利用養(yǎng)殖場發(fā)酵液生產(chǎn)水溶肥的工藝研究

摘 要：隨著生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)的發(fā)展，將養(yǎng)殖場發(fā)酵液制作成水溶肥，對資源化利用畜禽養(yǎng)殖發(fā)酵液和改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。如何高效、環(huán)保地處理養(yǎng)殖場發(fā)酵液成為了養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。本文介紹了利用養(yǎng)殖場發(fā)酵液生產(chǎn)水溶肥的工藝，其肥料產(chǎn)品符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并具有穩(wěn)定性好、營養(yǎng)全面、吸收利用率高、安全無害等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了畜禽養(yǎng)殖場發(fā)酵液的就地消納利用，緩解了污染壓力，以其高效、低成本、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，為養(yǎng)殖場發(fā)酵液處理提供了一種新的解決方案。

關(guān)鍵詞：養(yǎng)殖場;發(fā)酵液;生產(chǎn);水溶肥;工藝

中圖分類號：S873 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0488-5368（2025）01-0112-04

Process of Producing Water-Soluble Fertilizer Using Fermentation Broth from Livestock Farms

ZHANG Xiujuan WANG Haizhong2

（1.Bureau of Agriculture， Rural Development and Science and Technology， Ping'an District， Haidong，" Pingan， Qinghai 810699， China;2.Qinghai Youken Biotechnology Co.，Ltd， Haidong，" Qinghai 810700， China）

Abstract： With the development of ecological breeding technologies， producing water-soluble fertilizer from fermentation broth generated by livestock farms holds significant potential for resource utilization and improving the agricultural ecological environment.The efficient and eco-friendly treatment of livestock fermentation broth is a critical challenge for ensuring the sustainable development of the livestock industry. This study introduces a process for producing water-soluble fertilizer using fermentation broth from livestock farms. The fertilizer products meet national standards， demonstrating excellent stability， comprehensive nutrient profiles， high absorption efficiency， and safety. The process realize on-site utilization of fermentation broth in livestock and poultry farms， significantly reducing environmental pollution risks. This cost-effective， efficient， and eco-friendly approach provides an innovative solution for the sustainable management of livestock fermentation broth.

Key words： Livestock farms; Fermentation broth; Production; Water-soluble fertilizer; Process

近年來，我國畜牧業(yè)的發(fā)展所帶來的環(huán)保壓力逐年增大，政府對于畜禽糞污污染問題的管控力度也隨之加強(qiáng)^［1］。因此，如何對養(yǎng)殖場發(fā)酵液進(jìn)行無害化處理和資源化利用，使之變廢為寶，從而防止和消除養(yǎng)殖場畜禽糞污對環(huán)境造成的污染，促進(jìn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展，是當(dāng)前養(yǎng)殖業(yè)急需解決的重要課題^［2］。

本研究的實(shí)施，可以實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖場發(fā)酵液的資源化利用，將其轉(zhuǎn)化為水溶肥料，發(fā)揮改良土壤、促進(jìn)作物生長、提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)等功效。同時，本研究的實(shí)施還可以減少雞糞對環(huán)境的污染，改善養(yǎng)殖場的環(huán)境質(zhì)量，減少疾病傳播的風(fēng)險(xiǎn)，提高養(yǎng)殖場的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，為其他地區(qū)養(yǎng)殖場發(fā)酵液資源化利用提供可靠的依據(jù)，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)^［3～5］。

1 發(fā)酵水溶肥的原理

發(fā)酵水溶肥是將有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過微生物發(fā)酵后得到的含有大量微生物、酶、有機(jī)酸和生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的液體肥料。發(fā)酵過程中，有機(jī)質(zhì)被分解，釋放出營養(yǎng)物質(zhì)，同時產(chǎn)生有益的代謝產(chǎn)物^［6］，如溶解性有機(jī)物、有機(jī)酸、植物生長素等，這些物質(zhì)都具有較好的生物活性。

2 制作工藝步驟

2.1 選擇菌種

發(fā)酵水溶肥的制作需要用到適宜的微生物菌種，一般可選擇酵母菌、乳酸菌、嗜熱菌等。

2.2 原料準(zhǔn)備

用養(yǎng)殖場發(fā)酵液作為再次發(fā)酵凈化的物質(zhì)基質(zhì)，加入適量的水和葡萄糖、膦酸二鈉，調(diào)制成適合菌種生長發(fā)酵的環(huán)境。

2.3 控制發(fā)酵條件

控制發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、通氣量等因素，為微生物發(fā)酵提供適宜條件^［7］，促進(jìn)發(fā)酵過程和產(chǎn)生效果。

