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南京林业大学本科生毕业论文
十分重要，通常堆肥的起始含水率调节为50-60%，堆肥过程中的含水率控制在60-70%，堆肥结束时含水率应小于40%。[13]
（5）氧含量。堆肥是好氧微生物在有氧状态下对有机质进行快速降解的过程。堆体内的氧含量直接影响到有机质的分解速度。堆肥供氧有三种方式：翻堆供氧、表面扩散供氧和机械通气。[14]通气有三个方面的作用：第一，保证堆肥中有充足的空气为堆体内微生物的繁殖和活动提供氧气，促使有机物的分解。第二，供氧可以调节堆温。第三，通过空气流动促进水分的散失。实践中通过原料配比、堆积的松紧程度和堆体含水量来调节堆体内的氧气含量。大量研究表明堆体中适宜的氧含量为5-15%。[15]氧含量低于5%会造成堆体厌氧而产生恶臭，氧含量高于15%则会使堆温降低不能杀死病原菌。堆料中氧含量为10%时，已能满足微生物代谢的需求。在供氧充分而且其他条件也适宜时，微生物迅速分解有机物，产生大量能量，如果不能将多余的热量及时的散失，温度升高超过微生物生长的适宜范围，就会减弱有机物的生物降解、延长堆肥时间，并且产生难闻的气味。因此控制堆体内适宜的氧含量具有重要意义。
（6）有机质含量。有机物是微生物生存和繁殖的基础营养，有机物含量的多少和形态的变化对堆肥过程都会产生一定的影响，众多学者通过对堆肥过程中有机质的降解效果进行研究，来判断堆肥的腐熟度[16]。堆肥原料有机质含量低，在堆肥过程产生的热量不能维持堆肥所需温度，限制和降低嗜热菌的活性，堆肥难以完成；有机质含量过高，微生物对氧气的需求大，使堆肥厌氧也不能使堆肥顺利进行。大量研究表明，适合高温堆肥的有机物含量范围为20-80%。堆肥过程中 可溶性的易分解有机物质被首先降解，最终成品有机肥的有机质含量要求在 30%以上。[17]在堆肥系统中，可溶性的糖类物质降解较充分，而纤维素的降解需分步完成
表4 堆肥化过程最适条件
过程参数 C/N比 颗粒大小 水分含量 通气流量 温度 搅动
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值 25：1-30：1 10-15mm 50%-60% 氧气浓度10%-18%
55℃ 阶段性翻动
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1.3.4腐熟指标
表5 堆肥腐熟度的评价项目指标
方法类型 物理方法 化学方法 生物活性 植物安全性检测 检测项目、指标 温度、颜色、气味、密度、荧光性、含水率 碳氮比、氮的化合物、阳离子交换量、有机化学物、腐殖质 呼吸作用、微生物量、酶学分析 GI发芽率
堆肥在腐熟不完全时，不仅不能完全杀灭畜禽粪便中的病原菌和寄生虫卵从而污染环境，而且还会产生一些植物毒性物质，影响农作物的生长发育；如果堆肥发酵时间过长，则会导致营养物质过多的损耗，影响肥效。腐熟度的判定方法主要分为物理指标、化学指标和生物指标。物理指标包括温度、颜色、气味、pH值等。但是物理指标只能初步的判断堆肥的腐熟度，并不能定量分析，必须借助其他指标。成熟的堆肥，温度下降后并稳定，褐色，无臭味且有腐殖质气味，pH值5-8。
化学指标包括C/N、水溶性碳、铵态氮浓度等。杨毓峰（1999）等在采用静态强制通风发酵鸡粪和牛粪试验中，认为铵态氮浓度小于0.4 g/kg，固相C/N小于20时，堆肥腐熟。汤江武（2003）等将铵态氮含量作为禽畜粪便堆肥的化学指标。腐熟堆肥的铵态氮含量为1.2-1.5 mg/ g时堆肥腐熟，并且认为铵态氮含量与种子发芽率呈负相关。吴银宝（2003）等认为禽畜粪便堆肥中，当固相CIN降至20：1以下，铵态氮含量小于20 mg/kg时，可判定堆肥腐熟。黄国锋（2002）等认为不同堆肥原料C/N差异较大，限制了C/N作为判定堆肥腐熟标准的应用，所以使用堆肥的终点碳氮比与起始碳氮比的比值T来评价堆肥腐熟度，当T值小于0.60时堆肥达到腐熟。除此以外，国外还采取13C-核磁共振、红外光谱等方法，从物质结构的角度来研究堆肥的过程及堆肥的腐熟度。
