蚯蚓粪对鲜鸡粪发酵后NH3和H2S的去除效果

段玲欣，李蕴玉，贾青辉，李佩国，周芬丽

(河北科技师范学院动物科技学院,河北 秦皇岛,066600)



蚯蚓粪对鲜鸡粪发酵后NH3和H2S的去除效果

段玲欣，李蕴玉，贾青辉，李佩国*，周芬丽

(河北科技师范学院动物科技学院,河北 秦皇岛,066600)

采用锯末与蚯蚓粪作为垫料对鸡粪进行了除臭试验。利用锯末、蚯蚓粪及二者合用分别对鲜鸡粪处理，测定其对NH3和H2S的去除效果，同时观测了锯末与蚯蚓粪处于垫料的不同位置对鸡粪中NH3和H2S的去除效果，并对混合垫料处理后的鸡粪进行了N，P，K质量分数的常规测定。结果显示，蚯蚓粪显著优于锯末对NH3的去除效果，而对H2S的去除效果两者之间差异不显著。锯末垫料中加入蚯蚓粪提高了鸡粪中K的质量分数。表明蚯蚓粪与锯末同时作为垫料使用可以有效地去除鸡粪中的NH3，H2S，改善鸡舍空气质量，同时还可以提高鸡粪中K的质量分数，提高鸡粪在农业生产上的利用价值。

蚯蚓粪；锯末；鸡粪；NH3; H2S

肉鸡养殖除了为人们提供营养丰富的肉产品外，也产生了大量的鸡粪，鸡粪发酵分解产生的恶臭物质，如氨气、硫化氢、吲哚、粪臭素等不仅影响了饲养人员及周围居民的身心健康，而且对鸡只的免疫功能和生产性能也有不良影响。因此，肉鸡舍内环境空气质量问题显得非常重要。

目前，鸡舍除臭研究主要集中在两方面，一是通过日粮调控，如添加酶制剂[1]、微生态制剂[2]、功能性寡糖[3,4]等促进养分消化和提高肠道健康水平减少臭气产生；二是采用物理吸附的方法降低鸡舍有害气体浓度，如活性炭及其纤维、吸附型高分子材料等。蚯蚓粪是蚯蚓消化有机废弃物生产的小而均匀的颗粒，主要含有机碳素和矿物营养素，粒径大小为1.3 nm，呈现多孔质结构，物理吸附作用较强，也是目前除臭所选择的材料之一[5,6]。将蚯蚓粪添加到饲料中或作为垫料用于肉鸡有零星报道[7,8]。本次试验观测锯末垫料中使用蚯蚓粪对鸡粪的除臭效果，以及最佳使用量，使用蚯蚓粪后粪便混合物中N，P，K的变化情况，从而为肉鸡养殖中的垫料应用与研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验用蚯蚓粪 购买自天津鑫泽众生物技术有限公司。

1.1.2 试验仪器 KDN-08C凯氏定氮仪,沙河市龙达工贸有限公司生产;754型紫外可见分光光度计,上海元析仪器有限公司生产;F-P640型火焰光度计,上海粳米科学仪器有限公司生产;QT90-NH3和QT90-H2S型氨气与硫化氢检测仪,北京同德创业科技有限公司生产。

1.2 方法

1.2.1 蚯蚓粪与锯末对鸡粪中的NH3和H2S去除效果比较 本次试验共设400 g锯末，400，800，1 200 g蚯蚓粪共4个处理，分别为对照组、试验1组、试验2组、试验3组，每组设4个重复，采用2 500 mL的广口瓶做反应器，将上述锯末或蚯蚓粪加入反应器中，然后将200 g新鲜鸡粪置于最上部，密封，30 ℃恒温培养48 h，测定NH3和H2S的质量浓度。

1.2.2 混合垫料对鸡粪中NH3和H2S去除效果比较 肉鸡高密度、舍饲条件下，产生的大量有毒有害气体，其中以NH3的危害最大[9]。因此，根据1.2.1试验结果以及从降低生产成本考虑，设计以400 g蚯蚓粪作为对照，分别观察蚯蚓粪在锯末的上中下位置时，混合垫料对200 g新鲜鸡粪的NH3和H2S去除效果。采用2 500 mL的广口瓶做反应器，试验1组放置的先后顺序是400 g锯末+400 g蚯蚓粪+200 g鸡粪；试验2组放置的先后顺序是200 g锯末+400 g蚯蚓粪+200 g锯末+200 g鸡粪；试验3组放置的先后顺序是400 g蚯蚓粪+400 g锯末+200 g鸡粪，即m(蚯蚓粪)∶m(锯末)=1∶1。密封后，30 ℃恒温培养48 h，测定NH3和H2S的质量浓度。

