一种用于制备液体生物肥的复合益生菌剂及其应用的制作方法

文档序号:18543234发布日期:2019-08-27 21:25阅读:431来源:国知局
一种用于制备液体生物肥的复合益生菌剂及其应用的制作方法
本申请属于益生菌微生态制剂领域,特别涉及一种用于制备液体生物肥的复合益生菌剂及其应用。
背景技术
:随着我国畜牧业的大力发展,大量未经处理的畜禽粪便任意堆积、随意排放,带来农田污染、水体污染、大气污染和病原菌传播等一系列的环保问题。如何合理利用畜禽粪便是目前大中小型养殖场亟待解决的问题。现有技术存在使用物理或者化学方法处理畜禽粪便的方法,如中国专利201710835340.x公开了一种木醋原液处理猪舍粪尿的方法。该方法在猪舍内喷洒木醋原液,液体粪水通道清尿后加入木醋原液。利用木醋原液具有杀菌和抑菌作用,杀灭猪舍内的病原微生物,改善猪舍内的环境,进而减少环境污染和疾病传播的概率。然而,该方法不仅需要使用大量不可再生的木醋原液,导致处理成本高,而且,木醋原液仅能够灭菌,而不能对粪尿进行降解,甚至由于引入木醋原液导致粪尿体积增加,进一步产生新的污染物。再如,中国专利201711322255.x公开了一种畜禽粪便资源化利用方法,该方法将收集的畜禽粪便进行固液分离,得到固体粪便和液体粪水,再将固体粪便制作成有机肥;液体粪水通过一级过滤得到一级滤渣和一级滤液。一级滤液再经过二级过滤得到二级滤渣和二级滤液;将二级滤液通过厌氧生物处理得到有机污水。有机污水通过超细过滤得到三级滤渣和三级滤液。对一级滤渣、二级滤渣和三级滤渣处理后再利用;三级滤液通过反渗透浓缩,得到清水和养殖肥水。对畜禽粪便多级过滤处理,并将滤液和滤渣进行了再处理,有效的应用于肥料及养殖中。在保证水质安全不污染生态环境的情况下,充分合理的利用畜禽粪便中的资源,实现变废为宝的追求,提高企业的收益,且工艺成本较低。该方法需要对畜禽粪便进行多次固液分离操作,操作复杂,而且,该方法需要进行反渗透浓缩,而用于反渗透浓缩的反渗透膜价格昂贵,不适于大批量处理畜禽粪便。技术实现要素:本发明目的是提供一种由植物乳杆菌lp3、植物乳杆菌lp4、植物乳杆菌c2、枯草芽孢杆菌hm-66复配而成的复合益生菌剂,该复合益生菌剂具有良好的耐受性,并且能够抑制常见致病菌。使用本申请提供的复合益生菌剂进行粪水发酵,能够加速粪水发酵,调节ph值,淡化异臭味,分解悬浮物和固形物,降低碳氮比,保持粪水的养分含量,钝化重金属,降低粪大肠菌群数,提高蛔虫卵的死亡率。本申请中所用的菌种为现有技术中公开的菌种,具体地,所述植物乳杆菌lp3(lactobacillusplantrumlp3)在中国专利cn108504588a中被公开,植物乳杆菌lp4(lactobacillusplantrumlp4)在中国专利cn107937320a中被公开,植物乳杆菌c2(lactobacillusplantrumc2)在中国专利cn107988117a中被公开,枯草芽孢杆菌hm-66(bacillussubtilishm-66)在中国专利cn108504588a中被公开。本申请提供一种用于制备液体生物肥的复合益生菌剂,特别是以养殖场产生的粪水为基质进行发酵来制备液体生物肥的复合益生菌剂,所述复合益生菌剂由植物乳杆菌lp3、植物乳杆菌lp4、植物乳杆菌c2、枯草芽孢杆菌hm-66菌剂复配而成,所述复合益生菌剂还可以包括稀释载体,在复配成复合益生菌剂之前,植物乳杆菌lp3菌剂活菌数量≥2×1011cfu/g,植物乳杆菌lp4菌剂活菌数量≥2×1011cfu/g,植物乳杆菌c2菌剂活菌数量≥2×1011cfu/g,枯草芽孢杆菌hm-66菌剂活菌数量≥1×1011cfu/g,在复配后,所述复合益生菌剂的总活菌数量大于2×1010cfu/g。