CN102213664B - 一种判别养猪微生物发酵床垫料发酵程度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种判别养猪微生物发酵床垫料发酵程度的方法，将等量的垫料分别与不同浓度的氯化钠溶液混合后，通过常规的操作得出上层垫料、下层垫料的干重，进而算出垫料在不同浓度氯化钠溶液中的悬浮率，最后以垫料发酵级别(Y)为因变量，将垫料在不同浓度氯化钠溶液中的悬浮率(X)为自变量，采用多元逐步回归筛选变量，以自由度P＜0.05为引入标准，自由度P＞0.10为剔除标准，并利用DPS v7.05分析软件获得一回归方程，即获得养猪微生物发酵床垫料发酵指数模型。本发明的优点在于：不仅可实现垫料发酵程度的量化测定，而且操作简捷、相对误差低、具有良好的可信度。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种农业养殖领域的判别方法，尤其涉及一种判别养猪微生物发酵床垫料发酵程度的方法。
【背景技术】
微生物发酵床养猪是在畜舍内铺设厚垫料，猪排泄粪尿和垫料混合被发酵分解，饲育和粪尿处理同时在畜舍内完成的饲养方式，是在有益微生物菌种作用下的一种无污染、零排放、良性循环的新型环保养猪技术。目前，越来越多大规模、正规的养猪基地采用了微生物发酵床技术。该技术与传统养猪模式相比，有诸多的优点，如解决了粪污处理问题，改善了猪的生长环境，提高饲料的利用率，增强了机体的免疫力和抗病力，节约资源，提高了养殖效益等。
垫料是生物发酵床养猪技术体系中的核心，它直接与猪只接触，影响着猪舍内的微环境，发酵床垫料管理的好坏不仅关系到垫料使用的年限，而且会影响猪群的健康状况和饲养效果。管理得当的垫料物质发酵后可以作为天然的生物肥料，但是发酵程度不充分的垫料会产生许多恶臭的气体，不利于循环回收利用于农业土壤中，会产生危害植物的毒性物质影响种子发芽、农作物的生长。
然而，发酵床养猪体系中，发酵床垫料是一个复杂的混合体系，发酵水平受诸多因素影响，垫料发酵水平的判断十分困难。
传统主要是根据物理评价指标，即垫料的颜色、气味、腐烂度、湿度、成分的完整性等特点，将垫料分为四个发酵级别，具体描述如下：一级发酵程度浅，以理想条件下(猪养殖过程中没有外界因素干扰，如中途增加或减少垫料、猪出栏等情况)垫料发酵1个月为标准；二级发酵程度中等，以理想条件下垫料发酵2个月为标准；；三级发酵程度深，以理想条件下垫料发酵4个月为标准；四级发酵程度很深，以理想条件下垫料发酵8个月为标准。这种方法总的来说具有直观、检测简便、快速的优点，不需要大量的仪器和复杂的测定，常用于描述垫料发酵过程所处的状态，可以定性的描述垫料的发酵程度的情况，适合有经验的技术人员现场应用。但是这种理想条件在一般正常养殖过程中是无法达到的，因此难以定量表征垫料的发酵程度，缺乏可信度和可操作性，由于缺乏量化的测定指标，极易造成人为引起的主观误差。尤其在垫料发酵后期误判率更高，不利于发酵床的科学管理。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种判别养猪微生物发酵床垫料发酵程度的方法，不仅可实现垫料发酵程度的量化测定，而且操作简捷、相对误差低、具有良好的可信度。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种判别养猪微生物发酵床垫料发酵程度的方法，具体操作如下：
(1)在各量筒内分别置入等量垫料，并分别在各量筒内倒入浓度为0％、5％、10％、15％、20％、25％的氯化钠溶液，且每10g垫料需加入1000mL氯化钠溶液，待垫料与氯化钠溶液充分混合后静置5min；
(2)将静置后形成的悬浮于量筒上方的上层垫料捞至滤纸上，同时将下层垫料溶液采用250目标准分样筛过滤直至不滴水以获得下层垫料，之后把下层垫料移至滤纸上，接着分别连同滤纸将上层垫料、下层垫料烘干，获得上层垫料、下层垫料的干重；
(3)计算垫料在不同浓度氯化钠溶液中的悬浮率，依次以X1、X2、X3、X4、X5、X6表示：
悬浮率X＝上层垫料干重/(上层垫料干重+下层垫料干重)×100％；