1.2.3 垫料中使用蚯蚓粪对鸡粪中N，P，K含量的影响 以鸡粪作为对照，常规处理样品后，分别采用凯氏定氮法、紫外吸收法、火焰光度计法测定锯末、蚯蚓粪、蚯蚓粪+锯末、锯末+蚯蚓粪+锯末作为垫料时N，P，K的质量分数。

1.3 数据分析

采用SPSS 18.0 软件对数据进行方差分析，差异性采用Duncan 多重比较。

2 结果与分析

2.1 蚯蚓粪对鸡粪中NH3和H2S的去除效果

与对照组的锯末相比，蚯蚓粪对NH3的去除效果明显(表1)。其试验1组、试验2组、试验3组的NH3质量浓度分别比对照组显著降低51.40%，59.45%，65.40%(p<0.05)，并随蚯蚓粪用量的增加，其NH3质量浓度呈下降趋势，但不同蚯蚓粪使用量之间对NH3去除的影响不显著。蚯蚓粪对H2S的去除效果虽然与对照组比较差异不显著，但试验1组、试验2组、试验3组的H2S质量浓度分别比对照组降低了25.92%，26.54%，29.68%(p>0.05)。

表1 蚯蚓粪对鸡粪中NH3和H2S的去除效果

2.2 蚯蚓粪与锯末同时使用对鸡粪中NH3和H2S的去除效果

蚯蚓粪放在锯末垫料下层对NH3的去除能力最差，其NH3质量浓度分别比对照组和试验1组、试验2组显著增加134.68%，114.83%，46.18%(p<0.05)(表2)，而将蚯蚓粪放在锯末垫料的上层和中层时的NH3质量浓度与对照组比较差异不显著(p>0.05)。蚯蚓粪铺放位置对H2S去除的影响虽然差异不显著，但蚯蚓粪位于下层时，H2S的质量浓度最高，分别比对照组、试验1组和试验2组上升了33.44%，33.74%，9.51%。蚯蚓粪铺放在锯末的上层和中层均能较好的去除鸡粪中的NH3和H2S气体。

表2 蚯蚓粪与锯末同时使用对鸡粪中NH3 和H2S的去除效果

2.3 垫料中的锯末与蚯蚓粪对鸡粪中N，P，K质量分数的影响

用锯末作垫料与蚯蚓粪做垫料相比，后者的P，K的质量分数显著增加(表3)；锯末中加入蚯蚓粪的垫料，与只使用锯末做垫料相比，N，P的质量分数没有变化，K的质量分数显著增加。因此，垫料中使用蚯蚓粪，明显改善了粪肥的K的质量分数。同时使用锯末和蚯蚓粪作为垫料，无论蚯蚓粪放在锯末的上层还是锯末的中层，粪中N，P，K的质量分数没有任何变化。

表3 锯末垫料中使用蚯蚓粪对鸡粪中N，P，K的质量分数的影响 g·kg-1

3 结论与讨论

与锯末相比，相同质量的蚯蚓粪对NH3的去除效果明显，随蚯蚓粪用量的增加，去除NH3的效果呈增加趋势。将锯末与蚯蚓粪混合使用，蚯蚓粪铺放在锯末垫料的上层和中层时，对NH3和H2S的去除效果较好，但与使用锯末比较差异不显著。为便于生产上的操作，选择蚯蚓粪覆盖锯末去除NH3和H2S更方便，其中蚯蚓粪与锯末的最佳质量比为1∶1。垫料中使用蚯蚓粪，显著改善了粪肥中K的质量分数。

畜舍中的氨来源于含N有机物( 如粪、尿、饲料、垫草和破蛋等) 的分解, 氨的含量取决于家畜的密集程度、畜舍地面的结构、垫料的性质、舍内通风换气情况和舍内管理水平等。肉鸡高密度、舍饲条件下，冬季舍内会产生大量有毒有害气体，对鸡的健康与生产性能产生不良影响，其中以NH3的危害最大[9]。雏鸡短期吸入少量的氨，可被体液吸收，变成尿素排出体外。雏鸡如果长期处于低浓度NH3中对疫病的抵抗下降，如在含NH315. 2 mg/m3的环境中3 d，接触新城疫病毒的雏鸡100%感染，无NH3时只有40%鸡只感染。而且在NH3和H2S的毒害下, 炭疽杆菌、大肠杆菌、肺炎球菌的感染过程显著加快[10]。王颂萍[7]用蚯蚓粪做垫料,与传统的锯屑垫料相比，鸡舍中NH3和H2S去除率分别达到33%和72%以上，显著提高了禽舍的空气质量。该试验结果显示，蚯蚓粪作为垫料的试验组,其NH3含量显著低于对照组, H2S含量也大为下降，说明蚯蚓粪能有效去除鸡舍中的NH3和H2S，从而减轻有害气体对机体的不良影响。

