微生态调节剂对猪粪堆肥过程中微生物群落的影响

利用微生物培养方法研究了猪粪堆肥过程中添加堆肥微生态调节剂和不添加堆肥微生态调节剂(自然堆肥)对猪粪堆肥微生物群落的影响。结果表明,接种ZZMZ堆肥微生态调节剂可以使猪粪便堆肥细菌数量提高4.53%,放线菌数量提高6.37%,微生物总数提高4.22%,而真菌数量则降低65.93%。     

微生态调节剂对猪粪堆肥过程中微生物生理群的影响

利用微生物的可培养方法研究了猪粪堆肥过程中添加堆肥微生态调节剂和不添加堆肥微生态调节剂(自然堆肥)微生物生理类群的变化情况,研究发现接种ZZMZ堆肥微生态调节剂可以使好气性纤维素分解细菌数量提高22.52%,氨化细茵数量提高14.95%,氨氧化细茵数量提高15.87%,亚硝酸氧化细茵数量提高38.46%,厌气性纤维素分解细菌数量降低30.56%,反硝化细菌数量降低39.92%.说明接种ZZMZ堆肥微生态调节剂的堆肥处理,可以改善堆肥过程中的微生物生理类群的组成.     

添加甘蔗渣对香蕉杆堆肥化过程中微生物种群的影响

以香蕉杆、鸡粪和甘蔗渣为堆肥原料,在自制的强制通风静态堆肥装置中进行堆肥试验,研究香蕉杆和甘蔗渣不同比例组合在其堆肥化过程中的微生物变化规律。结果表明：各处理的微生物种群总数呈“波浪型”的变化规律,其中细菌和放线菌种群的数量变化与微生物种群总数的变化规律一致,真菌种群的数量变化呈降低趋势。在整个堆肥化过程中,中温微生物数量始终高于高温微生物,细菌种群的数量也总是最高,是香蕉杆堆肥的优势菌群。结果同时表明,香蕉杆堆肥化处理中加入一定比例的甘蔗渣不仅可以提高堆肥的温度,还能提高微生物种群的数量。尤以香蕉杆：甘蔗渣＝3的处理效果最好。     

猪场废水堆肥化处理过程中微生物及酶活性的变化

利用秸秆为载体与猪场废水联合堆肥,进行不同通风方式(鼓风、翻堆、鼓风 翻堆)及添加猪粪水和猪粪水厌氧消化液的对比试验,对堆肥过程中主要微生物菌群的数量变化作了动态监测,同时分析了堆肥过程中相关降解酶的活性变化及其影响因素,以研究猪场废水堆肥化处理过程中的微生物及酶活性变化。结果表明,堆肥过程中微生物以细菌数量最多,变化幅度最大,霉菌次之,酵母菌较少,而放线菌很少。纤维素酶活性在堆肥初期增加,然后逐渐降低;脲酶活性前期较低,在70d后迅速上升;过氧化氢酶活性初期较高,随后迅速降低,并维持在较低水平。由于堆肥条件及添加原料不同,不同处理的微生物数量和降解酶活性变化趋势表现出一定的差异。堆肥处理过程中微生物数量及变化趋势和降解酶活性变化都与传统堆肥方式有所不同,主要是由于废水的不断添加所带来的原料持续供应和高湿条件。     

ZZMZ腐熟菌剂对牛粪堆肥微生物群落影响

利用微生物可培养方法研究了奶牛粪堆肥过程中添加ZZMZ腐熟菌剂对奶牛粪堆肥微生物群落的影响,发现接种ZZMZ腐熟菌剂可以使奶牛粪便堆肥细菌数量提高4．53％,放线菌数量提高6．54％,微生物总数提高4．22％,而真菌数量则降低了65．92％,说明ZZMZ腐熟菌剂在堆肥前期能够激发细菌、放线菌的数量上升,抑制真菌的繁殖。     

