EM制剂对牛粪中氨气释放及微生物含量的影响

付晓政，史彬林，李倜宇，田丽新，赵启龙，张鹏飞，张 静

(内蒙古农业大学 动物科学学院，内蒙古 呼和浩特 010018)

EM制剂对牛粪中氨气释放及微生物含量的影响

付晓政，史彬林，李倜宇，田丽新，赵启龙，张鹏飞，张 静

(内蒙古农业大学 动物科学学院，内蒙古 呼和浩特 010018)

试验旨在探讨微生态制剂EM对牛粪中氨气释放及微生物含量的影响。试验设0(对照组)、0.5%、1%和2%四个EM添加水平，将200 g 牛粪与不同比例EM制剂混匀后置于盖有胶塞的三角瓶中恒温培养5 d，测定培养过程牛粪中氨气产生量及培养结束后培养体系中氨氮、全氮和常见微生物含量。结果表明，各处理组均未检测到氨气的产生；EM处理组氨氮含量明显降低，且全氮含量明显升高，其中2%EM处理组与对照组及0.5%EM处理组差异显著(P<0.05)；此外，2%EM处理组大肠杆菌含量显著低于对照组(P<0.05)，乳酸菌含量则显著高于对照组和0.5%EM处理组(P<0.05)。试验显示，EM制剂能降低牛粪中氨氮浓度及氮损失，调节微生态环境，从而减少氨的释放，改善畜舍空气质量。

EM；氨；微生物；牛粪

氨是畜禽舍产量最多、危害最大的有害气体。畜舍内氨的聚集严重影响动物的生产性能和饲养人员的健康。高浓度氨直刺激动物的机体组织，引起碱性化学灼伤，使组织细胞溶解、坏死，还可引起呼吸系统炎症等。近年来的研究表明，微生态制剂对畜禽粪便中氨的产生及微生物有一定调节作用[1-5]。外源微生物的添加可调控粪便中氮素物质分解为氨态氮(NH4+-N)后氨的挥发损失，提高粪便中氮存留并降低氨气的产生，从而改善畜禽舍环境条件[6]。微生态制剂EM是一种由5科10属80多种微生物复合而成的生物制剂，其主要功能菌群包括光合菌群、乳酸菌群、酵母菌和放线菌等。王军等[7]报道，添加EM制剂能明显降低鸡粪中氨气的产生。单婕等[8]发现在奶牛粪高温堆肥过程中添加EM制剂可明显降低氨气和硫化氢的挥发，且随着添加比例的升高其抑制作用增强。黄兴国等[9]研究报道，日粮中添加微生态制剂能显著降低猪粪中大肠杆菌数量，同时提高乳酸菌和双歧杆菌含量。

目前有关微生态制剂对畜牧业的研究主要集中在鸡、猪等单胃动物上，而对奶牛等反刍动物的研究相对较少。本试验在前人研究的基础上，探讨微生态制剂EM对牛粪中氨气释放及微生物的影响，为EM在改善牛舍环境中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料及装置

试验装置采用500 mL 三角瓶，瓶口用橡胶塞密封，胶塞上设进气管和排气管。试验时进气管用镊子夹紧每隔4 h 充气一次，排气管与盛有20 mL 稀硫酸(0.005 moL/L)的容量瓶连接收集氨气。所有三角瓶均置于恒温水浴摇床中，根据试验需要调节水浴温度。益生菌EM为复合微生态制剂，有效微生物含量不低于2×109CFU/mL 。粪样取自奶牛刚排出的表层新鲜牛粪，于洁净塑料桶中充分混匀。

1.2 试验设计

将采集的新鲜牛粪200 g与不同比例EM菌剂混匀后用蒸馏水补充至体系共300 g (EM添加比例以总重计)，置于试验装置中，35 ℃恒温培养5 d。试验设4个处理，分别为0(对照组)、0.5%、1%和2%EM处理组，每个处理6个重复。

1.3 测定指标

于试验第4天，取下与各装置连接的硫酸吸收液，以靛酚蓝比色法测定氨气含量[10]。同时从各装置中取粪样用蒸馏水按1∶20(w/v)的比例充分混匀，过滤，取滤液以靛酚蓝比色法测定氨氮含量[10]。于试验第5天，从各装置中取100 g 粪样，立即烘干，以凯氏定氮法测定全氮含量[11]。同时取1 g 粪样，以平板菌落计数法测定乳酸菌、大肠杆菌和总需氧菌含量[12]。

1.4 统计分析

采用SAS 9.0软件的ANOVA过程进行单因子方差分析，采用Duncan氏法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 EM对牛粪中氨气产生量及氨氮、全氮浓度的影响

由表1可知，各处理组均未检测到氨气的产生。三个EM处理组的氨氮浓度均低于对照组，其中2%EM处理组显著低于对照组和0.5%EM处理组(P<0.05)。此外，各EM处理组的全氮含量均高于对照组，尤其2%EM处理组显著高于对照组和0.5%EM处理组(P<0.05)。

表1 EM对牛粪中氨气产生量及氨氮、全氮浓度的影响Table 1 Effects of EM on the ammonia production,concentration of ammonia nitrogen and total nitrogen in cattle's manure

注:同行数据肩标字母不同者表示差异显著(P<0.05)。下同。

Note: In the same row,values with different superscript letters differ significantly atP<0.05 level.The same below.

