本發(fā)明屬于生物科技領(lǐng)域,具體涉及一種亮斑扁角水虻與微生物聯(lián)合轉(zhuǎn)化雞糞的方法。
技術(shù)背景
隨著社會(huì)對(duì)雞蛋和雞肉需求量的增加,養(yǎng)雞業(yè)迅速發(fā)展,隨之而來(lái)的雞糞量也在不斷上升。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì),2013年家禽屠宰量達(dá)到約119億只,并且這個(gè)數(shù)字還在不斷上升。雞糞中富含易被生物降解的有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),以及病原菌,如果處理不當(dāng),將會(huì)成為主要污染源之一。
畜禽糞便傳統(tǒng)處理方法是進(jìn)行堆肥處理,殺死病原微生物最為作物肥料。但是,當(dāng)前堆肥化處理面臨著一系列的缺陷,例如,畜禽糞便碳氮比低、含水量高、臭氣、堆肥時(shí)間長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失和植物性毒素的化合物轉(zhuǎn)換等。雖然在堆肥過(guò)程中常會(huì)添加一些鋸屑、稻糠等物質(zhì)作為填充物來(lái)調(diào)節(jié)畜禽糞便的含水量和調(diào)節(jié)碳氮比,但這些常被作為能源物質(zhì)的填充物又會(huì)增加堆肥成本。因此,急需探索高效處理畜禽糞便生產(chǎn)有機(jī)肥的替代方法。
另外,化肥的長(zhǎng)期使用,會(huì)導(dǎo)致土地退化、鹽堿化等問(wèn)題,化學(xué)農(nóng)藥的使用也使植物土傳病害抗藥性大大增強(qiáng),植物病害防治困難。
亮斑扁角水虻(Hermetia illucens),英文名為Black soldier fly,是雙翅目,水虻科,扁角水虻屬,亮斑扁角水虻種的一種昆蟲(chóng)。亮斑扁角水虻的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期分為卵期、幼蟲(chóng)期、蛹期和成蟲(chóng)期,幼蟲(chóng)期又可分為6個(gè)不同的齡期,第6齡幼蟲(chóng)被稱(chēng)為預(yù)蛹,這個(gè)時(shí)期的幼蟲(chóng)頭部幾丁質(zhì)化,一般不再進(jìn)食。亮斑扁角水虻幼蟲(chóng)食性雜、食量大,能處理畜禽糞便、餐廚剩余垃圾等多種有機(jī)廢棄物,對(duì)畜禽糞便的利用率很高。研究表明,利用亮斑扁角水虻幼蟲(chóng)取食糞便,在14d時(shí)間內(nèi),可將新鮮糞便干物質(zhì)降解56%左右,從而解決動(dòng)物糞便的積累問(wèn)題。研究發(fā)現(xiàn)利用畜禽糞便飼養(yǎng)的亮斑扁角水虻幼蟲(chóng)干重達(dá)到42%-43%,其中粗蛋白含量占干重的42%-44%,脂肪含量占干重的31%-35%,灰分占干重的11%-15%,鈣質(zhì)占干重的4.8%-5.1%,磷占干重的0.6%-0.63%,利用糞便飼養(yǎng)的幼蟲(chóng)和預(yù)蛹,含有豐富的必需氨基酸和礦物質(zhì),是家禽、家畜和魚(yú)類(lèi)的良好飼料來(lái)源。亮斑扁角水虻轉(zhuǎn)化畜禽糞便等有機(jī)廢棄物、減少有機(jī)廢棄物積累、解決環(huán)境污染、生產(chǎn)新型生物能源,緩解資源和能源的短缺,引起了世界各國(guó)學(xué)者和政府工作者的廣泛關(guān)注。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種亮斑扁角水虻與微生物聯(lián)合轉(zhuǎn)化雞糞的方法,該方法不僅解決了雞糞積累對(duì)環(huán)境的污染,還大大縮短了雞糞腐熟的時(shí)間,生產(chǎn)的抗根結(jié)線蟲(chóng)的功能微生物有機(jī)肥, 不僅肥效高、并且還能拮抗土壤中的根結(jié)線蟲(chóng)。收獲的老熟幼蟲(chóng)可用于生產(chǎn)動(dòng)物蛋白飼料或新型生物能源。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采取以下技術(shù)措施:
一種亮斑扁角水虻與微生物聯(lián)合轉(zhuǎn)化雞糞的方法,包括下述步驟:
1)聯(lián)合轉(zhuǎn)化階段:
聯(lián)合轉(zhuǎn)化菌劑按照0.5-1.5‰(w/w)接種于雞糞,物料混勻后,按照500~1500頭/kg雞糞將6日齡亮斑扁角水虻幼蟲(chóng)均勻撒在物料表面,每2-3天翻料一次,轉(zhuǎn)化10-17天后將老熟幼蟲(chóng)和蟲(chóng)糞分離;
所述的聯(lián)合轉(zhuǎn)化菌劑為枯草芽胞桿菌Bacillus subtilis BSF-CL,保藏號(hào):CCTCC NO:M 2014222,有效菌含量為109cfu/g。
2)好氧發(fā)酵階段:
在蟲(chóng)糞中接種0.3-1.5‰(w/w)的腐熟菌劑,混勻后堆置成堆體進(jìn)行好氧發(fā)酵,翻料以控制物料內(nèi)部溫度不超過(guò)70℃。
3)二次發(fā)酵階段:
好氧發(fā)酵溫度降到40℃時(shí),接種0.2-1.3‰(w/w)的微生物功能菌劑,混勻后繼續(xù)發(fā)酵2-4天即可。
所述功能菌劑為多粘類(lèi)芽胞桿菌Paenibacillus polymyxa KM2501-1,保藏號(hào):CCTCC M 2016720,有效菌含量為109cfu/g。
以上所述的方案中,優(yōu)選的,所述的亮斑扁角水虻為亮斑扁角水虻武漢品系(Fen Zhou,Jeffery K.Tomberlin,Longyu Zheng,Ziniu Yu,and Jibin Zhang,Developmental and Waste Reduction Plasticity of Three Black Soldier Fly Strains(Diptera:Stratiomyidae)Raised on Different Livestock Manures.Journal of Medical Entomology,2013,50(6):1224-1230.)。
以上所述的方案中,優(yōu)選的,步驟1)中,聯(lián)合轉(zhuǎn)化菌劑的接種量為1‰(w/w),亮斑扁角水虻的接種量為1000頭/kg;步驟2)中腐熟菌劑的接種量為1‰(w/w);步驟3)中微生物功能菌劑的接種量為1‰(w/w)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
第一:本發(fā)明利用亮斑扁角水虻幼蟲(chóng)和微生物聯(lián)合轉(zhuǎn)化雞糞。水虻繁殖快,生長(zhǎng)迅速,實(shí)驗(yàn)用的水虻,一只良種可產(chǎn)卵1000粒左右,從卵孵化至幼蟲(chóng)僅需3~4d,個(gè)體增重達(dá)10倍,達(dá)到老熟幼蟲(chóng)僅需13d。水虻營(yíng)養(yǎng)成分全,營(yíng)養(yǎng)豐富,蛋白含量達(dá)到46.95%。收獲的亮斑扁角水虻老熟幼蟲(chóng)可用于生產(chǎn)動(dòng)物蛋白飼料或新型生物能源。
第二:利用亮斑扁角水虻和微生物聯(lián)合轉(zhuǎn)化雞糞,可使雞糞得到比較充分的降解,轉(zhuǎn)化結(jié)束后已達(dá)到基本腐熟狀態(tài)。
第三:轉(zhuǎn)化結(jié)束后獲得的蟲(chóng)糞接種腐熟菌劑后進(jìn)行好氧發(fā)酵,可快速達(dá)到完全腐熟狀態(tài),用時(shí)僅11d。