畜禽粪便堆肥前期理化及微生物性状研究

分别以鸡粪、猪粪、牛粪为原料进行堆肥试验,研究三种畜禽粪便堆肥启动期和高温期理化和可培养微生物数量及脱氢酶、蛋白酶和纤维素酶活性等指标变化规律,为筛选合适的微生物菌剂维持堆肥高温提供理论依据.结果表明,将新鲜的鸡粪、猪粪、牛粪含水量调节到55%左右,堆肥温度在2 d内均可升至50 ℃以上, 并维持此温度的时间均超过5 d,达到堆肥无害化的卫生标准.堆肥前期,三种堆肥的细菌、真菌、放线菌、纤维素分解菌数量变化趋势相同,表现为嗜温性微生物数量先升高再降低;嗜热菌数量随温度上升而增加.牛粪堆肥中真菌、嗜热放线菌及纤维素分解菌的数量显著高于鸡粪和猪粪(P≤0.05).三种堆肥的脱氢酶活性先上升后下降;蛋白酶活性随堆肥温度的升高而上升;猪粪和牛粪堆肥纤维素酶活性呈波动上升趋势,鸡粪堆肥则呈先上升后下降趋势.三种堆肥的温度与嗜热纤维素分解菌数量呈显著正相关(P≤0.05).     

中药渣堆肥过程中氮素转化及相关微生物菌群变化的研究

为了促进中药渣废弃物资源化利用,以中药渣、芦苇渣和酱油渣为原材料,采用不同配比和添加有机物料腐熟菌剂进行堆肥处理,分析堆肥过程中的温度、微生物总数(细菌、放线菌和真菌)、氮素相关微生物菌群(自生固氮菌、氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌)、全氮、铵态氮、硝态氮和种子发芽指数的变化,探讨不同处理堆肥前后养分变化差异的原因。结果表明,在中药渣不同配比堆肥过程中,细菌数量最多,是放线菌和真菌至少10 000倍,细菌、氨化细菌数量变化是"高—低—高—低"走势,而自身固氮菌、硝化细菌、反硝化细菌数量变化是"高—低—高"走势。中药渣∶芦苇渣∶酱油渣的配比为45∶30∶25时,升温快,温度基本上维持在62℃左右,堆肥前后氮素损失率为4.0%,堆肥结束时发芽指数为74.4%;而中药渣∶酱油渣的配比为75∶25时,升温慢,氮素损失率为53.3%,堆肥结束时发芽指数仅为34.4%。中药渣中的抑菌物质影响了不同处理堆肥过程中微生物总数和氮素相关微生物菌群的变化,导致了堆肥前后养分变化的差异。研究表明,中药渣∶芦苇渣∶酱油渣的配比为45∶30∶25时,氮素损失少,腐熟快。该研究为中药渣废弃物高温好氧快速堆肥、减少氮素损失提供参考和借鉴。     

不同腐熟剂对牛粪好氧堆肥的影响

[目的]研究不同腐熟剂对牛粪好氧堆肥的影响.[方法]分别向鲜牛粪中添加一定量的菌剂、秸秆、蚯蚓,以牛粪自然堆肥为对照,通过在堆肥过程中对温度、pH值、含水量、微生物总数以及表观特征的动态测定[结果]接种微生物菌剂能明显促进堆体内好氧发酵,提高堆体升温速度,加快堆肥进程.其中加菌剂的处理堆温比对照高16.6℃,使堆肥高温期提前4 d出现.但加秸秆的处理最高堆温未达到50℃,整个堆肥未达到腐熟.加野生蚯蚓的处理在堆肥第3 d所有蚯蚓死亡,说明野生蚯蚓不适合牛粪堆肥.[结论]整个堆肥全过程中加菌剂的处理微生物总数最大.这些表明向牛粪中添加一定量的菌剂可加快堆肥进程,缩短堆肥周期.     

