猪粪的成分及其利用的研究
安徽农业科学, 2001, 29(3) :373-374, 389Journal of Anhui Agricultural Sciences
猪粪的成分及其利用的研究
吕凯
1)
石英尧
2)
高振魁
1)
(1) 安徽省农业科学院情报研究所, 合肥230031; 2) 安徽农业大学)
摘要 对猪粪的成分及其发酵过程中各种成分的变化作了系统研究, 提出了合理利用的方法。关键词 猪粪; 排泄量; 发酵速度; C/N;有机物含量
近年来我国的畜牧养殖业的发展, 为丰富居民菜篮子工程作出了重大贡献, 但同时也带来了一些负面问题。如大量动物粪便堆积成山, 污染环境。也有人把动物粪便作为农家肥直接施到田里, 这样虽然减少了环境污染, 但会把大量病原菌带入土壤, 同时动物粪便会在田间发酵、腐熟, 使土壤缺氧, 造成作物烂根。为此, 笔者对猪粪的成分作了分析, 拟为猪粪的合理利用提供试验依据。1 材料与方法1 1 材料
肉猪(大、中、小) , 繁殖猪(雌、雄) 各5头, 测定粪和尿的排泄量。从不同的养猪场取样, 进行猪粪各元素含量的测定和有机物组成测定。猪粪发酵研究用的是不同
表1种 类肉猪(大) 肉猪(中) 肉猪(小) 繁殖猪(雌) 繁殖猪(雄)
注:括号内为平均值。
猪排泄的混合物。1 2 方法
各成分含量按 土壤农化分析 [1]、 土壤农业化学常规分析方法 [4]和GB8571 8577 88方法测定。并计算出各无机元素含量的变异系数。2 结果与分析
2 1 猪粪和尿的排泄量(表1)
排泄量因猪的体重和不同发育阶段而不同。总体上看尿量比粪量要多, 体重为60kg 的肉猪每天排泄的粪量约2. 3kg, 尿量约3. 5kg, 与一个成人相比, 粪量相当于人的近20倍, 尿量相当于人的3倍。另外, 排泄量与饲料的种类也有关系, 如果用剩饭喂猪, 排泄量要减少1/3。
猪的粪尿排泄量
体重kg 906030160~300(250) 200~300(250)
粪量kg/(头 d) 2. 3~3. 2(2. 7) 1. 9~2. 7(2. 3) 1. 1~1. 6(1. 3) 2. 1~2. 8(2. 4) 2. 0~3. 0(2. 5)
尿量kg/(头 d) 3. 0~7. 0(5. 0) 2. 0~5. 0(3. 5) 1. 0~3. 0(2. 0) 4. 0~7. 0(5. 5) 4. 0~7. 0(5. 5)
粪尿合计kg/(头 d) 5. 3~10. 2(7. 7) 3. 9~7. 7(5. 0) 2. 1~4. 6(3. 3) 6. 1~9. 8(7. 8) 6. 0~10. 0(8. 0)
2 2 猪粪的成分 猪粪中N 、P 的含量较高, 粪中能被作物利用的养分约占70%, 作为有机肥料的利用价值较高。
由表2可见, 猪粪的生粪大量元素中P 的含量最高,
表2粪的状态生粪(n =5)
水分
平均成分 67. 7变异系数
平均成分
7. 571. 311. 9
C 41. 3
2. 648. 87. 0
N 3. 6133. 12. 7137. 5
为干物质的6. 45%,含N 量为干物质的3. 61%,另外, Ca 的含量也较高, 但K 和Mg 的含量相对较低, 为1. 5%左右。这些成分中K 和N 的不同取样间变异系数较大。
猪粪的成分及其变异系数
C/N 13. 0
46. 817. 932. 6
灰分 19. 9
20. 310. 151. 3
P 6. 4521. 72. 3477. 5
K 1. 4839. 90. 2487. 2
Ca 5. 3423. 72. 4352. 7
Mg
%
1. 7628. 90. 4095. 4
固体*
(n =18) 变异系数
注:*为固液分离机分离出的固体; 表中水分含量按湿粪计算, 其他为干物中含量。
即使是相同的生粪, 利用固液分离机将固体和液体分离时, 肥料成分大部分转移到液体中, 固体中的含量比
作者简介:吕凯(1972 ) , 男, 安徽省来安县人, 研究实习员, 主要从事
农业科技信息、收集及研究工作。
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生粪要低, 所以堆肥在堆放的过程中其肥料成分也会慢慢减少。分离后各成分的变异系数增大了, 可能是固液分离机的性能原因造成分离程度不稳定。
2 3 猪粪的有机物组成(表3)
猪粪的干物质中80. 1%为有机物, 易分解性有机C , ,