进一步地,在所述复合益生菌剂中,所述植物乳杆菌lp3菌剂、植物乳杆菌lp4菌剂、植物乳杆菌c2菌剂、枯草芽孢杆菌hm-66菌剂的重量比为所述植物乳杆菌lp3菌剂的重量:植物乳杆菌lp4菌剂的重量:植物乳杆菌c2菌剂的重量:枯草芽孢杆菌hm-66菌剂的重量=(1-3):(1-3):(1-3):(2-5),优选为2:2:3:3。本申请人发现,所述复合益生菌菌剂中总活菌数量达到2×1010cfu/g以上,并且,各菌株的重量比为上述比例范围时,用所述复合益生菌剂发酵畜禽粪水能够加速粪水发酵,调节ph值,淡化异臭味,分解悬浮物和固形物,降低碳氮比,保持养分含量,钝化重金属,降低粪大肠菌群数,提高蛔虫卵死亡率。在本申请中,所述菌剂为由相应菌株发酵而得的产物,包括相应的菌株及其发酵代谢产物。本申请所用植物乳杆菌lp3是2012年从四川省自然发酵的泡菜中分离并筛选出的一株具有优良益生特性的乳酸菌株,发酵动物粪便能够快速产酸降低ph值,能够广谱抑制金黄色葡萄球菌、沙门氏菌的生长及繁殖。本申请所用植物乳杆菌lp4是从自然发酵的酸马奶样品中分离并筛选出的一株具有优良益生特性的乳酸菌株,能够快速产酸,抑制霉菌是生长于繁殖并吸附降解真菌毒素。本申请所用植物乳杆菌c2是2012年从四川省自然发酵的泡菜中分离并筛选出的一株具有优良益生特性的乳酸菌株,发酵农作物或动物粪便能够快速产酸控制物料ph值,其中,可高产一种有机酸为4-羟基苯乳酸,能够广谱抑制大肠杆菌致病菌和霉菌的生长及繁殖,该有机酸是本团队首次发现,具有很高的研究潜力。在一种可实现的方式中,所述复合益生菌菌剂还包括稀释载体,所述稀释载体为碳水化合物,优选为葡萄糖、蔗糖、果糖、糊精,更优选为葡萄糖。进一步地,所述稀释载体的重量与所述各菌剂的总重量之比为稀释载体的重量:各菌剂的总重量=(9-9.5):1,其中,所述各菌剂的总重量为所述复合益生菌菌剂中所述植物乳杆菌lp3菌剂、所述植物乳杆菌lp4菌剂、所述植物乳杆菌c2菌剂和所述枯草芽孢杆菌hm-66菌剂的重量之和。本发明的另一目的在于提供上述复合益生菌剂的制备方法,所述方法包括如下步骤:步骤1,分别制备植物乳杆菌lp3发酵液、植物乳杆菌lp4发酵液、植物乳杆菌c2发酵液、枯草芽孢杆菌hm-66发酵液。在本实施例中,以制备植物乳杆菌lp3发酵液为例说明制备上述各菌株发酵液的方法,即对各菌株分别进行高密度发酵,所述发酵液的制备方法具体包括:步骤1-1,取一级活化后的植物乳杆菌lp3菌剂的斜面菌体接种至mrs培养基中,在温度为33-37℃,转速为50-100rpm条件下培养18-24h,分别得到一级种子液;步骤1-2,将步骤1-1制备的一级种子液按接种量3%-10%(v/v)再次转接入新的mrs培养基进行二次活化,活化18-24h后获得二级种子液;步骤1-3,将步骤1-2制备的二级种子液按照接种量3%-10%(v/v)分别单独接入到发酵罐培养基中,在温度为33-37℃,转速为50-100rpm,通风量为0.3-1l/min,发酵全程调节发酵液ph值为5.6-6.2条件下培养8-12小时,获得植物乳杆菌lp3发酵液。