第四:好氧發(fā)酵產(chǎn)物接種微生物功能菌劑進(jìn)行二次發(fā)酵,生產(chǎn)的功能微生物有機(jī)肥不僅肥效高,還可拮抗植物土傳病害。
第五:雞糞處理耗時(shí)短、場(chǎng)地和人工花費(fèi)少、附加值高,達(dá)到雞糞零排放。
附圖說(shuō)明
圖1為不同處理方式對(duì)物料溫度的影響。
圖2為不同處理方式對(duì)物料含水量的影響。
圖3為不同處理方式對(duì)物料pH的影響。
圖4a為不同處理方式得到的物料對(duì)白菜種子發(fā)芽指數(shù)的影響。
圖4b為不同處理方式得到的物料對(duì)油菜種子發(fā)芽指數(shù)的影響。
圖5為不同處理方式對(duì)物料有機(jī)質(zhì)含量的影響。
圖6為不同處理方式對(duì)物料總養(yǎng)分含量的影響。
圖7為不同處理方式對(duì)物料內(nèi)部溫度的影響。
圖8為不同處理方式對(duì)物料含水量的影響。
圖9為不同處理方式對(duì)物料pH的影響。
圖10a為不同處理方式得到的物料對(duì)白菜種子發(fā)芽指數(shù)的影響。
圖10b為不同處理方式得到的物料對(duì)油菜種子發(fā)芽指數(shù)的影響。
圖11為不同處理方式對(duì)物料有機(jī)質(zhì)含量的影響。
圖12為不同處理方式對(duì)物料總養(yǎng)分含量的影響。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體的實(shí)施例和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施例中所述技術(shù)方案,如未特別說(shuō)明,均為常規(guī)技術(shù)方案,所用試劑或配方若未特別說(shuō)明,均購(gòu)自生化商店。
本發(fā)明實(shí)施例中所用雞糞采集自武漢超拓生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司蛋雞養(yǎng)殖基地,雞糞含水量為76.55%,pH7.66,發(fā)芽指數(shù)GI=0,有機(jī)質(zhì)含量52%,氮含量1.53%,磷含量2.92%(以P2O5),鉀含量4.33(以K2O計(jì));實(shí)驗(yàn)在通風(fēng)避雨的水泥轉(zhuǎn)化池內(nèi)進(jìn)行,轉(zhuǎn)化池面積為2.4m×5.0m,設(shè)置三個(gè)重復(fù)。本發(fā)明實(shí)施例中所用功能菌劑為多粘類(lèi)芽胞桿菌Paenibacillus polymyxa KM2501-1,保藏號(hào):CCTCC M 2016720,有效菌含量為109cfu/g。聯(lián)合轉(zhuǎn)化菌劑 為枯草芽胞桿菌Bacillus subtilis BSF-CL,保藏號(hào):CCTCC NO:M 2014222,有效菌含量為109cfu/g。
亮斑扁角水虻為亮斑扁角水虻武漢品系(Fen Zhou,Jeffery K.Tomberlin,Longyu Zheng,Ziniu Yu,and Jibin Zhang,Developmental and Waste Reduction Plasticity of Three Black Soldier Fly Strains(Diptera:Stratiomyidae)Raised on Different Livestock Manures.Journal of Medical Entomology,2013,50(6):1224-1230.)。
實(shí)施例1:
對(duì)照組1的處理:
1)聯(lián)合轉(zhuǎn)化階段對(duì)照組:
雞糞鋪設(shè)于轉(zhuǎn)化池中,鋪設(shè)厚度為10cm,處理13天。
每天測(cè)物料表面下5cm處的溫度,三點(diǎn)測(cè)溫取平均值;每?jī)商旆虾笪妩c(diǎn)取樣混勻,部分鮮樣用60℃烘箱烘干后測(cè)含水量、有機(jī)質(zhì)含量、氮磷鉀含量等指標(biāo),另一部分鮮樣用于測(cè)pH值、腐熟度、酶活等指標(biāo)。
2)好氧發(fā)酵階段對(duì)照組:
將步驟1)中的雞糞和稻糠按照蟲(chóng)糞:稻糠=9:1(質(zhì)量比)混合,然后堆置成地面直徑2m、高1m的圓錐體進(jìn)行好氧發(fā)酵,每?jī)商旆弦淮?,控制物料?nèi)部溫度不超過(guò)70℃。好氧發(fā)酵歷時(shí)11天。
蟲(chóng)糞和稻糠混合后(發(fā)酵前)的物料的含水量為52.75%,pH8.86,發(fā)芽指數(shù)GI=0,有機(jī)質(zhì)含量為53.81%,總氮含量為1.22%,總磷含量為2.97%(以P2O5計(jì)),總鉀含量為3.60%(以K2O計(jì))。
每天測(cè)物料表面下50cm處的溫度,三點(diǎn)測(cè)溫取平均值;每?jī)商旆虾笪妩c(diǎn)取樣混勻,部分鮮樣用60℃烘箱烘干后測(cè)含水量、有機(jī)質(zhì)含量、氮磷鉀含量等指標(biāo),另一部分鮮樣用于測(cè)pH值、腐熟度、酶活等指標(biāo)。
對(duì)照組2的處理:
1)聯(lián)合轉(zhuǎn)化階段對(duì)照組:
雞糞鋪設(shè)于轉(zhuǎn)化池中,鋪設(shè)厚度為10cm,按照1000頭/kg雞糞將6日齡亮斑扁角水虻幼蟲(chóng)均勻撒在物料表面,轉(zhuǎn)化13天后將老熟幼蟲(chóng)和蟲(chóng)糞分離;
每天測(cè)物料表面下5cm處的溫度,三點(diǎn)測(cè)溫取平均值;每?jī)商旆虾笪妩c(diǎn)取樣混勻,部分鮮樣用60℃烘箱烘干后測(cè)含水量、有機(jī)質(zhì)含量、氮磷鉀含量等指標(biāo),另一部分鮮樣用于測(cè)pH值、腐熟度、酶活等指標(biāo)。
對(duì)照組3的處理:
1)聯(lián)合轉(zhuǎn)化階段:
聯(lián)合轉(zhuǎn)化菌劑按照1‰(w/w)接種于雞糞,物料混勻后,鋪設(shè)于轉(zhuǎn)化池中,鋪設(shè)厚度為10cm,按照1000頭/kg雞糞將6日齡亮斑扁角水虻幼蟲(chóng)均勻撒在物料表面,轉(zhuǎn)化13天后將老熟幼蟲(chóng)和蟲(chóng)糞分離;
每天測(cè)物料表面下5cm處的溫度,三點(diǎn)測(cè)溫取平均值;每?jī)商旆虾笪妩c(diǎn)取樣混勻,部分鮮樣用60℃烘箱烘干后測(cè)含水量、有機(jī)質(zhì)含量、氮磷鉀含量等指標(biāo),另一部分鮮樣用于測(cè)pH值、腐熟度、酶活等指標(biāo);
2)好氧發(fā)酵階段:
將步驟1)獲得的蟲(chóng)糞堆置成地面直徑2m、高1m的圓錐體進(jìn)行好氧發(fā)酵,每?jī)商旆弦淮?,控制物料?nèi)部溫度不超過(guò)70℃。好氧發(fā)酵歷時(shí)11天;
每天測(cè)物料表面下50cm處的溫度,三點(diǎn)測(cè)溫取平均值;每?jī)商旆虾笪妩c(diǎn)取樣混勻,部分鮮樣用60℃烘箱烘干后測(cè)含水量、有機(jī)質(zhì)含量、氮磷鉀含量等指標(biāo),另一部分鮮樣用于測(cè)pH值、腐熟度、酶活等指標(biāo)。
對(duì)照組4的處理:
1)聯(lián)合轉(zhuǎn)化階段:
聯(lián)合轉(zhuǎn)化菌劑按照1‰(w/w)接種于雞糞,物料混勻后,鋪設(shè)于轉(zhuǎn)化池中,鋪設(shè)厚度為10cm,按照1000頭/kg雞糞將6日齡亮斑扁角水虻幼蟲(chóng)均勻撒在物料表面,轉(zhuǎn)化13天后將老熟幼蟲(chóng)和蟲(chóng)糞分離;