微生态调节剂对奶牛堆肥过程中微生物生理群的影响

利用微生物的培养方法研究了奶牛粪堆肥过程中添加堆肥微生态调节剂和不添加堆肥微生态调节剂（自然堆肥）微生物生理群的变化情况,研究发现接种ZZMZ堆肥微生态调节剂可以使好气性纤维素分解细菌数量提高22．52％,氮化细菌数量提高14．95％,氨氧化细菌数量提高15．87％,亚硝酸氧化细菌数量提高38．46％,嫌气性纤维素分解细菌数量降低30．4％,反硝化细菌数量降低40．0％。     

牛粪预处理对蚯蚓堆肥生物学特性和养分含量的影响

通过室内模拟试验,探讨了牛粪不作处理(CK1)、添加稻草和EM菌剂(CK2)、添加EM菌剂(T1)以及添加84消毒液(T2)预处理对蚯蚓堆肥中蚯蚓生长繁殖、微生物数量以及氮磷钾养分含量的影响。蚯蚓堆肥60 d后,84消毒液预处理的蚯蚓总产量最高(10.7 kg/m³),比CK1提高70.9%,比CK2提高44.4%,并且细菌和放线菌数量比堆肥初期增加倍数也是最多的,其中细菌数量增加了2倍,放线菌数量增加了34.37倍。牛粪不同预处理蚯蚓堆肥的pH都是由碱性逐渐向中性变化,全氮和铵态氮含量呈现缓慢降低的变化趋势,而硝态氮和发芽指数呈现逐步上升的变化趋势,其中84消毒液预处理后蚯蚓堆肥前后氮素损失率最多,为32.8%,堆肥结束时发芽指数最大,为83.1%。84消毒液预处理改变了牛粪中的微生物数量和群落结构,减少硫化氢、氨气等臭气物质的产生,更有利于蚯蚓的生长和繁殖,影响了堆肥前后养分变化的差异。     

微生物菌剂对牛粪堆肥中酶活性的影响

【目的】明确牛粪堆肥接种菌剂后在高温好氧堆肥过程中几种酶活性的动态变化,通过酶学角度揭示高温好氧堆肥的生物化学机理,为堆肥腐熟综合评价指标体系及腐熟阈值的制定提供科学依据.【方法】以牛粪为堆肥原料,通过接种两种微生物菌剂处理,分析高温堆肥堆体温度与酶活性的变化特征.【结果】接种菌剂有效地增加了堆肥温度,延长了高温期,且使脲酶、纤维素酶、蛋白酶活性水平与峰值得到明显提高.堆肥过程中过氧化氢酶与脲酶活性变化基本一致,后期高于前中期.多酚氧化酶活性呈不断下降并逐步稳定的趋势.堆肥前期纤维素酶出现峰值,不接种菌剂的处理(CK)蛋白酶活性中后期稳定升高.【结论】接种菌剂纤维素酶活性与堆肥温度呈极显著负相关性(P0.01);多酚氧化酶两者则呈显著正相关性(P0.05).接种菌剂2对过氧化氢酶、脲酶活性与堆体温度于不同阶段表现出显著(或极显著)相关性.CK的蛋白酶活性与堆体温度有极显著负相关性(P0.01),表明酶活性大小可作为牛粪堆肥过程中腐熟程度的生化评定指标.     

不同禽畜粪便静态高温堆肥过程中蔗糖酶活性的变化

在静态通气条件下,以养殖场鸡粪、猪粪、牛粪为材料,小麦秸秆作为堆肥调节物质,分别研究了接种微生物菌剂(接种菌剂处理)和不加菌剂(对照处理)堆肥过程中蔗糖酶活性的变化特征及其与温度的关系.结果表明,接种菌剂处理与对照处理在堆肥过程中蔗糖酶活性的变化趋势基本一致,即在高温腐解期蔗糖酶活性持续较高,在低温腐殖化期蔗糖酶活性急剧下降,且维持较低水平.接种菌剂能明显地提高堆肥过程蔗糖酶的活性,酶活性峰值高且出现时间较对照早4～8 d.供试的3种物料蔗糖酶活性差异不显著,接种菌剂处理鸡粪、猪粪和牛粪蔗精酶活性的最高值分别为87.84、81.3和86.8 mg·(g·d)-1,对照处理分别为62.9、60.9和63.79 mg·(g·d)-1,但3种物料接种菌剂和对照处理酶活性峰值出现的时间不尽相同,鸡粪的两种处理相同,猪粪加菌剂比对照提早8 d,牛粪加菌剂较对照早4 d出现.整个堆肥过程中蔗糖酶活性与堆体温度变化关系密切,对照处理堆体温度与蔗糖酶活性的关系为一元二次方程,表现为高温腐解期为显著性直线负相关,低温腐殖化期为显著性直线正相关,而加菌剂处理堆体温度和蔗糖酶活性间为极显著直线正相关.     