在本申请中,植物乳杆菌lp3发酵液、植物乳杆菌lp4发酵液、植物乳杆菌c2发酵液和枯草芽孢杆菌hm-66发酵液中,活菌数均达到1×1010cfu/ml以上。进一步地,步骤1-3中所述发酵罐培养基包括如下重量比的组分:其中,所述发酵罐培养基的ph为7.0。本申请人发现,使用该培养基配方,菌株生长繁殖较快、发酵水平较高。其余三种发酵液,即,植物乳杆菌lp4发酵液、植物乳杆菌c2发酵液和枯草芽孢杆菌hm-66发酵液可以采用相同的方法,相同的条件分别进行发酵而制得。步骤2,将步骤1获得的4种发酵液分别离心,向离心后的体系中分别加入保护剂,从而提高乳酸菌存活率。在本申请中,各所述发酵液与保护剂的重量比为发酵液的重量:保护剂的重量=1:(5-10)。本申请人发现,该比例下活菌数较高,保护效果较好。在本申请提供的方法中,步骤2中所述保护剂包括以下重量比的组分:步骤3,将步骤2获得的体系分别进行冷冻干燥,分别获得植物乳杆菌lp3菌剂、植物乳杆菌lp4菌剂、植物乳杆菌c2菌剂、枯草芽孢杆菌hm-66菌剂。在本申请中,对步骤2制备的各株体系的冷冻干燥的方法可以采用现有技术中任意一种对活菌进行冷冻干燥的方法,例如,真空冷冻干燥等。步骤4,将步骤3获得的植物乳杆菌lp3菌剂、植物乳杆菌lp4菌剂、植物乳杆菌c2菌剂、枯草芽孢杆菌hm-66菌剂混合,并加入稀释载体进行复配。在本申请中,植物乳杆菌lp3菌剂、植物乳杆菌lp4菌剂、植物乳杆菌c2菌剂的活菌数量均≥2×1011cfu/g,枯草芽孢杆菌hm-66菌剂的活菌数量≥1×1011cfu/g。可选地,本申请提供的复合益生菌剂可以经粉末包装机充氮气填充将所述复合益生菌剂进行分装,例如,可以分装成1kg/袋。进一步地,本申请还提供上述复合益生菌剂用于制备液体生物肥的用途。具体地,将所述复合益生菌剂添加于粪水中,添加量为1kg/5吨,并在常温下发酵。可选地,在添加所述复合益生菌剂前,可以使用100倍重量的5wt%的红糖水对复合益生菌制剂进行溶解,再将混合有红糖水的复合益生菌剂均匀混合到粪水中,进行发酵。与现有技术相比,采用本申请提供的复合益生菌剂对粪水进行发酵来制备液体生物肥,所述复合益生菌能够利用碳水化合物和蛋白质产生大量有机酸、细菌素等代谢产物,有效抑制病原菌和腐败菌的生长繁殖,提高畜禽粪便作为肥料的安全性,并降低环境污染,此外,枯草芽孢杆菌能够高产酶类物质,从而分解畜禽粪便中的有机物,进而加速粪水发酵,调节ph值,淡化异臭味,分解悬浮物和固形物,降低碳氮比,保持粪水的养分含量,钝化重金属,降低粪大肠菌群数,提高蛔虫卵死亡率。附图说明图1示出本申请实施例6中实验组与对照组的粪水在50天内的状态变化;图2示出本申请实施例6中实验组与对照组的粪水在50天内ph值变化;图3示出本申请实施例6中实验组与对照组的粪水在50天内碳氮比变化;图4示出本申请实施例6中实验组与对照组的粪水在50天内粪水养分变化;图5示出本申请实施例6中实验组与对照组的粪水在50天内粪水重金属含量变化;图6示出本申请实施例6中实验组与对照组的粪水在50天内粪水粪大肠菌群数量变化;图7示出本申请实施例6中实验组与对照组的粪水在50天内粪水中活蛔虫卵和总蛔虫卵数量变化;图8示出本申请实施例6中实验组与对照组的粪水在50天内粪水蛔虫卵死亡率变化。