2.4 攪拌均勻

在發(fā)酵過程中，要不斷地?cái)嚢杈鶆颍ＷC微生物與物質(zhì)基質(zhì)的接觸，促進(jìn)微生物發(fā)酵和分解有機(jī)物質(zhì)。

2.5 過濾、提取

將發(fā)酵液過濾、去渣，可以得到發(fā)酵水溶肥。

3 試驗(yàn)部分

3.1 主要原料和儀器

3.1.1 主要原料 養(yǎng)殖場殖場畜禽糞發(fā)酵液（來源于青海優(yōu)墾生物科技有限公司雞糞發(fā)酵場）；氨基酸螯合鐵（Fe≥10%，AA≥25%），氨基酸螯合鋅（Ze≥13%，AA≥20%），氨基酸螯合錳（Mn≥10%，AA≥25%），氨基酸螯合銅（Cu≥15%，AA≥20%），氨基酸原粉（AA≥90%）為浙江省臨海市涌泉化工肥料廠提供。

3.1.2 主要儀器 SH-2型磁力攪拌器，上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司；LYP-2002E精密電子天平，信鈺儀器（北京）有限公司；SPX-350B型恒溫干燥箱，PJ-FYG5.0高精度智能肥料成分檢測儀，鄭州朋檢農(nóng)業(yè)科技有限公司。

3.2 制備含微量元素水溶肥

3.2.1 發(fā)酵液的制備 ①按照一定比例混合養(yǎng)殖場發(fā)酵分離的廢液，將其置于密封容器中。②加入3%復(fù)合發(fā)酵菌劑（酵母菌∶乳酸菌按照1∶2），進(jìn)行混合均勻。③密封容器，進(jìn)行靜置，保持在30 ℃進(jìn)行發(fā)酵，時間 5 h。④在發(fā)酵過程中，進(jìn)行攪拌和通氣，保證發(fā)酵的質(zhì)量和效果。⑤發(fā)酵完成后，進(jìn)行過濾和濃縮。

3.2.2 含氨基酸水溶肥料（微量元素型）水劑的配制 按照國家農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)含氨基酸水溶肥料標(biāo)準(zhǔn)（NY1429-2010）（微量元素型、液體）中的要求，分別將氨基酸螯合鐵10%，氨基酸螯合鋅5%，氨基酸螯合錳5%，氨基酸螯合銅3%，90%氨基酸原粉6%，加入到發(fā)酵濃縮液中（發(fā)酵濃縮液占比77%），充分?jǐn)嚢枞芙猓频煤被嵛⒘吭厮芊柿弦后w制劑。

3.2.3 水溶肥的成分檢測 委托陜西省化工產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測站對肥料樣品進(jìn)行檢測，本工藝生產(chǎn)的含氨基酸水溶肥料（微量元素型、水劑）游離氨基酸含量為107.5 g/L，微量元素含量為27.0 g/L，pH、有害金屬元素、糞大腸菌群數(shù)、蛔蟲卵死亡率等檢驗(yàn)指標(biāo)均符合行業(yè)含氨基酸水溶肥料標(biāo)準(zhǔn)（NY1429-2010）和肥料中有毒有害物質(zhì)的限量要求（GB38400-2019）的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 肥效試驗(yàn)

3.3.1 試驗(yàn)時間和地點(diǎn) 肥效試驗(yàn)于2022年10月-2023年4月在寶雞市岐山縣京當(dāng)鎮(zhèn)京當(dāng)村日光溫室蔬菜生產(chǎn)區(qū)進(jìn)行，采用鋼架大棚種植，地勢平坦。供試土壤為黃壤土，肥力均勻，具有代表性，其土壤有機(jī)

質(zhì)16.33 g/kg、速效N121.7 mg/kg、速效P34.52 mg/kg、速效K123.81 mg/kg、pH值為6.1。

3.3.2 試驗(yàn)材料 供試肥料為含氨基酸（微量元素型）水溶肥料，由青海優(yōu)墾生物科技有限公司研發(fā)生產(chǎn)，氨基酸≥100 g／L、Fe+Mn＋Zn+B≥20 g/L，產(chǎn)品劑型為水劑；供試作物為金棚11號番茄。

3.3.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)3個處理、3次重復(fù)，采取隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)凈面積33 m 小區(qū)四周設(shè)保護(hù)行。處理1：常規(guī)施肥+青海優(yōu)墾含氨基酸水溶肥料（微量元素型），在番茄生育期內(nèi)噴施3次，每次噴施濃度800倍液（用肥量80 mL/667 m2），全株均勻噴到。處理2：常規(guī)施肥+市售山東某企業(yè)的含氨基酸水溶肥料同類產(chǎn)品，稀釋濃度800倍液分別于同期等量噴施。處理3：常規(guī)施肥+等量清水對照（CK），同期噴施。各處理田間農(nóng)藝措施均保持一致。

