薯渣∶草炭=3∶1∶1进行复配,其理化性状在理想基质范围内,是适宜设施蔬菜生长的优良基质。     

养猪发酵床秸秆垫料的腐解特征

以秸秆作为养猪发酵床主要垫料,长期监测养猪过程中发酵床秸秆垫料腐解规律,以期为发酵床养殖科学管理和后期垫料肥料化利用提供理论依据.研究结果表明,随着时间推移,发酵床秸秆垫料pH值和电导率总体呈现上升趋势,垫料中铵态氮浓度随着时间上下波动较大,硝态氮逐渐增加并在240 d后趋于稳定;垫料中的总有机碳变化幅度不大,但是胡敏酸(HA)逐渐增加而富里酸(FA)逐渐降低,并导致胡富比(HA/FA)逐渐增加;秸秆垫料的种子发芽指数逐渐增加,经过1年后发芽指数达到55.82％,然而还未达完全腐熟阶段.可见,发酵床秸秆垫料虽然在养猪过程中经过一定腐熟,也能产生有利于植物生长的腐殖酸,但并未完全腐熟,必须经过无害化处理才能作为肥料用于农田.     

不同养猪模式对土壤As累积的影响

通过对不同深度层次的发酵床垫料、垫料下土壤、发酵床外土壤和传统猪场外的土壤样品进行连续分析测定,比较了不同养殖模式下As的累积状况及对周边环境的影响情况。结果表明:发酵床垫料使用近1年后,As在0~20、20~40 cm垫料层中存在明显的累积,累积量分别达7.5、6.7 mg·kg-1,存在向垫料下层土壤迁移的风险,且As在垫料下土壤中浓度的增加量高于发酵床外同深度的土壤(P0.05);废弃垫料中As的浓度在11.5~12.0 mg·kg-1之间,符合我国有机肥料农业行业标准,可以适当处理后进行农用;发酵床养殖模式对周边土壤中As累积的影响低于传统养猪模式。     

发酵床猪舍的改良设计与应用效果

为解决育肥猪后期粪尿量剧增造成发酵床死床的问题,对普通发酵床的布局进行了改良,在每个发酵床单元内增设1个定点排泄区,经测定有70%以上的猪粪尿经定点排泄区的漏粪地板排出发酵床外,从而可以提高发酵床养猪的密度,减少垫料用量。饲养试验结果表明,锯屑、稻壳和菌糠复合型垫料对猪粪的适宜承载量为1.40～1.86 kg/m~3,对尿的承载量为2.70～2.98 kg/m~3,垫料铺设厚度为60 cm的普通发酵床,在每头猪的最低占床面积2.24 m~2、占圈面积2.72 m~2时已出现轻度死床;而垫料铺设厚度为40 cm的改良型发酵床,每头猪占床面积为1.08 m~2、占圈面积1.36 m~2时,仍未出现死床。改良型发酵床单位面积及每头猪的一次性垫料投入量分别为普通发酵床的2/3和32%～64%,饲养过程中每头需添加的垫料量仅为普通发酵床的10.7%～16.0%,一次性垫料投入和饲养过程中的垫料添加均大幅下降。改良型发酵床提高了猪的增质量(10.2%～34.9%),提供了猪群清洁的拱翻和活动场地,保证了动物福利,有利于发酵床饲养方式的推广应用。     

发酵床饲养保育猪技术要点

采用发酵床养殖法养猪,有提高猪肉品质、猪的免疫力、肉料比,猪场尤臭味,无蝇蛆、无环境污染等优点.广泛用于保育猪的饲养. 一、垫料制作 垫料中稻壳30%～40%、木屑60%～70%,避免使用腐烂霉变的原料.每立方米垫料加60公斤土,垫料厚度为50～80厘米,pH值控制在7.5左右,水分掌握在50%～60%,每平方米使用菌液2公斤.     

