畜禽屠宰废弃物高效降解菌株分离鉴定及堆肥效果评价

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我国是世界畜禽养殖大国,每年会产生大量畜禽粪便和屠宰废弃物,对环境污染严重。堆肥能够实现畜禽废弃物的无害化和资源化利用,为能有效提高畜禽屠宰废弃物堆肥的降解效率和产品质量,本研究首先构建了牛屠宰废弃物自然好氧堆肥体系,并从其中分离筛选耐高温、高效降解蛋白质和脂肪的菌株,通过菌株间拮抗试验结果挑选无拮抗作用的菌株制备复合菌剂,用于牛和鸡屠宰废弃物堆肥试验,探究其对堆肥降解效率和产品质量的影响。主要试验结果如下:1.通过建立牛屠宰废弃物自然好氧堆肥体系,并测定不同时期堆肥样品的温度、降解率、C/N、含水率、pH值、电导率、E4/E6值和种子发芽指数等理化指标,结果表明牛屠宰废弃物堆肥中在结束时牛屠宰废弃物降解率达80.68%,说明该堆肥体系中含有丰富的蛋白质和脂肪降解菌株,同时其它评价指标也表明自然好氧堆肥样品已完全腐熟,堆肥产品安全有效,可作为蛋白质和脂肪高效降解菌株筛选的来源。2.从牛屠宰废弃物自然好氧堆肥样品中共分离筛选得到3株耐高温、蛋白质和脂肪高效降解菌株W-01、W-02和W-03,鉴定其分别为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)和贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),具有较好的蛋白质和脂肪降解效果,其中菌株W-01为蛋白质脂肪兼性降解菌株,且体外蛋白酶活力最高为(48.13±2.12)U/mL,脂肪酶活力为(7.33±0.22)U/mL。同时,3株菌株间无拮抗作用,可制备用于鸡和牛屠宰废弃物堆肥试验的复合菌剂。3.牛和鸡屠宰废弃物堆肥试验中,接种复合菌剂能有效提高牛和鸡屠宰废弃物堆肥温度,并延长高温期持续时间,加快牛和鸡屠宰废弃物的降解速度,接种2%复合菌剂处理组(TC2组和TP2组)降解效果最佳,堆肥结束时高达97.36%和96.14%,分别比对照组(CKC组和CKP组)提高了19.91%和26.91%。同时,复合菌剂可加速堆肥过程中有机碳的分解,降低氮的损失和最终堆肥产品的水分,提升品质。此外,接种复合菌剂的处理组堆肥样品电导率和E4/E6值均低于对照组,黄瓜种子发芽指数高于对照组,说明接种复合菌剂能使堆肥产品更加稳定、腐熟度更高。综合以上试验结果可见,筛选得到的3株耐高温产蛋白酶和脂肪酶菌株具有良好的蛋白质和脂肪降解效果,制备的复合菌剂能有效提升牛和鸡屠宰废弃物堆肥降解效率和堆肥产品质量,在牛和鸡等畜禽屠宰废弃物无害化和资源化利用方面具有一定的应用潜力。
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