生物学指标主要为种子发芽率（GI）。Zucconit（198lb）认为，用生物学的方法测定堆肥的毒性，是检验正在堆肥的有机质腐熟度的一种非常直接而有效的方法。理论上讲，GI<100%，就判断堆肥还有植物毒性，但Zucconi（198la）等认为，当GI>50%时，堆肥对植物已基本没有毒性，堆肥已基本腐熟，而当GI>80%时可认为堆肥已经腐熟了。
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1.6本课题研究内容
1.6.1研究内容
根据绪论中提供的禽畜粪便排放情况，本研究通过对收集禽畜粪便，混合以小麦秸秆堆置，调节到适当的含水率、碳氮比等理化性质，进行堆肥处理。把微生物菌种进行生物学的检测，测定其生长特征，找到合适的菌种配比，将得到的菌种按比例配制得到复合微生物菌剂。利用与常见市售菌剂对照堆肥试验对所制得的菌剂进行应用效果研究，得出相关数据，对数据进行分析从而对所制菌剂进行应用评估，以验证自制复合微生物菌剂的应用价值。
1.6.2课题的研究目的和意义
目前，处理农作物废弃物和禽畜粪便的最佳方式为堆肥处理，通过堆肥化处理可以最大限度的实现废物的资源化利用。然而堆肥处理工艺中仍要存在一些确定，如堆肥周期较长、腐熟度低、产品质量差等。本研究从禽畜粪便堆肥技术工艺研究的薄弱环节入手，以堆肥微生物菌剂的研制为突破口，通过科研手段对堆肥技术中的外源微生物菌剂的制备及应用进行深入研究并获得实际的科研成果，研制出一种用于禽畜粪便堆肥的高效微生物复合菌剂，以优化禽畜粪便堆肥过程，加速堆肥效率，提高腐熟化程度和堆肥产品质量。以发展的视角将环境保护与经济发展相结合，减少禽畜养殖污染物的排放，并使废弃污染物其中的资源价值得到充分的利用，实现废弃物的经济效益。这样的研究对于社会、经济、环境是能够产生有益影响的。
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2 实验材料与方法
2.1微生物菌剂的固态发酵试验
2.1.1 主要仪器
赛多利斯普及型PH计，PB-10，赛多利斯科学仪器（北京）有限公司； 赛多利斯电子天平，BSA系列，赛多利斯科学仪器（北京）有限公司； 紫外可见分光光度计，TU-1810，北京普析通用仪器有限责任公司； 原子吸收分光光度计，TAS-990，北京普析通用仪器有限责任公司； 循环水式多用真空泵，SHB-Ⅲ，郑州长城科工贸有限公司； 数显恒温水浴锅，HH-4，国华电器有限公司； 生化培养箱，GZP-250，上海精宏实验设备有限公司。
2.1.2 实验材料
（1）微生物菌剂：
菌株来源：①纤维素降解菌来源于堆肥产品，从表面挑取菌丝②解钾菌、解磷菌、固氮菌来源于大豆、水稻根系土壤③其他来源于市场菌剂
①纤维素降解菌、解磷菌、解钾菌和固氮菌②纤维素降解菌、解磷菌、解钾菌、固氮菌和酵母菌③纤维素降解菌、解磷菌、解钾菌、固氮菌、酵母菌和白腐菌④纤维素降解菌、解磷菌、解钾菌、固氮菌、酵母菌、白腐菌、发酵猪粪和复合微生物菌剂。将四组微生物组合混合培养后，初步制成微生物菌剂，分别标记为组合1、2、3、4
（2）秸秆粉：将秸秆烘干后用粉碎机粉碎，过60目筛备用。
（3）无机培养液：MgSO4·7H2O：0.5g，KH2PO4：1.0g，Na2HPO4：0.2g，Mn2SO4：0.035g，CuSO4·5H2O：0.007g，FeSO4·7H2O：0.007g，蒸馏水：1000ml，灭菌。
2.1.3 培养基
分别称取15g秸秆粉于500ml锥形瓶中，加入等量的无机营养液5ml，高温灭菌。将制成的四组微生物菌剂分别取150ml混合液于锥形瓶中，空白样用蒸馏水代替。置于生化培养箱中37℃条件下培养20天，每个处理样做1个平行。
2.1.4 测定项目
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