農村沼氣池接種低溫馴化沼氣發酵微生物試驗

陸清忠　鄧功成　趙　洪　高禮安　李　靜　俸才軍　張　林　楊世凱　馬　媛　李永波　黎嬌凌

摘要 利用生化培養箱，人工馴化繁殖可用于冬季低溫條件的沼氣發酵微生物菌群（種子），接種于農村沼氣池，研究了不同處理對厭氧發酵產氣量的影響。結果表明：接種人工培養的低溫菌群對提高產氣量有明顯作用。

關鍵詞 農村沼氣池；接種；低溫馴化；微生物菌群；產氣量

中圖分類號 S216.4；Q93 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2009）05-0268-01

農村沼氣已成為我國發展生態農業的一個重要環節，有著廣闊的發展前景，對改善民生條件有重要的戰略意義。但是，在沼氣池的實際運行中也存在一些普遍性的問題，突出表現在：寒冷低溫季節沼氣產量明顯減少，同樣數量的沼氣原料產氣量常常不及夏季的1/3；沼氣發酵原料在池內得不到充分的分解和利用，實際沼氣轉換率（原料產氣率）較低，發酵原料的產沼氣潛力得不到充分發揮而被浪費。為了提高沼氣池發酵原料的分解利用率和產氣量，國內外都十分注重在沼氣池內保持較多的產甲烷菌群。沼氣發酵是在多種微生物相互作用下完成的，產甲烷菌是其中最重要的一類，其廣泛存在于發酵體系中。因此，探索適宜在低溫條件發酵產氣的微生物，繁殖培養接種到沼氣池，無疑是解決冬季產氣量低的重要途徑之一。筆者利用實驗室馴化的低溫菌群（以下簡稱菌種），進行人工培養繁殖，加入沼氣池增加池內微生物菌群的數量，探索其對提高產氣量的作用，以期為提高農村沼氣在低溫條件時的產氣量提供試驗依據，為菌種推廣應用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗地為平塘縣卡羅鄉卡羅村，位于貴州省南部，海拔710m，2008年2～3月平均氣溫7.8℃。試驗時間為2007年12月至2008年3月。試驗材料為低溫馴化繁殖的沼氣發酵復合微生物菌群（以下簡稱菌種），酶促劑（NiCl2）。

1.2 試驗方法

1.2.1 菌種制備。取置于生化培養箱（恒溫6℃）中馴化培養6個月的沼氣發酵液6L（低溫馴化種子），加入鮮豬糞14kg，水30kg密閉發酵20d后，再按上述比例繼續擴大繁殖到需要的量，即為用于沼氣池接種微生物菌群，以下簡稱種子。

1.2.2 試驗設計。試驗共設3個處理，分別為：菌種5L（A）；菌種5L＋酶促劑4g（B）；空白對照（CK）。重復2次，共6個試驗小區。將待加入的菌種，從沼氣池進料口加入，并通過回流泵抽沼液進行攪拌，使其在沼氣池分布均勻即可。對于加入酶促劑的處理，先用適量的溫水將酶促劑充分溶解后，再與菌種混合均勻一起加入沼氣池。每口試驗池裝沼氣流量劑從加入菌種次日記載日產氣量。

2 結果與分析

接種發酵10d后，統計50d的產氣量。由表1可知，加入人工繁殖的微生物菌群對產氣量有明顯的促進作用。處理A的日平均產氣量和總產氣量分別為0.427 3m³和21.73m³，與CK比較日平均產氣量和總產氣量增長率分別為158.97%和159.03%。處理B的日平均產氣量和總產氣量分別為0.6 000m³和30.00m³，與CK比較，日平均產氣量和總產氣量增長率均為263.64%。

方差分析結果表明，日均產氣量比較，沼氣池接種低溫菌群發酵60d后，處理A、處理B與不接種微生物CK存在顯著差異（見表2）。

總產氣量比較，沼氣池接種低溫菌群發酵60d后，處理A、處理B與不接種微生物CK有顯著差異。接種人工培養的低溫菌群對提高產氣量有明顯作用（見表3）。

微生物接種試驗日均產氣量和總產氣量Duncans測驗表明，處理A與處理B比較差異不顯著，處理A與CK比較存在極顯著差異；處理B與CK比較差異極顯著。Duncans測驗結果顯示，在沼氣池中加入處理A、處理B兩種不同處理的發酵微生物菌群，對沼氣發酵產氣量有明顯的促進作用，均能提高沼氣發酵產氣量。人為加入發酵微生物，增加了發酵微生物菌群的數量，增加原料與發酵菌的接觸，有利于發酵底物的分解利用合成甲烷氣體（見表4）。

3 結論

試驗結果表明，人工接種低溫馴化沼氣發酵微生物與未接種的對照存在顯著差異，接種人工培養的低溫菌群對提高產氣量有明顯作用。利用人工馴化繁殖的沼氣發酵微生物菌群，作為沼氣發酵種子，接種于農村沼氣池，增加沼氣池中產沼氣微生物菌群的數量，可促進發酵底物的分解，提高發酵原料的分解率，從而提高原料的利用率，達到提高產氣量的目的。因此，在冬季低溫條件，接種適宜低溫條件的沼氣發酵微生物菌群，是提高產氣量的一條重要的途徑。

4 參考文獻

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