——生物酵素发酵畜禽粪便制作生物有机肥

1  试验目的和意义

1.1 试验目的：

1、影响堆肥效果的可变因素，综合考虑试验效果和成本，找出最佳堆肥方案；

2、通过将堆肥效果最佳的一组进行大田种植试验，检验有机肥在实际生产中对农作物产量和品质的影响；

3、验证生物酵素在堆肥上的实际应用效果，并为今后的实际应用提供成功的实证案例、生产经验和科学依据。

1.2 试验意义：

通过对畜禽粪便的快速资源化处理提供科学依据，为堆肥的安全农用提供保障。

2  试验材料和方法

2.1 试验计划

1、猪粪堆肥试验

试验时间：   

    试验地点： 

    试验负责人：

    2、鸡粪堆肥试验

试验时间：

    试验地点： 

    试验负责人：

2.2 试验材料：猪粪、鸡粪、玉米秸秆、花生壳、环保酵素、水

表1  堆肥原料的基本理化性质（%）

2.3 试验仪器和工具：金属套筒温度计或热敏数显测温装置、物料粉碎机、铁锹、水桶、碱式滴定管、盐酸、甲基红（或甲基橙）、PH试纸等。

2.4试验原理：堆肥主要采取的方式是高温好氧堆肥。根据原料发酵所处状态可分为发酵仓式堆肥和无发酵仓式堆肥。

        影响堆肥过程的主要操作手段有通风、温度、含水率、C/N、发酵菌、PH和堆体大小。

（1）通风方式：

主要有四种：①翻堆（自然通风）见图1；②强制通风，有正压鼓风、负压抽风和由两种方式相组合的混合通风；③翻堆和强制通风的结合方式；④被动通风，即因热气上升引起的“烟囱效应”使空气通过堆体的方式。其中自然通风和强制通风相对易于操作和控制，强制通风效果优于自然通风，堆温下降较快。

图1   翻堆（自然通风）操作示意图

（2）温度：

温度是堆肥能否顺利完成的重要因素。根据粪便无害化卫生要求（GB 7959-2012），人工堆肥温度在50℃以上需持续10天或60℃以上持续5天。温度下降趋于环境温度时标志堆肥结束。

（3）含水量和C/N：

堆肥中的水分是重要因素，主要作用于：溶解有机物；参与微生物的新陈代谢；蒸发时带走热量，调节堆温。研究认为猪粪堆肥的最佳含水率在55%-65%，鸡粪的堆肥最佳含水率在65%-70%。

合适的C/N能够保证微生物的营养来源，利于微生物的生长和繁殖。猪粪发酵的最佳C/N为26:1-35:1，鸡粪的最佳C/N为25:1-30:1。这两个参数可以通过加入农作物秸秆作为调理剂进行调节。

        （4）发酵菌：发酵菌的添加明显可以缩短发酵时间，使动物粪便在短期内实现无害化处理。

（5）pH：发酵初期的最适pH为6.5-7.5，因为这是微生物生长最适合的酸碱度。如果物料pH过低，可以添加少量的消石灰和碳酸钙；相反，pH过高，可加入农作物秸秆，它们在分解过程中产生的有机酸，可以调节pH。东北的土地普遍偏碱性，堆肥完成后最佳pH为5.5-8.0。

（6）堆体大小：研究表明猪粪和秸秆按堆肥要求混合之后, 堆体大小在400kg至800kg, 经40d左右可以达到腐熟。

根据现有条件，本试验选择露天自然通风条垛高温好氧发酵的发酵方式。

2.5 试验方法：

试验具体设置见表2和表3：

（1）猪粪堆肥：

处理：鲜猪粪+玉米秸秆+花生壳+水+0.6%环保酵素

表2   猪粪试验设置（kg）

（2）鸡粪堆肥：

处理：鲜鸡粪+玉米秸秆+水+0.6%环保酵素

表3   鸡粪堆肥试验设置（kg）

含水量的调节方式：

首先，通过查资料获得各物料的含水量，计算后得出添加比例。然后，在试验过程中，通过经验确定加水量是否合适，即用手握起成团而不渗水，松手团块可散开。

3  试验操作规程   

3.1试验操作流程

堆肥场地应选择向阳、地势较高，避开风口的地方。

(1)前处理：

①将秸秆破碎为1-2cm左右，去除猪粪中的砖块、石头、玻璃等大块杂物。

②菌剂活化：将环保酵素、糖和水按照1:1:10混合均匀，放置24小时。

③按照比例添加物料，通过机械或人工搅拌均匀，使物料结合紧密，无较大粪块。

④堆垛时要保持物料蓬松，不可脚踩、铁锹拍，顶部要隆起，如试验期间天气干燥、温差大或遇雨天，物料上面需覆盖稻草、秸秆等透气物。（预计）堆高1.0m，宽1.0m，长1.2m。

(2)一次发酵：从堆肥开始至堆肥温度开始下降为一次发酵阶段。测得堆肥温度超过60℃时，开始翻堆，以后每三天翻堆一次，具体操作见图一。

(3)二次发酵（后熟处理）：后熟处理阶段，仍旧正常通风，直至温度趋于环境温度，后熟结束，发酵完成。

3.2指标记录

表4  试验数据记录

1、采用直观感觉判断臭味，分六级：1级：无臭味；2级：臭味微弱；3级：臭味弱；4级：臭味明显；5级：臭味强；6级：臭味很强。

2、温度的测定：根据粪便无害化卫生要求（GB 7959-2012）规范性附录中规定：

测点：堆体的上、中、下三层，各层测量堆体距表面10cm与中心部位两个测点；待温度恒定后，读数记录；在堆积周期内每天测试点温度。

堆温和臭味变化每三天测定并记录。

3、pH：测定三次，即堆肥开始、中间和结束。第一次和第二次采用PH试纸简单测定，将堆肥样品与水以1:5比例进行混合，充分搅拌溶解后，用试纸测定。第三次测定采用酸碱滴定法，将堆肥样品和水以1:5比例混合震荡30分钟，静止30分钟后，取上清液经滤纸过滤后进行滴定。

4  试验预期结果 

当堆肥温度下降至接近常温时，可认为堆肥已经腐熟。堆肥外观呈茶褐色或者暗灰色；无恶臭而有土壤的霉味，不吸引蚊蝇；物料疏松呈团粒结构。5  试验检验

大田肥效试验：

两种动物粪便发酵的成品中分别选取最适宜推广的一组有机肥进行大田肥效试验。

（1）试验小区：小区位置：基地

土壤类型：

小区面积：10M2

  试验品种：菠菜

（2）施肥处理：试验采用不同的底肥方案，其余田间管理相同。试验采用随机区组设计，四个处理，三次重复。

      CK（对照组）：常规施肥

      处理一：常规施肥85%+有机肥15%

      处理二：有机肥+植物酵素

      处理三：有机肥

表5  大田肥效试验设计（kg/亩）