固定化改性生物质炭模拟吸附水体硝态氮潜力研究

为了有效去除水体硝态氮污染,对两种生物质炭(花生壳炭、小麦秸秆炭)进行铁改性处理,研究其对硝态氮吸附特性,考察吸附时间、硝态氮初始浓度、p H、生物质炭添加量和共存离子对改性生物质炭吸附效果的影响。在此基础上,为解决粉末态生物质炭易随水流失的问题,对改性生物质炭进行固定化处理,探索固定化改性生物质炭对硝态氮吸附潜力。研究结果表明,改性生物质炭对硝态氮的吸附主要发生在前6 h,并在24 h左右达到吸附平衡,其吸附量随着水溶液中硝态氮浓度的上升而升高,改性花生壳炭和小麦秸秆炭对硝态氮最大吸附潜力分别为2674、1285 mg N·kg-1,且酸性至中性条件有利于改性生物质炭对硝态氮的吸附。在20 mg·L-1的硝态氮溶液中,改性花生壳炭和小麦秸秆炭的适宜固液比分别为10、28 g·L-1,其去除率达到80%。当包埋载体海藻酸钠浓度为2%、改性生物质炭含量为0.1 g·m L-1时,固定化改性生物质炭微球成形完整,对硝态氮具有较强的吸附能力,固定化并未显著降低改性生物质炭的吸附性能。因此,固定化改性生物质炭能有效吸附水体硝态氮,为污水处理厂尾水等低污染水硝态氮去除提供有效的技术方法。     

微生物复合菌剂在生猪发酵床中的效果研究(英文)

[目的]研究微生物复合菌剂在生猪发酵床中的效果。[方法]采用室内模拟发酵的方法,通过分析微生物发酵与自然发酵过程中温度、pH、硝化氮、铵化氮、脲酶酶活、蛋白酶酶活的变化,探讨复合微生物菌剂的填入对生猪发酵床的影响。[结果]与自然发酵的对照组相比,接种菌剂能促进发酵升温,并延长高温持续的时间,其温度升至60℃高温并维持了10d;接种菌剂能降低垫料环境pH,其最终pH值为7.05低于对照组的7.81;接种菌剂能促进铵态氮向硝态氮的转化,减少氮的损失;接种菌剂后,垫料中脲酶和蛋白酶的活性得到提高,加速了生猪排泄物的降解。[结论]该研究为生猪发酵床菌种开发、筛选及效果评价提供了技术参考。     

猪发酵床不同原料垫料重金属元素累积特性研究

2011年7月至10月,在江苏省农业科学院六合动物科学基地猪发酵床养殖场,选择两种不同垫料,一栋使用已饲养2批猪的木屑与稻壳并按比例添加部分木屑与稻壳为垫料,一栋以发酵猪粪、果树枝、菌糠及中药渣为主并配以少部分木屑为垫料,监测在育肥猪一个生长周期不同垫料内重金属Cu、Zn、As、Cr等的积累变化情况.结果表明,在一个养殖周期内,不同垫料内重金属元素As、Zn、Cr、Cu含量随时间增加而显著增加,Cu、Zn、Cr等元素在不同垫料内的积累差异显著;经过约一个养殖周期,发酵猪粪、果树枝、菌糠、中药渣垫料内As、Zn、Cu元素含量由浅层(0～20 cm)到深层(20～40、40～60 cm)呈降低趋势.以发酵猪粪为主的垫料内重金属元素含量均显著高于果树枝、菌糠、中药渣成分为主的垫料,其他材料为主的垫料对垫料内重金属元素积累影响则不明显.     

微波消解和ICP-AES测定堆肥产品中的P和K

[目的]更简便、准确地测定堆肥产品中的P和K。[方法]选择合适的酸体系和消解条件,对城市生活垃圾和污泥混合堆肥样品进行消解,然后用ICP-AES仪器对消解后样品中的P和K进行测定。[结果]6mlHNO3+2mlHCl+2mlHF+2mlH2O2的酸体系和20min(初温上升到150℃)+8min(150℃上升到210℃)+15min(保持在210℃)的消解条件比较适合堆肥产品的消解,ICP-AES测定堆肥产品中的P和K,精密度和准确性都很好,样品的回收率为90.4%～94.1%。对所选堆肥样品的试验结果表明,P、K和其他重金属如Cu、Zn、Ni等共存时,没有谱线重叠和背景、位移干扰等,在选择的分析线波长处,P和K的检出限分别为0.028和0.132μg/ml,表明该方法具有较高的灵敏度。[结论]用微波消解和ICP-AES方法测定堆肥产品中的P和K是可行的。     

生物除臭菌对猪粪堆肥腐熟效果的影响

【目的】研究生物除臭菌对猪粪堆肥腐熟过程的影响,为利用生物除臭菌改善生猪养殖场生态环境提供参考。【方法】利用猪粪进行堆肥发酵,试验设添加生物除臭菌处理,以不添加生物除臭菌处理作对照,测定不同处理对堆肥的温度、pH、含水量和种子发芽指数(GI)的影响。【结果】添加生物除臭菌处理相比对照处理更易提高猪粪堆肥温度,提前4 d达到高温阶段;两种处理堆肥pH均保持为8.0~9.0;堆肥第30 d,添加生物除臭菌处理含水率为28%,达到腐熟标准,而对照为33%;添加生物除臭菌处理GI为53%,对照为42%。【结论】生物除臭菌对堆肥腐熟过程具有促进作用,可在生产中应用。     