每天測(cè)物料表面下5cm處的溫度,三點(diǎn)測(cè)溫取平均值;每?jī)商旆虾笪妩c(diǎn)取樣混勻,部分鮮樣用60℃烘箱烘干后測(cè)含水量、有機(jī)質(zhì)含量、氮磷鉀含量等指標(biāo),另一部分鮮樣用于測(cè)pH值、腐熟度、酶活等指標(biāo);2)好氧發(fā)酵階段:
在蟲(chóng)糞中接種1‰(w/w)的腐熟菌劑,混勻后堆置成地面直徑2m、高1m的圓錐體進(jìn)行好氧發(fā)酵。每?jī)商旆弦淮?,控制物料?nèi)部溫度不超過(guò)70℃,好氧發(fā)酵歷時(shí)11天;
每天測(cè)物料表面下50cm處的溫度,三點(diǎn)測(cè)溫取平均值;每?jī)商旆虾笪妩c(diǎn)取樣混勻,部分鮮樣用60℃烘箱烘干后測(cè)含水量、有機(jī)質(zhì)含量、氮磷鉀含量等指標(biāo),另一部分鮮樣用于測(cè)pH值、腐熟度、酶活等指標(biāo)。
3)二次發(fā)酵:
好氧發(fā)酵的好氧發(fā)酵溫度降到40℃時(shí),繼續(xù)發(fā)酵三天。
每天翻料后五點(diǎn)取樣混勻后體外測(cè)其殺根結(jié)線蟲(chóng)能力。
實(shí)施例2:
一種亮斑扁角水虻與微生物聯(lián)合轉(zhuǎn)化雞糞的方法,包括下述步驟:
1)聯(lián)合轉(zhuǎn)化階段:
聯(lián)合轉(zhuǎn)化菌劑按照1‰(w/w)接種于雞糞,物料混勻后,鋪設(shè)于轉(zhuǎn)化池中,鋪設(shè)厚度為10cm,按照1000頭/kg雞糞將6日齡亮斑扁角水虻幼蟲(chóng)均勻撒在物料表面,轉(zhuǎn)化13天后將老熟幼蟲(chóng)和蟲(chóng)糞分離;
每天測(cè)物料表面下5cm處的溫度,三點(diǎn)測(cè)溫取平均值;每?jī)商旆虾笪妩c(diǎn)取樣混勻,部分鮮樣用60℃烘箱烘干后測(cè)含水量、有機(jī)質(zhì)含量、氮磷鉀含量等指標(biāo),另一部分鮮樣用于測(cè)pH值、腐熟度、酶活等指標(biāo)。
聯(lián)合轉(zhuǎn)化結(jié)束后的蟲(chóng)糞,其含水量為52.75%,pH8.37,油菜種子發(fā)芽指數(shù)GI=70.51%,白菜種子發(fā)芽指數(shù)66.64%,有機(jī)質(zhì)含量為45.39%,總氮含量為0.44%,總磷含量為4.45%(以P2O5計(jì)),總鉀含量為3.90%(以K2O計(jì))
2)好氧發(fā)酵階段:
在蟲(chóng)糞中接種1‰(w/w)的腐熟菌劑,混勻后堆置成地面直徑2m、高1m的圓錐體進(jìn)行好氧發(fā)酵,每?jī)商旆弦淮?,控制物料?nèi)部溫度不超過(guò)70℃,好氧發(fā)酵歷時(shí)11天;
每天測(cè)物料表面下50cm處的溫度,三點(diǎn)測(cè)溫取平均值;每?jī)商旆虾笪妩c(diǎn)取樣混勻,部分鮮樣用60℃烘箱烘干后測(cè)含水量、有機(jī)質(zhì)含量、氮磷鉀含量等指標(biāo),另一部分鮮樣用于測(cè)pH值、腐熟度、酶活等指標(biāo)。
腐熟后的物料,含水量為24.73%,pH8.11,油菜種子發(fā)芽指數(shù)GI=97.04%,白菜種子發(fā)芽指數(shù)92.34%,有機(jī)質(zhì)含量為45.38%,總氮含量為0.34%,總磷含量為4.95%(以P2O5計(jì)),總鉀含量為3.87%(以K2O計(jì))。
3)二次發(fā)酵階段:
好氧發(fā)酵溫度降到40℃時(shí),接種1‰(w/w)的微生物功能菌劑,混勻后繼續(xù)發(fā)酵3天即可。每天翻料后五點(diǎn)取樣混勻后體外測(cè)其殺根結(jié)線蟲(chóng)能力。
