一種微生物發(fā)酵床墊料發(fā)酵程度色差識(shí)別方法
【專利說(shuō)明】一種微生物發(fā)酵床墊料發(fā)酵程度色差識(shí)別方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種微生物發(fā)酵床墊料發(fā)酵程度色差識(shí)別方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 微生物發(fā)酵床大欄養(yǎng)豬，是一種區(qū)別于傳統(tǒng)養(yǎng)豬模式、具有無(wú)污染、零排放的新型 有機(jī)農(nóng)業(yè)技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)在于能有效地解決養(yǎng)豬生產(chǎn)過(guò)程中糞污處理問(wèn)題，改善豬的生長(zhǎng)環(huán) 境，減少養(yǎng)殖污染對(duì)環(huán)境的壓力。微生物發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)在20世紀(jì)60年代起源于日本，近幾 年在中國(guó)得到廣泛推廣和應(yīng)用，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
[0003] 發(fā)酵床墊料是由谷殼、秸桿、鋸末等按照一定的比例混合泥土后鋪設(shè)起來(lái)有機(jī)介 質(zhì)，其作用是對(duì)豬排泄物進(jìn)行吸附、通過(guò)微生物對(duì)排泄物進(jìn)行降解，達(dá)到無(wú)污染、零排放的 目的。隨著發(fā)酵時(shí)間的增加，發(fā)酵床墊料的發(fā)酵程度逐漸加深，墊料也從新鮮原料開(kāi)始慢慢 發(fā)生一系列變化，并最終成為可以用于花卉栽培的基質(zhì)。墊料是微生物發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)的 核心，發(fā)酵床墊料管理得當(dāng)不僅能夠保持豬舍內(nèi)部的微環(huán)境平衡，而且能促進(jìn)微生物對(duì)豬 排泄物進(jìn)行發(fā)酵分解；因此，了解并調(diào)控發(fā)酵床墊料的發(fā)酵情況對(duì)于整個(gè)豬舍的環(huán)境的保 持具有重大意義。目前對(duì)于發(fā)酵程度的判斷主要根據(jù)墊料存在于發(fā)酵床的時(shí)間對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn) 單分級(jí)，但是由于豬在豬舍內(nèi)的排泄區(qū)具有特異性，因此簡(jiǎn)單的通過(guò)墊料的存在時(shí)間墊料 發(fā)酵程度進(jìn)行分級(jí)很難全面反映墊料的真實(shí)發(fā)酵情況(參考文獻(xiàn):李以翠，李保明，施正香， 等.豬排泄地點(diǎn)選擇及其對(duì)圈欄污染程度的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2006，22(2):108_ 111)。另一種方法是根據(jù)墊料物理特征（即墊料的顏色、氣味、腐爛度、濕度、成分完整性等 特點(diǎn)）對(duì)墊料的發(fā)酵程度進(jìn)行分級(jí)，這種方法總的來(lái)說(shuō)具有直觀、檢測(cè)快速的優(yōu)點(diǎn)，不需要 大量的儀器和復(fù)雜的測(cè)定，常用于描述墊料發(fā)酵過(guò)程所處的狀態(tài)，可以定性的描述墊料的 發(fā)酵程度的情況，適合有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。但是這種方法由于缺乏量化的測(cè)定指 標(biāo)，容易造成人為引起的主觀誤差，只能與其他指標(biāo)結(jié)合使用(參考文獻(xiàn):張亞寧.堆肥腐熟 度快速測(cè)定指標(biāo)和方法的建立[D][J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2004,4)。宋澤瓊等根 據(jù)墊料在不同NaCl溶液中的懸浮率不同，將豬發(fā)酵床墊料分成4個(gè)等級(jí)，較好地反映了豬發(fā) 酵床墊料的發(fā)酵程度，但同時(shí)也存在操作繁瑣、工作量大等問(wèn)題（參考文獻(xiàn):宋澤瓊，藍(lán)江 林，劉波，等.養(yǎng)豬微生物發(fā)酵床墊料發(fā)酵指數(shù)的研究[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011，26(6): 1069-1075)。找到一種快速鑒定發(fā)酵床墊料的發(fā)酵等級(jí)的方法對(duì)研究微生物發(fā)酵床具有重 要的意義，目前尚未有該方面研究的報(bào)道。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種微生物發(fā)酵床墊料發(fā)酵程度色差識(shí)別方 法，能夠快速鑒定發(fā)酵床墊料的發(fā)酵等級(jí)，并具有可量化，誤差小、準(zhǔn)確度高，操作簡(jiǎn)單等優(yōu) 點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種微生物發(fā)酵床墊料發(fā)酵程度色差識(shí)別方法，所述方法步驟如下：
[0007] 色差分析:對(duì)已混勻的復(fù)數(shù)份樣本墊料逐份進(jìn)行色差測(cè)定;測(cè)定模式采用L、a、b， ΛΕ，以未發(fā)酵的空白墊料作為色差測(cè)定參比樣，采用亨特(Hunter)色差公式對(duì)色差數(shù)據(jù)進(jìn) 行分析：
[0008] AE=[(AL)2+(Aa)2+(Ab)2]172 | A L ~ L j - Lg；
[0009] 式中 IA a = % - % .； (a b ? bj - bg: ，
[0010] 其中 L=l〇r成 b:^!:金.