间歇式曝气与人工翻堆对堆肥化进程的影响

利用间歇式曝气方式,控制堆肥堆体内氧气体积分数调节堆体内有氧/无氧交替周期,与翻堆方式比较,考察不同发酵模式对堆肥化进程及堆肥性质的影响.结果表明:间歇式曝气和翻堆方法均能有效提升堆体内氧气体积分数(翻堆后可使堆体内氧气体积分数达18.5％,曝气可使堆体内氧气体积分数达15.5％).但曝气和翻堆结束后,堆体内的氧气会迅速下降,翻堆方式在27 min内耗尽氧气,间歇式曝气方式在24 min内耗尽氧气.在堆肥化过程中,间歇式曝气与翻堆相比,堆体温度提前约10 d达到室温;堆体含水量提前约18d达到稳定状态;间歇式曝气能够促进堆肥pH快速恢复至中性.堆肥化结束后,间歇式曝气方式与翻堆方式分别使堆肥物料减少51.3％和44.6％(质量分数);总氮含量分别稳定在1.66和1.62 mg/g.可见,间歇式曝气与传统翻堆方式相比,能够促进堆肥快速达到稳定状态,缩短腐熟周期.且比连续曝气节约能源.     

微生物菌剂对草屑堆肥养分的影响

[目的]筛选适宜在草屑堆肥中应用的微生物菌剂,以加速草屑的资源化利用。[方法]添加不同微生物菌剂到草屑中,测定不同处理时间堆体温度和营养元素含量的变化。[结果]添加微生物菌剂影响堆体的升温过程和降温过程,未添加微生物菌剂的对照在堆肥化过程中升温慢、降温快;添加不同微生物菌剂的堆肥中的养分含量变化不同,其中添加速腐宝菌剂和秸秆腐熟剂处理的堆肥总养分含量高于其他菌剂和对照;以草屑为原料生产的堆肥中总养分含量较高,高于有机肥料的标准。[结论]在草屑堆肥化过程中,应用速腐宝菌剂可提高堆肥养分含量。     

好氧堆肥微生物研究进展

堆肥化是一个动态过程,在多种不同微生物群体的作用下实现,对该过程微生物进行研究可以更好地了解堆肥,有效地管理堆肥过程。综述了好氧堆肥过程中微生物机理及变化、堆肥微生物的研究方法、菌剂对堆肥的影响等,为好氧堆肥提供技术支撑;并且指出堆肥化过程中主要包含细菌、真菌、放线菌等微生物,微生物的改变直接影响堆肥温度、pH、腐殖酸含量等理化性质;通过添加微生物菌剂可以减少N、P、K的流失,提高堆肥品质;对于堆肥微生物的研究,多种方法联合使用可以避免单一方法的缺陷。     

污泥堆肥部分替代化肥对铬污染耕地玉米生长的影响

为探索污泥堆肥在铬污染耕地上的资源化合理利用,本研究通过田间试验,设置了空白对照、常规施肥、单施污泥堆肥以及不同比例污泥堆肥替代化肥配施处理,并将其与有机肥替代化肥进行效果对比,从玉米生物量、铬吸收、土壤铬含量及其有效性等方面探讨污泥堆肥施用对作物生长和土壤铬累积的影响。结果表明:相比于对照,不同用量污泥堆肥均能促进玉米生长,显著提高玉米产量,增产范围为15.24%~36.65%,其中污泥堆肥替代20%化肥配施对玉米的增产效果最好,相较于常规施肥增产了7.16%。各替代化肥处理下玉米籽粒中重金属铬含量均低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2022)中的限值,其中污泥堆肥30%替代化肥处理玉米籽粒降铬效果最好。污泥堆肥施用量在750~1 500 kg·hm^-2时玉米地上部分对铬的携出量大于污泥铬的携入量。当季施用污泥堆肥对土壤总铬含量无显著影响,且各替代化肥处理下土壤有效态铬含量相较对照降幅为5.59%~12.68%。施用污泥堆肥不会对作物产生盐害并且能够缓解土壤酸化、提高土壤有机质、全氮以及速效氮磷钾含量。综合来看,在铬污染耕地,污泥堆肥替代化肥施用不仅有利于提高玉米产量,还能显著降低籽粒铬含量,并且施用量为1 500 kg·hm^-2时即能保障玉米安全、高产,且不会对土壤造成富集铬的风险,并能有效提高土壤各养分指标。     