實(shí)施例3:
聯(lián)合轉(zhuǎn)化階段不同處理方式的結(jié)果:
本實(shí)施例展示的結(jié)果為對(duì)照組1,對(duì)照組2和實(shí)施例2完成步驟1)后的情況:
表1聯(lián)合轉(zhuǎn)化階段亮斑扁角水虻老熟幼蟲(chóng)與物料收獲情況
注:同一行數(shù)據(jù)不同字母表示差異顯著(P<0.05),相同字母表示差異不顯著(P>0.05)下表同。
從表1可以看出,對(duì)照組1的雞糞減少率為8.08%,對(duì)照組2的雞糞減少率為35.75%,實(shí)施例2的雞糞減少率為40.54%,各組之間都有顯著性差異。對(duì)照組1的雞糞減少率可能是微生物作用的結(jié)果,實(shí)施例2的雞糞減少率顯著高于對(duì)照組2,說(shuō)明枯草芽胞桿菌Bacillus subtilis BSF-CL能夠促進(jìn)亮斑水虻幼蟲(chóng)對(duì)雞糞的轉(zhuǎn)化。對(duì)照組2水虻轉(zhuǎn)化率為10.24%,實(shí)施例2的水虻轉(zhuǎn)化率相對(duì)較高,達(dá)到了11.54%,再一次說(shuō)明了枯草芽胞桿菌Bacillus subtilis BSF-CL能夠促進(jìn)亮斑水虻對(duì)雞糞的轉(zhuǎn)化。與對(duì)照組2相比,實(shí)施例2收獲的老熟幼蟲(chóng)比對(duì)照組2增重15.92%。
如圖1所示,環(huán)境溫度維持在25.67℃~27.33℃(平均溫度為26.54℃),實(shí)施例2在轉(zhuǎn)化的第5d溫度上升到峰值34.33℃,溫度在30℃以上維持了5d(第4d~第8d),對(duì)照組2在第6d上升到峰值31.67℃在30℃以上維持了5d(第5d~第9d),對(duì)照組1溫度比較平穩(wěn),維持在30℃以下。說(shuō)明了接種亮斑水虻后,通過(guò)幼蟲(chóng)的活動(dòng)與新陳代謝,可以使雞糞的溫度有所上升,而水虻和微生物聯(lián)合轉(zhuǎn)化可以有效降解雞糞,且提前1d達(dá)到溫度的峰值,物料的溫度也相對(duì)較高。
在轉(zhuǎn)化階段的前6d物料的含水率基本沒(méi)有變化,此時(shí)可能是幼蟲(chóng)比較小,處理雞糞的能力較小,效果不明顯,第7d后實(shí)施例2的含水率快速下降,第12d時(shí)進(jìn)入平穩(wěn)期,維持在52%~53%之間,對(duì)照組2下降相對(duì)較慢,第13d時(shí)含水率降到58.58%左右。而對(duì)照組1的含水率下降很少,基本保持穩(wěn)定,整個(gè)轉(zhuǎn)化階段,含水率降低了7.59%。說(shuō)明經(jīng)過(guò)水虻和微生物聯(lián)合轉(zhuǎn)化后,可以使雞糞含水率快速下降。
如圖3所示,在轉(zhuǎn)化階段,物料的pH值變化與溫度變化有一定的關(guān)系,在轉(zhuǎn)化階段的第5d后實(shí)施例2物料的pH值高于其他兩組,第7d時(shí)達(dá)到峰值8.54,然后開(kāi)始下降,第11d后進(jìn)入穩(wěn)定期,維持在8.33左右。說(shuō)明微生物和亮斑水虻聯(lián)合轉(zhuǎn)化,可以促進(jìn)雞糞中含氮有機(jī)物質(zhì)的降解。
通過(guò)測(cè)定白菜和油菜兩種種子的發(fā)芽指數(shù)(GI),對(duì)物料的植物毒性進(jìn)行檢測(cè)。