Microbial community dynamics during composting of animal manures contaminated with arsenic,copper,and oxytetracycline

Effects of the heavy metal copper(Cu), the metalloid arsenic(As), and the antibiotic oxytetracycline(OTC) on bacterial community structure and diversity during cow and pig manure composting were investigated. Eight treatments were applied, four to each manure type, namely cow manure with:(1) no additives(control),(2) addition of heavy metal and metalloid,(3) addition of OTC and(4) addition of OTC with heavy metal and metalloid; and pig manure with:(5) no additives(control),(6) addition of heavy metal and metalloid,(7) addition of OTC and(8) addition of OTC with heavy metal and metalloid. After 35 days of composting, according to the alpha diversity indices, the combination treatment(OTC with heavy metal and metalloid) in pig manure was less harmful to microbial diversity than the control or heavy metal and metalloid treatments. In cow manure, the treatment with heavy metal and metalloid was the most harmful to the microbial community, followed by the combination and OTC treatments. The OTC and combination treatments had negative effects on the relative abundance of microbes in cow manure composts. The dominant phyla in both manure composts included Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, and Proteobacteria. The microbial diversity relative abundance transformation was dependent on the composting time. Redundancy analysis(RDA) revealed that environmental parameters had the most influence on the bacterial communities. In conclusion, the composting process is the most sustainable technology for reducing heavy metal and metalloid impacts and antibiotic contamination in cow and pig manure. The physicochemical property variations in the manures had a significant effect on the microbial community during the composting process. This study provides an improved understanding of bacterial community composition and its changes during the composting process.     

不同腐熟度猪粪、奶牛粪在小白菜和香瓜上施用的农学效应研究

进行猪粪和奶牛粪自然高温堆肥发酵,分别在15、25、35、50 d取样,获得了不同腐熟程度堆肥产物,分别进行了小白菜和香瓜种子发芽与田间应用试验,以期获得不同腐熟堆肥在蔬菜上施用的农学效应,旨在从堆肥农田施用的农学效应角度,为制订堆肥腐熟度标准提供科学依据。结果表明:牛粪堆肥过程中的最高温度高于猪粪,且高温期也长于猪粪;两种处理在35d有机碳含量均显著降低,全氮含量为先降低后升高趋势;两种堆肥在35d后,均达到无害化标准。不同腐熟程度堆肥对小白菜株高和主根长及香瓜苗重和主根长均没有明显抑制作用,对小白菜和香瓜出苗率、根系活力及小白菜单株鲜重和生物产量影响较大,尤其是猪粪腐熟25d,奶牛粪腐熟15d的堆肥表现出显著抑制作用。将堆肥理化参数与小白菜、香瓜生长指标进行相关分析表明:pH值、全氮含量和C/N这3种指标均与小白菜和香瓜各项生物性状无显著相关性;有机碳和DOC与各项生物性状指标均表现出显著或极显著相关性;铵/硝与小白菜和香瓜的GI和根系活力均表现极显著或显著的相关性,其结果与现行的堆肥腐熟度指标并不一致。因此,在制订堆肥腐熟度标准时,应关注堆肥产物农田施用后不同作物所表现出的不同农学效应。     