猪粪堆肥化处理的物质变化及腐熟度评价

研究了初始C／N（mC/mN)分别为29和16的2种不同条件对猪粪堆肥化处理的物质变化和腐熟度的影响，结果表明：水溶性有机C／N、固相C／N、水溶性有机碳及水溶性NH4^ -N浓度均随着堆肥化的进行而降低。种子发芽指数的评价结果表明：初始C／N为29时，猪粪经过49d的堆肥后达到成熟，而C／N为16的处理则需要63d以上才能达到腐熟要求。过高的盐分含量是导致低C／N条件下堆肥产品植物毒性较高的原因之一。考虑到堆肥腐熟度受多方面化学因素的影响，建议以种子发芽指数作为有机固体废物堆肥腐熟度的评价指标。     

行道树修剪物料堆肥化过程中关键指标参数分析及对翠芦莉生长的影响

利用福州市主要行道树修剪废弃混合粉碎物料进行堆肥,添加鸡粪调节C/N比,通过实时监测,探究堆肥好氧发酵过程中养分含量变化及堆肥对植株翠芦莉生长的影响,确定适合福州市常用园林树木粉碎物料堆肥的腐熟条件,为研制高架桥园林植物营养土提供科学依据。结果表明:在堆肥过程中有机质含量持续下降,全氮、全磷、全钾以及总养分含量呈上升趋势。在堆肥第10d时温度达到50℃,并趋于稳定。pH值在堆肥过程中先呈上升趋势,后逐渐下降,在35d左右趋于稳定。含水率在堆肥过程中呈现下降的趋势。第35d时,C/N比达到了堆肥已经腐熟的要求范围(15~20∶1)。施用堆肥的处理株高、叶面积和干物质累积量均高于未施用堆肥的处理,且土壤与堆肥物料1∶2配比时,植株地上部和地下部养分含量达到最高。表明堆肥温度45~49℃,平均温度48℃,C/N比19.50,pH值为9条件下,园林植物粉碎物料堆肥在第35d时达到腐熟,全氮、全磷、全钾养分含量分别为1.28%、1.73%、1.95%,可以作为轻质营养土的原料;土壤与堆肥比例1∶2时最有利于植株翠芦莉的生长。     

乌鲁木齐市生活垃圾堆肥过程养分成分变化及腐熟度评价

以乌鲁木齐市生活垃圾为原料进行高温堆肥发酵,研究了堆肥过程中各营养成分的变化情况及堆肥腐熟程度.结果表明:在乌鲁木齐市生活垃圾处理厂目前生产工艺下,氮素和碳素损失均主要发生在发酵前3 d,发酵后期氮素和碳素损失较少.因此,堆肥发酵前3 d是控制养分损失的关键时期.在堆肥过程中,速效钾含量从堆制当天的1 507 mg/kg,增加到结束的2 099 mg/kg;速效磷的含量从堆制开始的78 mg/kg,增加到结束的103 mg/kg.不同发酵时期的堆肥样品进行发芽率试验结果表明,生活垃圾在发酵过程中产生植物生长抑制物质较少.C/N比、堆温的试验结果表明生活垃圾经45 d堆制,基本达到了腐熟堆肥的要求.     

以電化學分析法探討堆肥對土壤三價砷活性的影響

台灣西南沿?貐^土壤中砷含量有偏高情形,砷含量過高會經由各種途徑對人體造成毒害。以X-射線繞射儀與傅立葉轉換紅外線吸收光譜儀證明普魯士藍對三價砷的孯恍晕綑C制,再以普魯士藍修飾電極搭配流動注入系統來偵測土壤三價砷,並探討堆肥對三價砷在不同土壤中吸附與脫附的影響。試驗結果得知電化學分析技術可快速、簡便且準確地偵測土壤三價砷,且結果中也指出堆肥處理會增加秀水與後里土壤對三價砷的吸附。此外,三種土壤不論有無施用堆肥,脫附百分率的大小順序爲興大>秀水>後里,其中秀水土壤雖在施用堆肥後吸附力大小明顯增加,但脫附百分率下降的情形較不明顯,顯示黏土礦物種類與含量控制三價砷的脫附行爲。