(4)以垫料发酵级别Y为因变量，将垫料在不同浓度氯化钠溶液中的悬浮率X为自变量，采用多元逐步回归筛选变量，以自由度P＜0.05为引入标准，自由度P＞0.10为剔除标准，并利用DPS v7.05分析软件获得如下回归方程，即获得养猪微生物发酵床垫料发酵指数模型：
Y＝4.4343-0.0964X3-0.0449X5-0.0458X6-0.0006X1*X6-0.0014X3*X4+0.0046X3*X6
最终通过此方程对垫料的发酵程度进行量化。
进一步地，所述(3)中上层垫料干重及下层垫料干重均取各自的平均干重，即每个浓度的氯化钠溶液重复平行处理3次，计算获得每个浓度氯化钠溶液处理下上层垫料与下层垫料各自的平均干重。
本发明一种判别养猪微生物发酵床垫料发酵程度的方法的有益效果在于：通过本方法中所获得的回归方程可实现垫料发酵程度的量化测定，即定量表征垫料的发酵程度；避免了因视觉、嗅觉等人为主观差异引起的误差，可更为准确的判别垫料的发酵程度，方便发酵床的科学管理；另外，其还具有操作简捷、良好可信度的优点。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。
图1是本发明中养猪微生物发酵床垫料发酵指数模型拟合曲线图。
【具体实施方式】
本发明一种判别养猪微生物发酵床垫料发酵程度的方法，其具体操作如下：首先在各量筒(普通圆柱形容器也可以，以量筒最优)内分别置入等量垫料，并分别在各量筒内倒入浓度为0％、5％、10％、15％、20％、25％的氯化钠溶液，且每10g垫料需加入1000mL氯化钠溶液，待垫料与氯化钠溶液充分混合后静置5min；然后将静置后形成的悬浮于量筒上方的上层垫料捞至滤纸上，同时将下层垫料溶液采用250目标准分样筛过滤直至不滴水以获得下层垫料，之后把下层垫料移至滤纸上，并分别连同滤纸将上层垫料、下层垫料烘干，获得上层垫料、下层垫料的干重；接着计算垫料在不同浓度氯化钠溶液中的悬浮率，依次以X1、X2、X3、X4、X5、X6表示：
悬浮率X＝层垫料干重/(上层垫料干重+下层垫料干重)×100％；
为了使获得的悬浮率X更为准确，上述计算过程中的上层垫料干重及下层垫料干重均取各自的平均干重，即每个浓度的氯化钠溶液重复平行处理多次(一般为3次即可)，计算以获得每个浓度氯化钠溶液处理下上层垫料与下层垫料各自的平均干重；
再以垫料发酵级别Y为因变量，将垫料在不同浓度氯化钠溶液中的悬浮率X为自变量，采用多元逐步回归筛选变量，以自由度P＜0.05为引入标准，自由度P＞0.10为剔除标准，并利用DPS v7.05分析软件获得如下回归方程，即获得养猪微生物发酵床垫料发酵指数模型：
Y＝4.4343-0.0964X3-0.0449X5-0.0458X6-0.0006X1*X6-0.0014X3*X4+0.0046X3*X6
最终通过此方程对垫料的发酵程度进行量化。
为了更好对本发明进行阐述说明，本申请举了如下实施例。
实施例
(1)实验地点
中国人民解放军73121部队福州新店养猪场。
(2)样品采集
在养猪过程中排除外界干扰，除为了保证猪的正常生长外不对垫料作任何处理，分别以发酵1、2、4、8个月后的垫料作为四级分类标准；在每栏发酵床纵向中轴线上三等分，设三个取样点，每个取样点直径约40cm，上下翻匀，取混匀垫料2kg，共取10栏30个样品，并对各样品进行编号，依次编为1、2、3...30。
(3)实验方法与结果
以样品1为例，秤取6份等量样品1，并分别将其置入6个量筒内，之后在各量筒内分别倒入浓度为0％、5％、10％、15％、20％、25％的氯化钠溶液，且保证每10g样品1中加入1000mL氯化钠溶液，待样品1与氯化钠溶液充分混合后静置5min；然后将静置后形成的悬浮于量筒上方的上层垫料捞至滤纸上，同时将下层垫料溶液采用250目标准分样筛过滤直至不滴水以获得下层垫料，之后把下层垫料移至滤纸上，并分别连同滤纸将上层垫料、下层垫料烘干，获得上层垫料、下层垫料的干重；每个浓度的氯化钠溶液重复平行处理3次，并计算并获得每个浓度氯化钠溶液处理下上层垫料与下层垫料各自的平均干重；接着依照下式(式中的上层垫料干重及下层垫料干重均取各自的平均干重)计算样品1在不同浓度氯化钠溶液中的悬浮率，依次以X1、X2、X3、X4、X5、X6表示：
悬浮率X＝上层垫料干重/(上层垫料干重+下层垫料干重)×100％。