如圖4a和4b所示,在聯(lián)合轉(zhuǎn)化階段,實(shí)施例2在轉(zhuǎn)化的第5d時(shí)白菜種子和油菜種子 開(kāi)始發(fā)芽,GI變化趨勢(shì)比較明顯,比對(duì)照組2提前兩天發(fā)芽,轉(zhuǎn)化結(jié)束時(shí),實(shí)施例2白菜種子發(fā)芽指數(shù)GI=66.64%,油菜種子的發(fā)芽指數(shù)GI=70.51%,分別比實(shí)施例2的兩種種子的發(fā)芽指數(shù)高出28.55%和23.86%,物料已達(dá)到基本腐熟狀態(tài)(GI>50%)。而在轉(zhuǎn)化階段,對(duì)照組1的兩種種子均未發(fā)芽。
如圖5所示,在聯(lián)合轉(zhuǎn)化階段,前7d時(shí)三個(gè)組別有機(jī)質(zhì)含量均有減少趨勢(shì),這可能是雞糞原有微生物對(duì)有機(jī)質(zhì)的消耗。第7d時(shí)對(duì)照組2和實(shí)施例2有機(jī)質(zhì)含量快速下降,說(shuō)明是亮斑水虻幼蟲(chóng)對(duì)有機(jī)質(zhì)消耗速率的提升。而實(shí)施例2與對(duì)照組2相比,有機(jī)質(zhì)含量降低較快,說(shuō)明微生物促進(jìn)水虻對(duì)有機(jī)質(zhì)的消耗或微生物和亮斑水虻共同消耗有機(jī)質(zhì)所致。而對(duì)照組1的有機(jī)質(zhì)減少量較少,基本穩(wěn)定。
總養(yǎng)分為總氮、總磷、總鉀含量之和,即ω(總養(yǎng)分)=ω(N)+ω(P2O5)+ω(K2O)
如圖6所示,在聯(lián)合轉(zhuǎn)化階段,與對(duì)照組1相比,對(duì)照組2、實(shí)施例2的物料的總養(yǎng)分基本維持在穩(wěn)定的狀態(tài),可能是由于亮斑水虻幼蟲(chóng)和微生物的作用,使得氮磷鉀的存在狀態(tài)及相對(duì)含量出現(xiàn)變化,因此在總氮含量減少的同時(shí),磷的含量卻又所上升,使得總養(yǎng)分的含量維持穩(wěn)定。
實(shí)施例4:
好氧發(fā)酵階段不同處理方式的結(jié)果:
本實(shí)施例展示的結(jié)果為對(duì)照組1,對(duì)照組3和實(shí)施例2完成步驟2)后的情況:
如圖7所示,在好氧發(fā)酵階段,對(duì)照組1的溫度在發(fā)酵的第4d達(dá)到59.67進(jìn)入高溫期,然后溫度維持在60℃~70℃之間,發(fā)酵11d后溫度未見(jiàn)下降。實(shí)施例2的溫度比對(duì)照組1和對(duì)照組3的溫度上升的快,且溫度相對(duì)較高,提前兩天溫度開(kāi)始下降,在發(fā)酵的第10d時(shí)進(jìn)入穩(wěn)定期。說(shuō)明接種腐熟菌的后,可以促進(jìn)物料的腐熟,菌劑中各菌株的活動(dòng)使得物料的溫度相對(duì)較高。
如圖8所示,在好氧發(fā)酵階段,對(duì)照組1的含水率下降緩慢,11d內(nèi)降低了7.64%,對(duì)照組3 11d內(nèi)降低了22.47%。實(shí)施例2的含水率降低的比較快,第9d時(shí)進(jìn)入到穩(wěn)定期,11d內(nèi)降低了27.84%。說(shuō)明腐熟菌劑的好氧活動(dòng)能夠有效降低物料的含水率,從而促進(jìn)物料的腐熟。
在好氧發(fā)酵階段,對(duì)照組1的pH緩慢上升,而其他兩個(gè)實(shí)施例pH呈先上升后下降趨勢(shì),最后實(shí)施例2的pH比對(duì)照組3下降較快,第7d時(shí)進(jìn)入穩(wěn)定期,維持在8.0左右。說(shuō)明腐熟菌劑能夠有效促進(jìn)物料的腐熟,使物料快速進(jìn)入穩(wěn)定期。