具体实施方式下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明,本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外,实施方案应理解为说明性的,而非限制本发明的范围,本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言,在不背离本发明实质和范围的前提下,对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。实施例1植物乳杆菌lp3对金黄色葡萄球菌和沙门氏菌的抑菌特性实验用琼脂孔扩散法(well-diffusionagarassay)测定植物乳杆菌lp3发酵液的抑菌效果:将灭菌后冷却至50℃左右的mrs琼脂培养基(20ml)与200μl肠道致病菌液(106cfu/ml)一起倒入平板混匀。待加有肠道致病菌的mrs琼脂培养基冷却凝固结实后,使用打孔器在平板上打出直径8mm左右的孔。每孔加入100μl植物乳杆菌lp3发酵液,于4℃冰箱中扩散12h后37℃培养恒温48h,观测抑菌圈的大小。抑菌圈直径大小使用游标卡尺进行测量(保留两位有效数字),实验结果如表1所示:表1菌株lp3的抑菌特性项目测定结果沙门氏菌(mm)23.24±1.06金黄色葡萄球菌(mm)22.57±1.13注:打孔器直径为8mm。由表1可知,菌株lp3具有优良的沙门氏菌和金黄色葡萄球菌抑制效果。实施例2植物乳杆菌lp4对霉菌的抑菌特性实验用琼脂孔扩散法(well-diffusionagarassay)测定植物乳杆菌lp4发酵液的抑菌效果:将灭菌后冷却至50℃左右的mrs琼脂培养基(20ml)与200μl肠道致病菌液(106cfu/ml)一起倒入平板混匀。待加有肠道致病菌的mrs琼脂培养基冷却凝固结实后,使用打孔器在平板上打出直径8mm左右的孔。每孔加入100μl植物乳杆菌lp4发酵液,于4℃冰箱中扩散12h后37℃培养恒温48h,观测抑菌圈的大小。抑菌圈直径大小使用游标卡尺进行测量(保留两位有效数字),实验结果如表2所示:表2菌株lp4的抑菌特性项目测定结果寄生曲霉(mm)12.11±0.18黄曲霉(mm)10.06±0.57娄地青霉(mm)12.82±0.76注:打孔器直径为8mm。由表2可知,菌株lp4具有优良的寄生曲霉、黄曲霉、娄地青霉抑制效果。实施例3植物乳杆菌c2耐酸、耐胆盐特性及其抑菌特性实验将冷冻保存的植物乳杆菌c2接种于mrs液体培养基中,在温度37℃下静态培养18h,如此传代培养2次得到活化发酵液;所述的mrs液体培养基组成如下:10g蛋白胨、5g牛肉膏、4g酵母浸粉、20g葡萄糖、2g磷酸氢二钾、5g乙酸钠、2g柠檬酸三钠、1ml吐温80、0.2g硫酸镁、0.05g硫酸锰加入1000ml蒸馏水,调节ph至6.5,121℃灭菌15min。(1)耐酸、耐胆盐特性:在ph2.5(用1mol/lhcl调整)灭菌pbs缓冲液中,加入3.5g/l胃蛋白酶,用0.22μm的微孔滤膜过滤除菌,制成模拟胃液;将活化好的菌株离心收集菌体,加入与培养基等量的ph2.5模拟胃液,37℃培养3h,于0h、3h用mrs琼脂培养基倾注法测定其活菌数。