豬糞除臭菌不同組合的堆肥試驗

胡曉宇++黎巧++李陽陽++張越++劉根++張文祥++呼顯生

摘要：為了使除臭菌可以高效在豬糞實際堆肥中使用，在前期篩選出的枯草芽孢桿菌、細黃鏈霉菌、生香酵母、米曲霉4種除臭菌的基礎上，采用L8（27）正交試驗，優化設計其高效除臭組合，進行堆肥試驗。結果表明，“枯草芽孢桿菌+米曲霉”為最佳組合。

關鍵詞：豬糞；除臭菌；組合；堆肥試驗

中圖分類號：S815 文獻標識碼：A 文章編號：1007-273X（2015）12-0005-02

近幾年來，人們已經開始了除臭微生物的分離、篩選與應用方面的研究。大多數情況下由臭氣源排放的臭氣往往是一種復合臭氣，單一微生物很難將臭氣全部除去。本試驗在前期選出的枯草芽孢桿菌、細黃鏈霉菌、生香酵母、米曲霉等4種微生物對NH3的去除率較為顯著，但對H2S的去除率不顯著。鑒于NH3揮發量與糞便中其他致臭物質的揮發高度相關，即減少NH3的揮發，就可以減少糞便的惡臭。因此，在4種菌株基礎上，研究其組合的除臭效果，以期開發出一種高效低廉的混微生物除臭產品。

1 材料與方法

1.1 試驗菌種

在前期試驗中已篩選出的4種除臭效果較為顯著的菌種分別為枯草芽孢桿菌、細黃鏈霉菌、生香酵母、米曲霉（均由吉林農業科技學院畜牧實驗室篩選保存）。

1.2 試驗試劑

牛肉膏蛋白胨培養基、高氏Ⅰ號培養基、馬丁氏培養基、馬鈴薯培養基等由吉林農業科技學院畜牧實驗室自制備用。

1.3 試驗方法

1.3.1 菌種培養 各培養基于121 ℃滅菌30 min，枯草芽孢桿菌接種于牛肉膏蛋白胨培養基上，37 ℃恒溫培養5 d；細黃鏈霉菌、生香酵母、米曲霉分別接種于高氏Ⅰ號培養基、馬鈴薯培養基、馬丁氏瓊脂培養基上，28 ℃恒溫培養5 d；再將復活后的菌種轉移到上述相應液體培養基（不含瓊脂）中，在30 ℃、130 r/min下搖床培養5 d。

1.3.2 試驗設計 參考L8（27）設計四因素二水平的正交試驗，其因素與水平見表1。

1.3.3 除臭試驗 每組3次重復，同時設空白對照（CK）。每個重復稱取50 g新鮮豬糞加入1 L大燒杯中，再加入5 mL菌液（多菌株的平均分攤）和50 mL水，混合均勻，在大燒杯中放入一個盛有20 mL硼酸溶液的50 mL小燒杯，用以吸收NH3，大燒杯用一層保鮮膜和兩層塑料膜密封，置于28～30 ℃恒溫培養。

1.3.4 測定方法 NH3釋放量采用硼酸吸收凱氏法測定?？紤]現有文獻報道糞污中NH3的主要釋放期在20 d內，故試驗分別在5 d、10 d、15 d時測定NH3釋放量。

2 結果與分析

2.1 各處理NH3平均釋放量和去除率

各處理在各時間點測得的NH3釋放量及NH3去除率見表2。由表2可知，5 d、10 d、15 d時，AD組合（枯草芽孢桿菌+米曲霉） NH3釋放量較小，對NH3的去除率較高，其NH3釋放量分別為28.616、48.274、54.025 mg/L，去除率分別為56.87%、28.26%、21.84%。

2.2 第5天不同處理對NH3釋放量的影響

經F測驗，各處理對NH3釋放量的影響差異極顯著。進一步用新復極差法（SSR法）檢驗（表3），發現所有的菌種組合與空白對照間的差異均表現為顯著或極顯著；各處理中，以AD組合（枯草芽孢桿菌+米曲霉）對NH3的去除率最高，與處理A、CD、ABCD間差異極顯著；AD組合外的其他各組合間差異均不顯著。

2.3 第10天不同處理對NH3釋放量的影響

經F測驗，各處理對NH3釋放量的影響差異極顯著。進一步用新復極差法（SSR法）檢驗（表4），發現處理C（生香酵母）與空白對照間的差異為極顯著，處理AD（枯草芽孢桿菌+米曲霉）與空白對照間的差異表現為顯著，但處理C與AD之間差異不顯著；其他各組合與空白對照相比雖然對NH3釋放量有所控制，但差異均不顯著。

2.4 第15天不同處理對NH3釋放量的影響

經F測驗，各菌種組合對NH3釋放量的影響差異極顯著。進一步用新復極差法（SSR法）檢驗（表5），發現處理C（生香酵母）、AD（枯草芽孢桿菌+米曲霉）、ABCD（枯草芽孢桿菌+細黃鏈霉菌+生香酵母+米曲霉）、BD（細黃鏈霉菌+米曲霉）、ABC（枯草芽孢桿菌+細黃鏈霉菌+生香酵母）、CD（生香酵母+米曲霉）與空白對照間差異極顯著，組合間差異不顯著；細黃鏈霉菌、枯草芽孢桿菌處理與空白對照間差異不顯著。

3 討論

在單菌種除臭效果上，第5天時，生香酵母、細黃鏈霉菌和枯草芽孢桿菌之間的除NH3作用差異不顯著，但與空白對照組相比除NH3作用均顯著或極顯著提高，這也印證了前期單菌株的除臭效果比較試驗；隨著時間的延續，第15天時，枯草芽孢桿菌、細黃鏈霉菌除NH3作用與空白對照組相比差異已不再顯著，但生香酵母依然保持著極強的除NH3作用，與枯草芽孢桿菌、細黃鏈霉菌、空白對照組之間的差異均達極顯著水平。這可能與菌株自身特有的除臭機理有關，一般微生物（如細黃鏈霉菌、枯草芽孢桿菌）的除臭作用主要是提前獲取有害霉菌和細菌增殖所需要的基質。此外，隨著時間的延續，一旦菌株的營養基質（如蛋白質）減少，菌群就會數量銳減或休眠，而酵母菌仍能利用氨基酸、糖類及其他有機物質，通過發酵，產生出促進細胞分裂的活性物質，為其他有效微生物增殖提供所需要的營養基質。試驗僅立足前期試驗時發現的枯草芽孢桿菌、細黃鏈霉菌、生香酵母、米曲霉對NH3有除臭效果，但對H2S無除臭效果，故未考慮不同菌種組合時對H2S的去除效率有無加性效應。

在不同菌種組合的除臭效果方面，以“枯草芽孢桿菌+米曲霉”組合對NH3的去除效果較好，5 d、10 d、15 d時，其NH3釋放量分別為28.616、48.274、54.025 mg/L，去除率分別為56.87%、28.26%、21.84%。