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粪要多。相反, 易分解性有机物的C 量减少了, 而且纤维素含量也增高, 这种粪分解速度会减慢。另外, 粗脂肪明显减少, 木质素没有变化。
素的含量较高。
有的在猪饲料中加入锯末作为辅料, 这样排出的粪中就混有锯末, 象这样的粪有机物的含量比不加锯末的
表3有无辅料无有(锯末)
干物质100100
重量比/%有机物80. 185. 9
猪粪的有机物组成
易分解性有机C
27. 323. 4
粗脂肪15. 77. 0
猪粪中有机物成分/%
半纤维素纤维素未固定部分3. 54. 7
9. 015. 9
30. 826. 1
木质素17. 617. 6
2 4 堆腐的方法
2. 4. 1生粪堆腐。将生粪中混入已完熟的低水分堆肥, 进行水分调节和好气性菌的接种, 以促进发酵。分解过程如表4, 含灰分16. 4%的生粪堆积到第3天便达到27. 0%, 这期间, 有机物平均每天约减少3. 5%,在3~15d
表4
处理天数
d 0(生粪)
371530
水分%73. 962. 555. 233. 29. 1
之间的有机物减少量为平均每天0. 25%。总的来看, 堆积初期粪的分解相当快, 堆积到第3d 以后灰分的增加很少, 由此可以认为在14d 左右生粪的分解暂时趋于稳定。这种操作的方法一般将完熟堆粪与生粪以1 2混合, 处理周期14d 左右。
猪粪堆放后成分的变化灰分%16. 427. 027. 330. 024. 6
C %44. 844. 839. 137. 738. 2
N %
5. 32
4. 34
3. 963. 564. 10
C/N
8. 4
10. 3
9. 910. 69. 3
注:水分为生粪中所含百分率, 其他为干粪中所含百分率。
2. 4. 2 混入锯末的猎粪发酵。把锯末混入猪粪进行发酵, 可将锯末与猪粪按体积比1 1混合, 将混合物的含水量调到65%, 然后放入回转炉型发酵机里。发酵7d 后再在堆腐间堆放, 堆放过程中的成分变化如表5所示。在回转炉型发酵机里7d 干物重和有机物含量约减少了7%
表5堆积时间
d [1**********]
干物质[1**********]
重量比/%有机物90. 183. 055. 149. 046. 0
易分解有机C 17. 514. 95. 13. 83. 6
灰分9. 910. 815. 216. 917. 7
(平均每天减少1%) 。在前150d 内干物质和有机物减少量较大, 共35%, 150d 后减少至5. 1%, 以后的减少量很小。由此得出, 与锯末混合的猪粪堆肥在150d 左右趋于稳定, 在这期间干物质和有机物减少量平均每天约0. 4%。
混入锯末的猪粪在堆放过程中成分的变化
干物质成分/%C 39. 840. 939. 538. 537. 2
N 1. 721. 412. 142. 222. 55
C/N 23. 129. 018. 517. 314. 6
粗脂肪2. 42. 11. 71. 50. 6
干物中有机物成分/%半纤维纤维未固定素8. 65. 47. 66. 13. 9
素26. 726. 313. 211. 616. 9
部分23. 920. 122. 122. 220. 2
木质素23. 020. 020. 319. 524. 3
由表5中可见, 堆积30d 时, C/N 会增高, 这是因为伴随发酵氨气会快速挥发, 堆积物中的N 浓度下降了, 之后随着N 浓度的上升和C 的减少, 使C/N 下降了。 刚堆积时, 生粪中的粗脂肪较少, 可能是大部分粗脂肪在回转炉内被大量分解掉了, 在堆积过程中粗脂肪含量的整体趋势在递减。纤维素的堆积的30~150d 里减少较快, 以后减少量变小, 木质素的含量没有明显改变。从以上的猪粪分解过程看, 不加锯末堆放基本腐熟约需要3 小结
(1) 从以上的分析可得出, 有机物的腐熟与含N 量有密切关系, C/N 大, 则C 的含量较高, 有机物分解较慢; 而C/N 小时, 即N 的含量较高, 则腐熟得较快。所以, 在进行猪粪和相似的有机物发酵时, 可适当地加入N 素, 降低C/N, 以加快腐熟速度。
(2) 为了促进猪粪中有机物的分解, 想办法提高在好氧条件下微生物的活性是很重要的。好氧性微生物分解
)
29卷3期 陈海峰 猪瘟细胞苗生产需要关注的几点事项
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验等, 有条件者可用钴-60对血清进行照射, 但剂量与时间要准确。2. 6 中间检测