在ph8.0(用0.1mol/lnaoh调整)灭菌pbs中,加入0.1%胰蛋白酶和1.8%牛胆盐用0.22μm的微孔滤膜过滤除菌,制成模拟肠液;将模拟胃液中处理3h后的菌液,离心洗菌两次收集菌体后,加入与之前模拟胃液等量的模拟肠液继续37℃培养,于4h、8h用mrs琼脂培养基倾注法测活菌数,试验结果如表3所示:存活率=[n1/n0]×100%(n0-0h活菌数;n1-经模拟肠、胃液消化后的活菌数)表3植物乳杆菌c2人工模拟胃液和肠液的存活率(2)抑菌特性:用琼脂孔扩散法(well-diffusionagarassay)测定植物乳杆菌c2发酵液的抑菌效果:将灭菌后冷却至50℃左右的mrs琼脂培养基(20ml)与200μl肠道致病菌液(106cfu/ml)一起倒入平板混匀。待加有肠道致病菌的mrs琼脂培养基冷却凝固结实后,使用打孔器在平板上打出直径8mm左右的孔。每孔加入100μl植物乳杆菌c2发酵液,于4℃冰箱中扩散12h后37℃培养恒温48h,观测抑菌圈的大小。抑菌圈直径大小使用游标卡尺进行测量(保留两位有效数字),实验结果如表4所示:表4c2发酵液中苯乳酸、4-羟基苯乳酸含量和抑菌特性项目测定结果苯乳酸(mg/l)56.25±0.984-羟基苯乳酸(mg/l)20.76±1.35大肠杆菌0517:h7(mm)42.50±1.18鼠伤沙门氏菌(mm)16.88±1.49弗氏志贺氏菌(mm)17.57±1.84金黄色葡萄球菌(mm)29.27±1.07注:打孔器直径为8mm。由表3和表4可知,c2菌株具有较好的耐酸以及耐胆盐特性,其在ph2.5的人工模拟胃液中消化3h后继续在ph8.0的人工肠液中消化8h,其存活率高达82.42%。同时菌株c2具有广谱抑制致病菌的优良特性,且抑菌效果十分显著。实施例4枯草芽孢杆菌hm-66解磷试验(1)枯草芽孢杆菌hm-66的解磷能力测定将活化好的枯草芽孢杆菌hm-66的菌悬液滴加到有机磷固体平板培养基中央,以1μl无菌水为对照,28℃条件下培养5d,用直尺测量溶磷圈直径(d)和菌落直径(d),并根据是否产生溶磷圈以及d/d值的大小来确定枯草芽孢杆菌hm-66菌株的解磷能力,结果如下表5所示:表5枯草芽孢杆菌hm-66菌株的解磷能力菌种溶磷圈直径d/mm菌落直径d/mm比值d/dhm-66菌株14.15.02.82对照菌株04.80(2)枯草芽孢杆菌hm-66菌株发酵液可溶性磷含量检测采用液体摇瓶培养法,在150ml三角瓶中,将1ml枯草芽孢杆菌hm-66菌悬液接种到50ml蒙金娜有机磷液体培养基中,以接等体积的无菌水为对照,摇床培养(28℃,120r/min)7d后,8000r/min离心15min,取上清液5ml,进行超声波破碎细菌细胞(200w,20min),使之释放出细菌细胞内的有效磷,用钼锑抗比色法测定po3-4含量,结果如表6所示。表6枯草芽孢杆菌hm-66菌株发酵液的可溶性磷含量菌种可溶性磷含量(mg/l)hm-66菌株20.16对照菌株1.13由表6可得,枯草芽孢杆菌hm-66在繁殖过程当中能够改变生存基质中的有机磷性质,促使有机磷的组分产生变化,发挥解磷的效果。实施例5复合益生菌剂抑菌及解磷实验(1)耐酸、耐胆盐特性实验:本实施例所用方法与实施例3中(1)所述方法类似,区别在于使用复合益生菌菌剂替代植物乳杆菌c2,结果如下表7所示。表7复合益生菌菌剂人工模拟胃液和肠液的存活率其中,存活率=[n1/n0]×100%(n0表示0h活菌数;n1表示经模拟肠、胃液消化后的活菌数)由表7可知,所述复合益生菌腐熟剂中的有益菌在弱酸和碱性环境中均具有较高的存活率,耐受性优良。(2)用琼脂孔扩散法(well-diffusionagarassay)测定复合益生菌菌剂的抑菌效果:将灭菌后冷却至50℃左右的mrs琼脂培养基(20ml)分别与200μl肠道致病菌液(106cfu/ml)一起倒入平板混匀。