陸清忠　鄧功成　趙　洪　高禮安　李　靜　俸才軍　張　林　楊世凱　馬　媛　李永波　黎嬌凌

摘要 利用生化培養(yǎng)箱，人工馴化繁殖可用于冬季低溫條件的沼氣發(fā)酵微生物菌群（種子），接種于農(nóng)村沼氣池，研究了不同處理對(duì)厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量的影響。結(jié)果表明：接種人工培養(yǎng)的低溫菌群對(duì)提高產(chǎn)氣量有明顯作用。

關(guān)鍵詞 農(nóng)村沼氣池；接種；低溫馴化；微生物菌群；產(chǎn)氣量

中圖分類號(hào) S216.4；Q93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2009）05-0268-01

農(nóng)村沼氣已成為我國發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，有著廣闊的發(fā)展前景，對(duì)改善民生條件有重要的戰(zhàn)略意義。但是，在沼氣池的實(shí)際運(yùn)行中也存在一些普遍性的問題，突出表現(xiàn)在：寒冷低溫季節(jié)沼氣產(chǎn)量明顯減少，同樣數(shù)量的沼氣原料產(chǎn)氣量常常不及夏季的1/3；沼氣發(fā)酵原料在池內(nèi)得不到充分的分解和利用，實(shí)際沼氣轉(zhuǎn)換率（原料產(chǎn)氣率）較低，發(fā)酵原料的產(chǎn)沼氣潛力得不到充分發(fā)揮而被浪費(fèi)。為了提高沼氣池發(fā)酵原料的分解利用率和產(chǎn)氣量，國內(nèi)外都十分注重在沼氣池內(nèi)保持較多的產(chǎn)甲烷菌群。沼氣發(fā)酵是在多種微生物相互作用下完成的，產(chǎn)甲烷菌是其中最重要的一類，其廣泛存在于發(fā)酵體系中。因此，探索適宜在低溫條件發(fā)酵產(chǎn)氣的微生物，繁殖培養(yǎng)接種到沼氣池，無疑是解決冬季產(chǎn)氣量低的重要途徑之一。筆者利用實(shí)驗(yàn)室馴化的低溫菌群（以下簡(jiǎn)稱菌種），進(jìn)行人工培養(yǎng)繁殖，加入沼氣池增加池內(nèi)微生物菌群的數(shù)量，探索其對(duì)提高產(chǎn)氣量的作用，以期為提高農(nóng)村沼氣在低溫條件時(shí)的產(chǎn)氣量提供試驗(yàn)依據(jù)，為菌種推廣應(yīng)用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)地為平塘縣卡羅鄉(xiāng)卡羅村，位于貴州省南部，海拔710m，2008年2～3月平均氣溫7.8℃。試驗(yàn)時(shí)間為2007年12月至2008年3月。試驗(yàn)材料為低溫馴化繁殖的沼氣發(fā)酵復(fù)合微生物菌群（以下簡(jiǎn)稱菌種），酶促劑（NiCl2）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 菌種制備。取置于生化培養(yǎng)箱（恒溫6℃）中馴化培養(yǎng)6個(gè)月的沼氣發(fā)酵液6L（低溫馴化種子），加入鮮豬糞14kg，水30kg密閉發(fā)酵20d后，再按上述比例繼續(xù)擴(kuò)大繁殖到需要的量，即為用于沼氣池接種微生物菌群，以下簡(jiǎn)稱種子。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理，分別為：菌種5L（A）；菌種5L＋酶促劑4g（B）；空白對(duì)照（CK）。重復(fù)2次，共6個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。將待加入的菌種，從沼氣池進(jìn)料口加入，并通過回流泵抽沼液進(jìn)行攪拌，使其在沼氣池分布均勻即可。對(duì)于加入酶促劑的處理，先用適量的溫水將酶促劑充分溶解后，再與菌種混合均勻一起加入沼氣池。每口試驗(yàn)池裝沼氣流量劑從加入菌種次日記載日產(chǎn)氣量。

2 結(jié)果與分析

接種發(fā)酵10d后，統(tǒng)計(jì)50d的產(chǎn)氣量。由表1可知，加入人工繁殖的微生物菌群對(duì)產(chǎn)氣量有明顯的促進(jìn)作用。處理A的日平均產(chǎn)氣量和總產(chǎn)氣量分別為0.427 3m³和21.73m³，與CK比較日平均產(chǎn)氣量和總產(chǎn)氣量增長(zhǎng)率分別為158.97%和159.03%。處理B的日平均產(chǎn)氣量和總產(chǎn)氣量分別為0.6 000m³和30.00m³，與CK比較，日平均產(chǎn)氣量和總產(chǎn)氣量增長(zhǎng)率均為263.64%。

方差分析結(jié)果表明，日均產(chǎn)氣量比較，沼氣池接種低溫菌群發(fā)酵60d后，處理A、處理B與不接種微生物CK存在顯著差異（見表2）。

總產(chǎn)氣量比較，沼氣池接種低溫菌群發(fā)酵60d后，處理A、處理B與不接種微生物CK有顯著差異。接種人工培養(yǎng)的低溫菌群對(duì)提高產(chǎn)氣量有明顯作用（見表3）。

微生物接種試驗(yàn)日均產(chǎn)氣量和總產(chǎn)氣量Duncans測(cè)驗(yàn)表明，處理A與處理B比較差異不顯著，處理A與CK比較存在極顯著差異；處理B與CK比較差異極顯著。Duncans測(cè)驗(yàn)結(jié)果顯示，在沼氣池中加入處理A、處理B兩種不同處理的發(fā)酵微生物菌群，對(duì)沼氣發(fā)酵產(chǎn)氣量有明顯的促進(jìn)作用，均能提高沼氣發(fā)酵產(chǎn)氣量。人為加入發(fā)酵微生物，增加了發(fā)酵微生物菌群的數(shù)量，增加原料與發(fā)酵菌的接觸，有利于發(fā)酵底物的分解利用合成甲烷氣體（見表4）。

3 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，人工接種低溫馴化沼氣發(fā)酵微生物與未接種的對(duì)照存在顯著差異，接種人工培養(yǎng)的低溫菌群對(duì)提高產(chǎn)氣量有明顯作用。利用人工馴化繁殖的沼氣發(fā)酵微生物菌群，作為沼氣發(fā)酵種子，接種于農(nóng)村沼氣池，增加沼氣池中產(chǎn)沼氣微生物菌群的數(shù)量，可促進(jìn)發(fā)酵底物的分解，提高發(fā)酵原料的分解率，從而提高原料的利用率，達(dá)到提高產(chǎn)氣量的目的。因此，在冬季低溫條件，接種適宜低溫條件的沼氣發(fā)酵微生物菌群，是提高產(chǎn)氣量的一條重要的途徑。

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