[0011] X，Y，z為樣品的刺激值，fXA，fXB，fZB為所選用的CIE標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者和標(biāo)準(zhǔn)照明體 決定的常數(shù)，L表示明度值;a表示紅/綠值及b表示黃/藍(lán)值，計(jì)算已發(fā)酵墊料的總色差值(Λ E)，每份墊料重復(fù)測(cè)定3次，取平均值作為該份墊料的最終色差值；
[0012] 墊料發(fā)酵等級(jí)劃分:根據(jù)墊料的色差劃分墊料的發(fā)酵等級(jí)，引入STDEV算法，根據(jù) 樣本的色差相對(duì)于平均值(μ)的離散程度(〇)，將墊料的發(fā)酵等級(jí)分為四級(jí):0〈ΛΕ<μ-2σ為 發(fā)酵一級(jí);μ_2σ〈ΛΕ < μ為發(fā)酵二級(jí);μ〈ΛΕ < μ+2σ為發(fā)酵三級(jí)；ΛΕ 2 μ+2σ為發(fā)酵四級(jí)；
[0013] 其中！心陣今? ,Ν為采集的樣本數(shù)量。
[0014] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0015] 發(fā)酵床墊料隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，墊料顏色逐漸從黃色往灰色變化，最終變成黑 色，墊料色澤能較準(zhǔn)確地反映出墊料的真實(shí)發(fā)酵程度，本發(fā)明利用CIE Lab色差法得到采集 樣本與未發(fā)酵墊料之間的色差值ΛΕ，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析將墊料分成4個(gè)等級(jí)，得到一個(gè)根據(jù) 色差值ΛΕ對(duì)豬發(fā)酵墊料分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，其能夠快速鑒定豬發(fā)酵床墊料的發(fā)酵等級(jí)，為后續(xù)的 研究提供理論基礎(chǔ)?？傊?，本發(fā)明具有可量化，誤差小、準(zhǔn)確度高，操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，能夠全 面反映墊料的真是發(fā)酵情況。 【【附圖說(shuō)明】】
[0016] 下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0017] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例發(fā)酵床墊料區(qū)域劃分示意圖。
[0018] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例五點(diǎn)采樣法示意圖。
[0019] 圖3為本發(fā)明實(shí)施四個(gè)發(fā)酵等級(jí)墊料樣品攝像儀拍攝圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0020] 請(qǐng)參閱圖1~3所示，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0021] 本發(fā)明所涉及的一種微生物發(fā)酵床墊料發(fā)酵程度色差識(shí)別方法，所述方法步驟如 下：
[0022] 步驟一、取樣:將養(yǎng)豬微生物場(chǎng)發(fā)酵床等分成若干個(gè)區(qū)域;采用五點(diǎn)采樣法，以對(duì) 角線中點(diǎn)為中心取樣點(diǎn)，再在對(duì)角線上選擇四個(gè)與中心樣點(diǎn)距離相等的點(diǎn)作為取樣點(diǎn)，一 個(gè)區(qū)域取5點(diǎn)，獲得所需份數(shù)的樣本;將每份樣本混合均勻后，進(jìn)行色差數(shù)據(jù)的分析；
[0023]步驟二、色差分析：測(cè)定前將已混勻的樣本墊料在白紙上鋪平，將色差計(jì)正對(duì)樣 本墊料成90度，保證其不露光，對(duì)墊料樣本進(jìn)行色差測(cè)定;測(cè)定模式采用L、a、b，ΛΕ，以未發(fā) 酵的空白墊料作為色差測(cè)定參比樣，采用亨特(Hunter)色差公式對(duì)色差數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：
[0024] AE=[(AL)2+(Aa)2+(Ab)2]172 | 也 ??:
[0025] 式中 | Α ?! = % % . 13 ::::: - 1?
[0026] 其中[尸丨()戶沒(méi)，
.
[0027] X，Y，Z為樣品的刺激值，fXA，fXB，fZB為所選用的CIE標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者和標(biāo)準(zhǔn)照明體 決定的常數(shù)，L表示明度值;a表示紅/綠值及b表示黃/藍(lán)值，計(jì)算已發(fā)酵墊料的總色差值(Λ E)，每份墊料重復(fù)測(cè)定3次，取平均值作為該份墊料的最終色差值；
[0028]步驟三、墊料發(fā)酵等級(jí)劃分:根據(jù)墊料的色差劃分墊料的發(fā)酵等級(jí)，引入STDEV算 法，根據(jù)樣本的色差相對(duì)于平均值(μ)的離散程度(σ)，將墊料的發(fā)酵等級(jí)分為四級(jí):0〈ΛΕ 仝μ_2σ為發(fā)酵一級(jí);μ-2σ〈ΛΕ < μ為發(fā)酵二級(jí);μ〈ΛΕ < μ+2σ為發(fā)酵三級(jí)；ΛΕ 2 μ+2σ為發(fā)酵 四級(jí)；
[0029] 其中，ν為采集的樣本數(shù)量。
[0030] 步驟四、不同發(fā)酵等級(jí)墊料表觀特征分析:分析不同發(fā)酵等級(jí)的墊料的表觀特性， 從表觀顏色，干濕度，味道和腐爛度四個(gè)角度進(jìn)行闡述，并拍照記錄。
[0031] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0032] 實(shí)施例一 [0033] 1材料與方法 [0034] 1 · 1供試材料
[0035]發(fā)酵床墊料采集:2015年5月份采集于福建漁溪