待加有肠道致病菌的mrs琼脂培养基冷却凝固结实后,使用打孔器在平板上打出直径8mm左右的孔。每孔加入100μl植物乳杆菌复合益生菌菌剂,于4℃冰箱中扩散12h后37℃培养恒温48h,观测抑菌圈的大小。抑菌圈直径大小使用游标卡尺进行测量(保留两位有效数字),实验结果如下表8所示:表8复合益生菌菌剂中苯乳酸、4-羟基苯乳酸含量和抑菌特性项目测定结果苯乳酸(mg/l)55.62±0.844-羟基苯乳酸(mg/l)21.11±0.96大肠杆菌0517:h7(mm)44.82±1.07鼠伤沙门氏菌(mm)15.73±1.37弗氏志贺氏菌(mm)17.55±1.26金黄色葡萄球菌(mm)30.08±1.41由表8可知,所述复合益生菌腐熟剂可产生苯乳酸和4-羟基苯乳酸,快速抑制粪水中病原菌的生长繁殖,提升粪水无害化处理水平。实施例6复合益生菌剂发酵粪水的效果验证实验(1)实验方法本实施例随机取同批次粪水各1吨,设置成一个实验组和一个对照组,其中,实验组加入200克内蒙古和美科盛生物技术有限公司开发的复合益生菌剂进行发酵,对照组进行自然发酵。分别在试验前、试验12天、试验50天后,分别测定两组发酵粪水的ph值、碳氮比、养分含量(氮、磷、钾)、重金属含量(铅、镉、铬、砷、汞)、粪大肠菌群数和蛔虫卵死亡率,并进行感官评定。(2)测定方法:1)发酵前后粪渣感官评定:发酵过程中,对实验组和对照组粪水的气味、颜色和质地进行感官评定并记录。2)ph值检测:参照中华人民共和国农业行业标准ny525-2012,准确称量粪渣样品10克,并用90mlpbs溶液进行溶解,并用ph酸度计测定样品ph值。3)碳氮比检测:参照中华人民共和国农业行业标准ny525-2012,采用重铬酸钾容量法测定粪渣样品中的碳的含量。参照中华人民共和国农业行业标准ny525-2012,将粪肥样品采用硫酸-过氧化氢消煮,采用硼酸溶液吸收碱化蒸馏出来的氨,再用标准酸溶液滴定测定样品中氮的含量。4)养分检测:参照中华人民共和国农业行业标准ny525-2012,将粪水样品采用硫酸-过氧化氢消煮,采用硼酸溶液吸收碱化蒸馏出来的氨,再用标准酸溶液滴定测定样品中氮的含量,采用比色法测定样品中磷的含量,采用火焰光度法测定样品中钾的含量。5)重金属检测:参照中华人民共和国国家标准gbt23349-2009,采用原子吸收分光光度法测定样品中铅、镉、铬的含量,采用氢化物发生-原子吸收分光光度法测定样品中汞的含量,采用二乙基二硫代氨基甲酸银风光光度法测定样品中砷的含量。6)粪大肠菌群检测:参照中华人民共和国国家标准gbt19524.1-2004,采用微生物培养的方法测定样品中的粪大肠菌群数。7)蛔虫卵死亡率检测:参照中华人民共和国国家标准gbt19524.2-2004,采用培养的方法测定蛔虫卵死亡率。(3)试验结果:1)粪水感官评定结果如表9以及图1所示,图1中a为实验组第0天的状态,b为实验组第12天的状态,c为实验组第50天的状态,d为对照组第0天的状态,e为对照组第12天的状态,f为对照组第50天的状态。表9粪水感官评定由表9以及图1可知,试验前,实验组和对照组粪水均为棕色,有浓烈的异臭味,表面无泡沫、悬浮物厚、固形物多;发酵12天后,对照组粪水颜色呈棕绿色,气味和质地无明显变化,实验组粪水呈棕褐色,异臭味较淡,表面产生大量泡沫、悬浮物变薄、固形物减少;发酵50天后,对照组粪水颜色仍呈棕绿色,异臭味略变淡,质地仍无明显变化,实验组粪水呈褐色,异臭味变淡混杂一定的酸味,表面仍有大量泡沫、悬浮物和固形物进一步减少。