可采用兔体检测、反向间接血凝试验、微量细胞培养法ELISA(酶联免疫吸附试验) 3种方法。实践证明, 兔体检测虽可靠, 但时间长, 存在反复性, 所以可将兔体检测与反向间接血凝试验相结合。当反向间接血凝试验判定为160#以上, 可直接配苗, 160#以下再用兔体检测, 这样既快又可靠。ELISA 是将抗原或抗体吸附于固相载体(聚苯乙烯微量滴定板) 进行免疫酶反应, 底物显色后, 用肉眼或分光光度计判定, 此方法最好与兔体检测相结合运用。
2. 7 细胞维持液中的血清含量及pH 值的调整
调整的目的是为了使细胞处于最佳状态, 并定时定期观察生长状况。生长良好的细胞其透明度大, 立体效果好、轮廓不清; 反之, 轮廓变清, 胞质中常出现空洞、脂滴和其他颗粒状物, 细胞间隙增大, 形态不规则和失去原点。收次越来越高时, 必须调整血清含量和pH 值, 使细胞面形成 点脱 , 并在 点脱 处长出新细胞, 从而增强细胞的新陈代谢。2. 8 细胞毒
用细胞毒接毒可减少污染(外源病毒、细菌) , 降低成本, 可以避免脾毒对细胞的毒害作用。同时细胞毒批量大、较均一、毒价高而稳定, 若与脾毒结合使用, 可使猪瘟弱毒尽快进入细胞内, 充分激活每个细胞的积极性, 释放出更多更好的病毒子, 其疫苗效价会更高。2. 9 带毒传代
带毒传代不仅能更新细胞、减少生产的中间环节, 同(上接第374页)
猪粪的适宜含水量在60%~65%, 如果水分含量低于30%以下, 微生物的活性就会减弱, 有机物的分解就非常慢; 相反, 含水量在70%以上时, 由于会引起粪的厌氧性发酵, 不仅有机物分解慢, 发酵温度也上不去, 因水分过高而变得难处理。在适宜的含水量下进行发酵, 发酵温度达到70 以上, 对杀死粪中的病原菌、害虫、杂草的种子等也非常有效。
(3) 生粪堆腐过程中, 除了调整适宜含水量, 还可适当加入锯末、木屑、稻秆、稻壳等有机物来改善通风透气条件。
(4) 生粪含水量较多, 粘糊糊的难以处理。为了易于处理, 可利用太阳照射自然降低含水量, 自然干燥后的粪成为易于处理的状态, N 含量会稍稍降低; 堆放处理时N 以外的肥料成分被浓缩, 可以制成浓度稍高的堆肥。
(5) 在猪粪中加入其他辅助材料进行堆放时, 应该熟
时, 也能产生相对稳定的毒价。但需注意, 传代在前、测毒在后, 如某一收次的毒力不佳, 传代后可造成生产时间耽误、浪费。因此, 传代的原批细胞, 应当是活力较好的致密单层细胞, 这是带毒传代能否成功的关键所在。经验表明, 传代最宜在三收、四收时进行。2. 10 细胞卷边脱落问题
细胞不能长成致密单层或很难形成单层, 接毒后很快发生卷边和脱落, 不能长出新细胞。这不仅减少了收获次数, 而且收获液的毒价也低。因此, 生产中首先要求细胞瓶清洁度、光洁度要达到要求, 但不宜用清洁液多次经常处理, 否则内壁会受损, 有碍细胞生长; 第2, 要改进接毒用毒液。纯脾毒接种虽好处明显, 但极易毒害细胞并导致维持液渗透压改变, 使细胞死亡脱落, 因此, 收液后一定要离心去渣。
2. 11 猪瘟疫苗冻干保护剂的应用
我国一般采用5%蔗糖脱脂乳, 日本用5%乳糖和0. 15%聚乙烯咯吡烷酮(K 90) 。实践表明, 用CH 2O 、硫脲、谷氨酸钠、明胶加蒸馏水按比例制配, 效果更佳。3 参考文献
1 王明俊主编. 兽医生物制品学[M].北京:中国农业出
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2 施光源, 吕思德. 猪瘟、鸡新城疫免疫程序执行情况小
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3 王宁, 张楚瑜. 猪瘟病毒石门株E 2基因的R T -PCR 克
隆及鉴定[J].中国兽医杂志, 1999, 25(1) :8-9. 4 刘金章, 翟国东. 猪瘟和猪副溶血性嗜血杆菌混合感
染[J].中国兽医杂志, 1999, 25(2) :40-41.
(责任编辑:孙红忠 责任校对:孙红忠)
知这一材料的特性, 尽量能做到同步腐熟, 避免未腐熟的堆肥施入田间。4 参考文献
1 南京农业大学, 土壤农化分析[M](第2版). 北京:农
业出版社.
2 何平安, 李荣主编. 中国有机肥料养分志[M].北京:中
国农业出版社, 1999.
3 张增强, 孟昭福. 农业废弃物和城市污泥的无害化与
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5 GB8571 8577 88, 中华人民共和国国家标准. 复混肥料
测定方法[S].国家标准出版局, 1998.
(责任编辑:夏静 责任校对:夏静)