在密闭条件下，鸡粪在30 ℃恒温箱中培养，产生的NH3，H2S，CO2等气体混合分布并保持在相对的空间位置上。蚯蚓粪疏松、多孔，表面积大，吸附作用强[11]。本次试验还发现，蚯蚓粪放在锯末的上部、中部及单独使用蚯蚓粪做垫料时，对NH3的去除效果显著，推测可能是由于NH3分子量相对小浮于密闭系统的中上层而被优先吸附。H2S气体密度大，漂浮于鸡舍内相对NH3较低的位置，其水溶性也比NH3差，因此，蚯蚓粪虽然也能使鸡粪中的H2S含量降低，但对H2S的去除效果差于对NH3的去除效果。

随着养殖业工业化发展,因为原料来源受限、清理不便、需人工清除且工作量偏大,已经使大中型养殖户及大型企业放弃垫料养殖而改为半自动化或自动化设备。但禽舍内臭气的去除,除了及时清理粪便、使用除臭制剂、使用益生菌制剂和酶制剂增强动物的消化能力以减少臭气外,物理吸附减少禽舍NH3和H2S仍是不可或缺的方法。因为蚯蚓粪疏松、多孔、表面积大吸附能力强的特点,可以把装入蚯蚓粪的网袋悬挂在鸡舍内或在地面适当撒放,减少鸡舍中有害气体的浓度。

K是作物生长发育不可缺少的营养元素之一，是影响作物品质的“品质因子”。大量的研究表明：在N，P充足的基础上施用K肥，不但能够提高农作物的产量，而且能够改进农作物的品质[12]。如K可增加作物的含糖量，改进纤维的品质，增加蔬菜中维生素的含量等。除此而外，还能够通过提高作物抗病虫害的能力来提高农作物的产量。蚯蚓粪在肉鸡垫料中使用的试验，提高了将作为粪肥的鸡粪K含量，间接改善和提高了的农作物品质和产量。下一步，应通过蚯蚓粪在肉鸡生产的田间试验，为蚯蚓粪的进一步推广和应用提供参考。

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Removal Effect of Vermicompost on NH3and H2S in Leavening of Fresh Chicken Manure (Experiment)

DUAN Ling-xin,LI Yun-yu,JIA Qing-hui,LI Pei-guo,ZHOU Fen-li
(College of Animal Science & Veterinary Medicine,Hebei Normal University of Science & Technology,Qinhuangdao Hebei,066600,China)

In this paper, we used the mixed sawdust and earthworm dung as litter in the henhouse to deodorize harmful gases. Sawdust, earthworm dung and the mixed sawdust and earthworm dung were used separately to treat chicken manure to study the removal effect of them on ammonia and hydrogen sulfide. On the basis of this, the adsorption effect on ammonia and hydrogen sulfide of mixed sawdust and earthworm dung with different position in the litter also be studied. The contents of nitrogen, phosphorus and potassium in the chicken manure which treated by mixed litter were determined. The result shows that the removal effect of vermicompost on ammonia is more significant compared with the sawdust；There was no significant difference between the removal effect of hydrogen sulfide and hydrogen sulfide; Adding vermicompost in the sawdust litter increased the content of potassium in chicken manure. Therefore, the mixed earthworm dung and sawdust litter can remove NH3, H2S in chicken manure effectively, and can improve the air quality of the henhouse. At the same time, it can improve the content of potassium in chicken manure, which can improve the utilization value of chicken manure in agriculture.

earthworm dung;sawdust;chicken manure;NH3;H2S

河北省科技厅科技支撑计划项目(项目编号：12220412D);秦皇岛市科技局科技支撑计划项目(项目编号：201101A175);河北科技师范学院博士基金项目(项目编号：2010YB007)。

2015-06-23

10.3969/J.ISSN.1672-7983.2015.03.004

S815.2+4

A

1672-7983(2015)03-0017-04

段玲欣，女，博士，讲师。主要研究方向：畜禽营养调控与疫病防治。

(责任编辑：朱宝昌)

*通讯作者，男，博士，教授。主要研究方向：畜禽疫病防治技术。E-mail：Lpeiguo@163.com。