如圖10a和10b所示,在好氧發(fā)酵階段,實(shí)施例2的白菜種子發(fā)芽指數(shù)上升比較快,自 66.17%上升到92.34%,比對(duì)照組3和對(duì)照組1分別高出6.00%和88.95%,對(duì)照組1的白菜種子發(fā)芽指數(shù)從第8d開(kāi)始上升。同時(shí),實(shí)施例2的油菜種子發(fā)芽指數(shù)上升也比較快,自69.34%上升到97.04%,比對(duì)照組3和對(duì)照組1分別高出10.07%和91.66%,對(duì)照組1的白菜種子發(fā)芽指數(shù)從第8d開(kāi)始上升。說(shuō)明水虻和微生物聯(lián)合轉(zhuǎn)化能夠促進(jìn)雞糞快速腐熟,經(jīng)過(guò)初步處理的雞糞殘?jiān)茨芡耆欤臃N腐熟菌劑后,通過(guò)10d左右的好氧發(fā)酵,可以使物料完全腐熟,縮短雞糞腐熟時(shí)間,同時(shí)也節(jié)約了場(chǎng)地。
如圖11所示,在好氧發(fā)酵階段,對(duì)照組1用稻糠調(diào)節(jié)了物料狀態(tài),有機(jī)質(zhì)含量有所上升,而后通過(guò)環(huán)境微生物作用,有下降趨勢(shì),發(fā)酵11d后有機(jī)質(zhì)含量在52%左右。對(duì)照組3和實(shí)施例2有機(jī)質(zhì)含量在整個(gè)發(fā)酵周期相對(duì)穩(wěn)定,但整體維持在45%以上,對(duì)照組3和實(shí)施例2初始物料相同,而接種腐熟菌劑的實(shí)施例2有機(jī)質(zhì)含量有下降趨勢(shì),說(shuō)明腐熟菌劑對(duì)物料腐熟有一定的促進(jìn)作用。
如圖12所示,相對(duì)于對(duì)照組1,對(duì)照組3和實(shí)施例2的總養(yǎng)分含量比較高。總體上,物料的總養(yǎng)分基本維持在穩(wěn)定的狀態(tài),可能是由于亮斑水虻幼蟲(chóng)和微生物的作用,使得氮磷鉀的存在狀態(tài)及相對(duì)含量出現(xiàn)變化,因此在總氮含量減少的同時(shí),磷的含量卻又所上升,使得總養(yǎng)分的含量維持穩(wěn)定。
實(shí)施例5:
二次發(fā)酵不同處理方式的結(jié)果:
本實(shí)施例展示的結(jié)果為對(duì)照組4和實(shí)施例2完成步驟3)后的情況:
表2功能菌二次發(fā)酵產(chǎn)物抗根結(jié)線蟲(chóng)效果
(根結(jié)線蟲(chóng)矯正死亡率/%)
如表2所示,隨著二次發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),接種抗根結(jié)線蟲(chóng)菌劑的實(shí)施例2產(chǎn)物抗根結(jié)線蟲(chóng)效果在增加,二次發(fā)酵72h,根結(jié)線蟲(chóng)的矯正死亡率達(dá)到92.17。而對(duì)照組4產(chǎn)物抗根結(jié)線蟲(chóng)效果比較差,根結(jié)線蟲(chóng)有一定的死亡率,可能是整個(gè)工藝工程中引進(jìn)的或者環(huán)境中的微生物或其他物質(zhì)對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的拮抗作用。
綜上,實(shí)施例2中的方法不僅能夠獲得高蛋白高脂肪含量的老熟幼蟲(chóng)蟲(chóng)體,還能生產(chǎn)高肥效、抗植物土傳病害的功能微生物有機(jī)肥。傳統(tǒng)堆肥一般需要3個(gè)月才能完全腐熟,而本 發(fā)明的工藝一共需要27d,比傳統(tǒng)堆肥縮短時(shí)間接近2個(gè)月左右,大大縮短了雞糞處理的時(shí)間,節(jié)省了人力和物力。
本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于有機(jī)廢棄物的處理,通過(guò)接種有針對(duì)性的或廣譜功能微生物菌劑來(lái)預(yù)防、拮抗植物土傳病害。