可见,添加有机物料腐熟剂能够促进粪水中有机物的分解和转化,降低粪水中的臭味物质,改善粪水的感官指标。2)粪水ph值测定结果如图2所示,由图2可知,试验前,实验组和对照组ph值分别为7.87和7.88;试验12天后,两组ph值分别为7.53和7.90,实验组比对照组低4.68%;试验50天后,两组ph值均呈现不同程度的升高,分别为7.82和8.43,实验组比对照组低7.24%,组间差异显著(p<0.05),根据生物肥行业标准要求ph值范围为5.5-8.5,发酵50天实验组的粪水更符合标准,施入农田后更适宜农作物的生长。此外,后期发酵过程中ph值均有所升高的原因可能是粪水中的部分杂菌利用了其中的有机酸,这也与发酵过程中实验组中粪大肠菌群数显著低于对照组相一致。3)粪水碳氮比检测结果如图3所示,试验前实验组和对照组碳氮比均为3.41;试验12天后,两组碳氮比均有所降低,表明两组均进行了不同程度的发酵,其中实验组碳氮比下降到2.08,对照组下降到3.26,组间差异显著(p<0.01);试验50天后,实验组和对照组碳氮比均进一步下降,分别为1.75和3.03,组间差异显著(p<0.01)。可见,添加复合益生菌剂发酵粪水,能够有效分解粪水中的有机物,从而显著加快粪水发酵的速度、缩短发酵周期。4)粪水养分检测结果如图4所示,试验前实验组和对照组中氮的含量均为0.52g/100ml,试验12天后,两组氮含量均有所下降,但变化不明显,试验50天后,实验组进一步下降为0.47g/100ml,对照组无明显变化;试验前两组中磷的含量均为0.14g/100ml,试验12天后,实验组下降到0.13g/100ml,对照组下降到0.11g/100ml,试验50天后,两组均进一步下降为0.09g/100ml;试验前两组中钾的含量均为0.27g/100ml,试验12天后,实验组下降到0.26g/100ml,对照组下降到0.21g/100ml,组间差异显著(p<0.05),试验50天后,实验组下降到0.25g/100ml,对照组下降到0.20g/100ml,组间差异显著(p<0.05),可见在粪水发酵过程中,实验组钾流失量显著低于对照组。添加复合益生菌剂发酵粪水,能够更好的保持粪水中养分含量,使得粪水在实现发酵的同时仍能保持其肥力。5)粪水重金属检测结果如图5所示,试验前实验组和对照组中铅的含量分别为5.38和5.39mg/l,试验12天后,实验组中铅的含量下降到1.68mg/l,对照组下降到4.30mg/l,组间差异显著(p<0.001),试验50天后,两组中铅的含量分别升高为1.80mg/l和4.40mg/l,组间差异显著(p<0.001);试验前实验组和对照组中镉的含量分别为0.48和0.47mg/l,试验12天后,实验组中镉的含量下降到0.29mg/l,对照组下降到0.45mg/l,组间差异显著(p<0.01),试验50天后,两组中镉的含量均无进一步的变化;试验前实验组和对照组中铬的含量均为0.64mg/l,试验12天后,实验组中铬的含量下降到0.33mg/l,对照组下降到0.62mg/l,组间差异显著(p<0.01),试验50天后,两组中铬的含量均无进一步的变化;试验前实验组和对照组中砷的含量均为0.27mg/l,试验12天后,实验组中砷的含量下降到0.25mg/l,试验50天后,实验组中砷的含量进一步下降到0.21mg/l;整个试验过程中,对照组砷的含量一直无明显变化;试验过程中实验组和对照组中粪水中汞的含量均低于0.1mg/l。