3.3.4 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)時間為2022年10月至2023年4月。試驗(yàn)地番茄于2022年10月8日移栽，定植密度為3 500株/667 m2。各處理分別在10月20日、10月27日和11月5日噴施1次。在番茄生育期內(nèi)每個小區(qū)選擇有代表性的10株以供定點(diǎn)觀察長勢和產(chǎn)量形狀。試驗(yàn)于12月初開始采摘，每個小區(qū)單采單收，最后累計(jì)計(jì)產(chǎn)，并做生物統(tǒng)計(jì)分析。常規(guī)施肥為667 m2施底肥為腐熟農(nóng)家肥4 500 kg、45%復(fù)合肥（15-15-15）150 kg，均勻撒施后旋耕翻入土中。生長中后期追肥3次，每次施三元復(fù)合肥20 kg、磷酸二銨10 kg、硫酸鉀10 kg。除試驗(yàn)處理外，其他管理操作均與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)番茄管理相同。

3.4 結(jié)果與分析

3.4.1 對番茄植株性狀的影響 噴施供試青海優(yōu)墾生產(chǎn)的含氨基酸水溶肥料改善了番茄成產(chǎn)因素。從表1可以看出，在單株結(jié)果數(shù)量上，各處理比處理3增加了1.2～2.1個，單果重增加了5.7～8.1 g。其中噴施青海優(yōu)墾含氨基酸水溶肥料對番茄的產(chǎn)量性狀影響最為明顯，單株結(jié)果數(shù)量和單果重分別增加2.1個和8.1 g。從生育期的田間觀察也可以看出，青海優(yōu)墾含氨基酸水溶肥料處理后的番茄植株葉色濃綠、莖稈粗壯，表現(xiàn)出良好的生長趨勢。

3.4.2 對番茄產(chǎn)量的影響 產(chǎn)量調(diào)查表明（表2），在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上，葉面噴施含氨基酸水溶肥料可比噴施清水對照增加產(chǎn)量456.3～711.8 kg/667 m 增產(chǎn)率8.0%～12.6%。其中以噴施青海優(yōu)墾含氨基酸水溶肥料的增產(chǎn)效果最為顯著，比噴施清水對照增加產(chǎn)量711.8 kg/667 m 增產(chǎn)12.6%，差異達(dá)到極顯著水平；同時，噴施青海優(yōu)墾含氨基酸水溶肥料比噴施其它同類肥料增加產(chǎn)量255.5 kg/667 m 增產(chǎn)4.2%，差異達(dá)到顯著水平。

3.4.3 經(jīng)濟(jì)效益分析 從表3可以看出，番茄噴施青海優(yōu)墾含氨基酸水溶肥料，增加純收入2 135.4元/667 m 產(chǎn)投比13.2∶1，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

4 結(jié)論與討論

將畜禽發(fā)酵液產(chǎn)業(yè)化研發(fā)出高效、環(huán)保、安全并具特定功能的液體肥料，是畜禽糞污資源化利用的一種行之有效途徑^［8］，也是畜禽糞污資源化利用標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)中的的重要實(shí)踐^［9］。本研究以畜禽發(fā)酵液為基礎(chǔ)液，配合營養(yǎng)元素制得的氨基酸液體肥料，所含游離氨基酸可達(dá)107.5 g/L，微量元素含量為27.0 g/L，技術(shù)指標(biāo)完全符合NY1429-2010 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時肥料中有毒有害物質(zhì)含量也符合GB38400-2019的標(biāo)準(zhǔn)要求，取得了階段性進(jìn)展。

研究表明，應(yīng)用禽畜發(fā)酵液開發(fā)的肥料，可提高蔬菜產(chǎn)量，改善蔬菜品質(zhì)^［10］。本試驗(yàn)中，噴施青海優(yōu)墾含氨基酸水溶肥料，能夠促進(jìn)番茄的植株生長發(fā)育、改善番茄的農(nóng)藝性狀。與清水對照相比，有效增加了番茄的單株結(jié)果數(shù)和單果重，增加產(chǎn)量711.8 kg/667 m 增產(chǎn)12.6%，達(dá)到了極顯著水平，667 m2增加純收入2 135.4元，產(chǎn)出投入比13.2∶1，經(jīng)濟(jì)效益顯著。該肥料可在番茄上進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

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收稿日期：2024-07-19 修回日期：2024-08-11

基金項(xiàng)目：成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目禽類養(yǎng)殖場廢棄物利用技術(shù)研究與集成示范（2021-NK-28）。

第一作者簡介：張秀娟（1973-），女， 高級獸醫(yī)師，主要從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測工作。

通信作者：王海忠。