对样品2、样品3...样品30进行与样品1一致的操作，从而分别获得各样品在不同浓度氯化钠溶液中的悬浮率，结果如表1所示。
表1养猪微生物发酵床垫料在氯化钠梯度溶液中的悬浮率
Table 1 The suspensions of pig litter in Nacl gradient solution in the microbial fermentation bed
以垫料发酵级别Y为因变量，将垫料(各样品)在不同浓度氯化钠溶液中的悬浮率X为自变量，通过多元逐步回归筛选变量，并以自由度P＜0.05为引入标准，自由度P＞0.10为剔除标准，最后利用DPS v7.05分析软件获得如下回归方程A，即获得养猪微生物发酵床垫料发酵指数模型：
Y＝4.4343-0.0964X3-0.0449X5-0.0458X6-0.0006X1*X6-0.0014X3*X4+0.0046X3*X6..............................................A
观察回归方程A得知其不含X2，，也就是说浓度为5％的氯化钠溶液的实验数据不参与贡献该回归方程A，所以在以后的实际应用过程中可不必测定垫料在5％氯化钠溶液中的悬浮率，该回归方程A亦可简化为如下回归方程A′：
Y＝4.4343-0.0964X2-0.0449X4-0.0458X5-0.0006X1*X5-0.0014X2*X3+0.0046X2*X5................................................A′
回归方程A′中X1、X2、X3、X4、X5分别代表垫料在0％、10％、15％、20％、25％氯化钠溶液中的悬浮率，通过回归方程A′对垫料的发酵程度进行量化。
(4)结果检验
将各样品在不同浓度氯化钠溶液中的悬浮率(X)代入回归方程A′内，从而计算出各样品的发酵级别，即获得各样品发酵级别的测得值，如表2中所示。
表2 30个微生物发酵床垫料分级标准样品的检验结果
从表2中可知，各样品的测得值与标准值非常接近，二者的相对误差很低，说明本发明的方法具有良好的可信度，为了进一步直观的看出本方法中养猪微生物发酵床垫料发酵指数模型的拟合准确度，根据表2中的数据绘制了图1所示的养猪微生物发酵床垫料发酵指数模型拟合曲线图。
参照图1，经过计算得出拟合准确率为97.81％，即所建养猪微生物发酵床垫料发酵指数模型拟合效果良好。
综上，本发明的方法不仅操作简捷，而且具有良好的可行性、可信度及准确度，从而可实现垫料发酵程度的量化测定，即定量表征垫料的发酵程度，进而方便发酵床的科学管理。
Claims (2)
1.一种判别养猪微生物发酵床垫料发酵程度的方法，其特征在于：具体操作如下：
(1)在各量筒内分别置入等量垫料，并分别在各量筒内倒入浓度为0％、5％、10％、15％、20％、25％的氯化钠溶液，且每10g垫料需加入1000mL氯化钠溶液，待垫料与氯化钠溶液充分混合后静置5min；
(2)将静置后形成的悬浮于量筒上方的上层垫料捞至滤纸上，同时将下层垫料溶液采用250目标准分样筛过滤直至不滴水以获得下层垫料，之后把下层垫料移至滤纸上，接着分别连同滤纸将上层垫料、下层垫料烘干，获得上层垫料、下层垫料的干重；
(3)计算垫料在不同浓度氯化钠溶液中的悬浮率，依次以X1、X2、X3、X4、X5、X6表示：
悬浮率X＝上层垫料干重/(上层垫料干重+下层垫料干重)×100％；
(4)以垫料发酵级别Y为因变量，将垫料在不同浓度氯化钠溶液中的悬浮率X为自变量，采用多元逐步回归筛选变量，以自由度P＜0.05为引入标准，自由度P＞0.10为剔除标准，并利用DPS v7.05分析软件获得如下回归方程，即获得养猪微生物发酵床垫料发酵指数模型：
Y＝4.4343-0.0964X3-0.0449X5-0.0458X6-0.0006X1*X6-0.0014X3*X4+0.0046X3*X6
最终通过此方程对垫料的发酵程度进行量化。
2.如权利要求1所述的一种判别养猪微生物发酵床垫料发酵程度的方法，其特征在于：所述(3)中上层垫料干重及下层垫料干重均取各自的平均干重，即每个浓度的氯化钠溶液重复平行处理3次，计算获得每个浓度氯化钠溶液处理下上层垫料与下层垫料各自的平均干重。
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