2.2 EM对牛粪中微生物含量的影响

三个EM处理组乳酸菌含量均高于对照组，其中2%EM处理组显著高于对照组和0.5%EM处理组(P<0.05)。EM处理组大肠杆菌含量均低于对照组，尤其2%EM处理组显著低于对照组(P<0.05)。各EM处理组总需氧菌均高于对照组，但差异不显著(P>0.05)。

表2 EM对牛粪中微生物含量的影响Table 2 Effects of EM on microbial contentin cattle's manure (lg cfu/g)

3 讨 论

畜舍内的有害气体主要有氨、硫化氢、一氧化碳和恶臭物质等，其中以氨气危害最大。氨气是一种有强烈刺激性的无色气体，易溶于水、乙醇和乙醚等，常温下1体积水可溶解700体积的氨[13]。畜禽舍中的氨气主要来源于腐败微生物及脲酶对含氮有机物(粪尿、饲料残渣和垫草等)的分解或催化作用[14]。粪便中氨气的排放量主要受NH3和NH4+浓度的影响，在堆置过程中，粪中许多易降解的含氮物质被快速地降解为NH4+-N后以气态的形式挥发，这不仅是粪便中N的主要损失途径，也是导致环境破坏的主要原因。有研究表明，大肠杆菌等有害菌群活动增强会促进有机质向腐败物质转化，增加氨的产生；而乳酸菌等有益菌群的增加则可抑制有害菌的增值，从而减少氨的产生量。

EM主要由光合菌群、乳酸菌群、酵母菌和放线菌等多种有益菌复合而成。在堆放过程中，牛粪中的有机氮在微生物作用下被矿化成NH4+-N等物质时[6]，EM中大量的硝化菌可使NH4+-N转化成NO3-N，部分NO3-N又在反硝化菌作用下转为N2；或在光合细菌、真菌作用下固定为微生物氮，促使牛粪中含氮物质向硝酸盐氮和蛋白氮等形式转化，减少含氮物质分解为NH4+-N后的气态挥发损失。此外，大量有益微生物的进入竞争性地排斥或抑制牛粪中的腐败菌群，也减少了蛋白氮向氨或胺的转化，从而起到保氮和除臭的效果。钞海峰等[15]研究报道，用EM处理饲料可明显降低鸡舍内NH3和CO2浓度。江波涛等[16]研究证明，用EM发酵垫料处理粪便，能有效降低禽舍内NH3、H2S和CO2的浓度，减少有害气体的产生。单婕等[8]研究发现在奶牛粪高温堆肥过程中添加EM制剂可明显降低NH3和H2S挥发，且其抑制作用与添加比例成正相关。此外，马丽红等[17]研究报道，在牛粪高温堆肥过程中添加微生态制剂能降低氨态氮含量、提高有机氮和全氮比例，且硝化细菌数量明显增多。王旭明等[18]研究发现，畜禽饲料经EM发酵后，乳酸菌含量显著增加，大肠杆菌与腐败菌则被明显抑制。

从本试验结果来看，各处理组均未检测到氨气的产生，这可能是由于氨气产量太少或产生的氨气溶于培养体系的水分中所致。EM处理组的氨氮含量均低于对照组，而全氮含量均高于对照组，其中2%的添加组差异显著。此外，添加EM制剂提高了试验组乳酸菌数量、降低了大肠杆菌含量，尤其以2%的添加效果更加明显，这与前人的试验结果相符。以上结果提示，添加一定剂量的EM制剂可抑制粪便中氨的产生，改善粪便中的微生态环境。

4 结 论

本试验初步发现，在奶牛粪便中添加不同剂量的复合微生态制剂EM能显著降低牛粪中氨氮浓度，提高乳酸菌并降低大肠杆菌含量，说明EM可减少牛粪中氨的产生，从而改善畜舍空气环境条件，同时可改善牛粪中的微生态环境。

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EffectsofProbioticsEMonAmmoniaProductionandMicroorganismsinCattle'sManure

FU Xiao-zheng,SHI Bin-lin,LI Ti-yu,TIAN Li-xin,ZHAO Qi-long,ZHANG Peng-fei,ZHANG Jing

(CollegeofAnimalScience，InnerMongoliaAgriculturalUniversity，HohhotInnerMongolia,010018，China)

In the experiment,four treatment groups were designed and supplemented with 0 (control group),2%,4% and 6% of EM,respectively.Two hundred grams of fresh feces were collected and mixed with a different dose of EM and placed in a flask covered with a rubber stopper and then incubated at a constant temperature for five days.During incubating,the amount of released ammonia was determined,and after incubating,other parameters such as ammonia nitrogen,total nitrogen and microorganism were analyzed.The results showed that ammonia gas was not detected out in every treatment group.The ammonia-N of 2% EM treatment group was significantly lower,and the total nitrogen content was significantly higher compared with the control group and 0.5% EM treatment group (P<0.05).In addition,the E.coli content of the 2% EM treatment group was significantly lower than the control group (P<0.05),while lactic acid content was significantly higher than the control group and 0.5% EM treatment group (P<0.05).These results suggested that EM can reduce ammonia nitrogen concentrations and nitrogen losses in cow dung,and adjust the micro ecological environment,so as to decrease the release of ammonia and improve air quality in dairy farm.

EM; ammonia; microorganism; cattle's manure

2013-07-16；

2013-09-04

农牧交错区生态型现代奶业生产模式研究与示范(2012BAD12B09-3)

付晓政(1988-)，男，山东昌邑人，在读硕士，研究方向：动物环境与营养。E-mail: fuxiaozheng168@163.com

*[通讯作者]史彬林(1964-)，男，内蒙古和林格尔人，教授，博士生导师，研究方向：动物环境与营养。E-mail: shibinlin@aliyun.com

S811.6

A

1005-5228(2014)01-0071-03