不同粕类对发酵牛粪中氮、磷、钾含量的影响
2014-12-31李麒麟
李麒麟
(四川省德昌县水务局,四川 德昌 615500)
近年来,随着养牛业的快速发展,粪便污染已成为一大难题,因此对牛粪便的处理及利用成了人们关注的焦点。由于畜禽粪便是一种有价值的资源,主要以有机质为主,同时包含农作物所必需的氮、磷、钾和腐殖质等营养成分,经干燥或发酵、防霉、除臭、杀菌处理后,可以加工成优质、高效的有机复合肥料。牛排粪量在家畜中是最多的,所以粪肥的提供比其他家畜稳定,对牛粪发酵处理后是很好的还田肥料。
1 材料与方法
1.1 材料 主要材料:鲜牛粪、豆粕、菜籽粕、棉籽粕、黑麦草种子;主要仪器:天平、电炉、滴定管、凯氏烧瓶、凯氏蒸馏装置、锥形瓶、容量瓶、定氮仪、水浴锅、恒温烘箱、索氏脂肪提取器、干燥器、滤纸、坩埚等;主要试剂:浓硫酸、硫酸酮、硫酸钾、氢氧化钠溶液、硼酸溶液、盐酸标准滴定溶液、混合指示剂、硫酸铵、无水乙醚等。
1.2 分组 试验分组详见表1。
表1 试验分组情况表
1.3 方法
1.3.1 观测发酵后牛粪的感官变化。将上述各组的发酵材料混合均匀,用塑料袋排净空气密封,放入恒温箱里,在45℃恒温条件下发酵30d,然后取出,观察发酵后牛粪的感官变化。
1.3.2 牛粪发酵后的成分分析。将发酵后的牛粪在浓硫酸溶液中加热,并滴加过氧化氢,使其迅速消化,然后分别用凯氏定氮法测定氮、四苯硼酸钾重量法测定钾、钼黄比色法测定磷的含量。
1.3.3 种子发芽实验。各试验组中取5g肥料样品加入50mL蒸馏水,充分振荡,在室温下浸提24h,过滤。吸取10mL滤液,加到铺有2张滤纸的培养皿内。每一个培养皿中放100粒黑麦草种子,在24℃下培养,测定种子发芽率。
2 试验结果
2.1 牛粪发酵后的感官变化 牛粪发酵后的感官变化详见表2。
表2 牛粪发酵后的感官变化
2.2 牛粪发酵后的氮、磷、钾含量分析 把在45℃恒温条件下发酵完全的牛粪取出,按1.3.2方法分别测定其氮、磷、钾含量,结果见表3、图1、图2。
由表3可知,各试验组的氮、磷、钾含量均显著高于对照组(P<0.05),尤以豆粕组中当牛粪与豆粕比例达到3∶1时,其含量提高最为显著(显著高于同组的其他比例和其他试验组,P<0.05);棉粕组与菜粕组之间比较,无论氮、磷含量还是钾含量差异均不显著(P>0.05)。
表3 牛粪与粕类发酵后的氮、磷、钾含量比较%
图1 牛粪发酵后的氮、磷、钾含量图
图2 发酵后的总养分图
2.3 种子的发芽实验 各处理组黑麦草种子的发芽率详见表4。
表4 种子发芽实验结果
3 讨论
3.1 牛粪发酵后的感官变化 由表1可知,对照组发酵牛粪的颜色为黑色,与试验组7、8、9的颜色差别不大,试验1、2、3组添加豆粕发酵后的牛粪呈黄褐色,4、5、6试验组发酵后的颜色介于黑色与黄褐色之间,表明发酵牛粪中添加的基料(粕类)不同,对牛粪的颜色有不同的影响。牛粪发酵后均有一定的芳香味,尤以粕类添加比例高时芳香味最重,可能与粕类分解代谢形成较多的芳香有机小分子化合物有密切关系。各组牛粪在发酵后质地柔软而松散,这是由于在发酵过程中分解了牛粪中的纤维素所致。
3.2 发酵牛粪中氮、磷、钾含量变化分析 从表3看出,试验各组的氮、磷、钾含量明显高于对照组。豆粕组3∶1时所含氮、磷、钾最高,发酵可把豆粕的蛋白质水解为氨基酸、多肽和氨等小分子物质,而且发酵过程中微生物大量增殖,增加了微生物菌体蛋白,使总氮得以提高;发酵后豆粕的胰蛋白酶抑制因子、脂肪氧化酶、大豆凝血素都能被完全降解。菜粕组发酵后的氮、磷、钾含量都低于豆粕组与棉粕组,这与菜籽粕中粗蛋白含量及其利用率较低有关。从图2可以看出,在相同比例下豆粕组的氮、磷、钾总含量高于其他各组,这与豆粕中含有的粗蛋白水平比菜粕和棉粕更高有关。在相同比例下,菜粕组的氮、磷、钾含量除高于对照组外,是试验各组中最低的,这可能与菜粕中含有大量的植酸,而植酸易与其他物质结合形成螯合物,从而影响测定结果有关。
3.3 种子发芽率分析 氮、磷、钾是植物必需的“肥料三要素”。种子发芽指数(GI)是判断堆肥毒性和腐熟度的重要参数之一。通过表4可以看出,黑麦草种子在牛粪与菜粕比例为5∶1、4∶1时发芽率较低,因为菜籽粕中含有较高的植酸(一般约为4%~8%),而植酸可以与一些蛋白质结合,形成不溶性的植酸-蛋白质络合物,阻止了蛋白质的酶解,导致蛋白质的生物效价降低。对照组的种子发芽率明显低于其他几个组,说明添加粕类可以改善发酵牛粪的品质,从而提高种子的发芽率。
4 小结
本试验证明,在牛粪中加入粕类发酵比不加粕类发酵的氮、磷、钾含量要高,在牛粪与豆粕、棉籽粕、菜籽粕的比例为3∶1时,其氮磷钾含量最高;在种子发芽实验中,牛粪与豆粕的比例为3∶1时发芽率最好。
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