可见,添加复合益生菌剂发酵养殖场粪水,能够有效钝化粪水中重金属,提升粪水发酵水平。发酵后的粪水施入农田,能够降低粪水中重金属胁迫造成的作物细胞膜透性破坏和酶系统失调,从而降低重金属对作物光合作用和呼吸作用的影响,促进作物健康生长。同时,能够在一定程度上控制粪水中的重金属进入食物链,最终减少其对人的伤害。6)粪水粪大肠菌群数检测结果如图6所示,试验前实验组和对照组粪大肠菌群数分别为103和100个/ml;试验12天后,实验组下降到32个/ml,对照组上升到175个/ml,组间差异显著(p<0.001);试验50天后,实验组下降到28个/ml,对照组上升到116个/ml,组间差异显著(p<0.01)。可见,添加有机物料腐熟剂处理养殖场粪水,能够显著降低粪水中主要病原微生物粪大肠菌群的数量,达到生物有机肥行业标准(粪大肠菌群数≤100个/g),从而降低粪大肠菌群随粪水施入农田后对作物的生长造成负面影响。7)粪水蛔虫卵死亡率检测结果如图7和图8所示,其中,图7示出粪水中活蛔虫卵和总蛔虫卵检测结果,图8示出粪水蛔虫卵死亡率检测结果。试验前、试验12天后、试验50天后实验组和对照组10毫升粪水中活蛔虫卵数和总蛔虫卵数(总蛔虫卵数为活蛔虫卵和死蛔虫卵的总数)检测结果显示,试验前实验组和对照组中活蛔虫卵数分别为29和30个/10毫升,两组中总蛔虫卵数分别为162和167个/10毫升;试验12天后,实验组和对照组中活蛔虫卵数分别为3和28个/10毫升,组间差异显著(p<0.01),两组总蛔虫卵数分别为98和94个/10毫升;试验50天后,实验组合对照组中活蛔虫卵数分别为2和14个/10毫升,组间差异显著(p<0.05),两组总蛔虫卵数分别为67和91个/10毫升。由此可见,发酵过程中,实验组和对照组粪水中的总蛔虫卵和活蛔虫卵数量均呈现逐渐减少的趋势,但实验组中活蛔虫卵数显著低于对照组。进一步统计发酵过程中实验组和对照组的蛔虫卵死亡率,如图8所示,试验前实验组和对照组蛔虫卵死亡率均为82%;试验12天后,实验组蛔虫卵死亡率提升至97%,即实验组中的蛔虫卵几乎全部死亡,对照组蛔虫卵死亡率下降到70%,组间差异显著(p<0.01);试验50天后,实验组蛔虫卵死亡率仍为97%,对照组蛔虫卵死亡率为85%,组间差异显著(p<0.05)。可见,添加复合益生菌剂发酵养殖场粪水,能够显著杀灭粪水中的蛔虫卵,达到生物有机肥行业标准(蛔虫卵死亡率≥95%),防止活虫卵随粪水施入农田后生长和繁殖导致土传病虫害的发生,提升作物的健康生长水平。以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明,不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解,在不偏离本申请精神和范围的情况下,可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进,这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。当前第1页12
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