基于工厂调研的堆肥原料种类和理化性质分析

为了解我国堆肥原料种类和理化性质,于2017-2018年对全国346家有机肥生产企业开展调研,采集堆肥原料样品并进行理化性质测定和分析。结果表明：累计采集动物粪便、作物秸秆、园林废弃物、蔬菜尾菜、农副产品加工副产物和餐厨垃圾等堆肥原料样品共36种523个,未采集到马粪、驴粪、骡子粪和圈粪。畜禽粪便氮磷钾总养分呈升高趋势,牛粪、猪粪、羊粪和鸡粪与20 a前相比分别增加27.4%、8.2%、1.7%和26.9%,其中氮增加幅度为-12.5%~19.7%,磷增加幅度为17.1%~56.1%,钾增加幅度为-8.2%~21.9%。不同原料N/P差异性大,畜禽粪便N/P普遍低于秸秆类。在过去的20 a间,马粪、驴粪、骡子粪和圈粪等不再是主要的堆肥原料。以畜禽粪便为主要原料的堆肥N/P与C/N呈显著正相关,堆肥时可通过调控C/N获得适宜的N/P,减少土壤磷素累积。     

堆肥复合菌剂的制备及在稻草猪粪堆肥中的应用

[目的]为了制备出促进稻草堆肥化过程的复合微生物菌剂。[方法]分别从腐熟堆肥、腐熟污泥、土壤中筛选到纯种菌。这些菌包括霉菌、真菌、放线菌和细菌等,并且含有纤维素降解菌、固氮菌和除臭菌3种功能菌,将其组合成2种菌剂,编号为z1和G1。在自制的堆肥装置中,将z1与G1菌剂应用于猪粪和稻草的混合好氧堆肥,并与市售菌剂进行对比,测定堆肥的不同阶段中物料的温度、含水率、pH、有机碳、全氮、总磷、总钾含量。[结果]自制的2种菌剂和市售菌剂应用于堆肥后,堆肥温度在第5天均达50℃以上,堆肥11d后与G1菌和市售菌剂相比,添加z1菌的堆料含水率下降到38％,氮含量稳定在1．37％,有机质含量下降到21．7％,磷和钾含量分别为1．81％、O．62％,堆肥过程臭味明显减少,且红外光谱测定表明它对稻草的降解能力较好。[结论]以z1菌剂作为高效堆肥复合微生物菌剂。     

禽畜粪便与板栗废弃物不同配比混合堆肥的理化特征研究

[目的]研究禽畜粪便与板栗废弃物不同配比混合堆肥的理化指标差异。[方法]以鸡粪、牛粪、猪粪和板栗废弃物为原料,通过不同比例混合堆肥,研究4种配比的混合配方在堆肥过程中,堆体温度、全碳含量、全氮含量、碳氮比(C/N)及种子发芽指数(GI)等理化指标的差异。[结果]4种比例的混合堆体,经过45 d的堆肥发酵,总碳含量和总氮含量均呈下降趋势,C/N呈缓慢下降趋势,GI达80%以上;板栗废弃物∶鸡粪∶牛粪∶猪粪为3∶2∶3∶2(即C处理,C/N=32∶1)时,能在35 d完成堆肥,堆肥成品C/N达16.81∶1,且GI高达92%,处理效果最好。[结论]该研究为制备板栗废弃物有机肥提供理论依据,同时为实现板栗产业链的环境友好型转变提供技术参考。     

添加砻糠对猪粪堆肥发酵层温度及氮素变化的影响

研究砻糠不同添加量对猪粪堆肥发酵温层、含水率及氮素变化的影响。试验表明,在堆肥过程中,添加砻糠并接种发酵菌剂可明显提高发酵起始温度,加快堆肥发酵进程,可以不同程度地减轻氮素损失与堆肥恶臭,并以20％砻糠添加量为宜。经堆肥发酵,物料硝态氮含量均减少,铵态氮含量则有增有减,但不同处理变化幅度差异较大。     

猪粪堆肥化处理的物质变化及腐熟度评价

研究了初始C／N（mC/mN)分别为29和16的2种不同条件对猪粪堆肥化处理的物质变化和腐熟度的影响，结果表明：水溶性有机C／N、固相C／N、水溶性有机碳及水溶性NH4^ -N浓度均随着堆肥化的进行而降低。种子发芽指数的评价结果表明：初始C／N为29时，猪粪经过49d的堆肥后达到成熟，而C／N为16的处理则需要63d以上才能达到腐熟要求。过高的盐分含量是导致低C／N条件下堆肥产品植物毒性较高的原因之一。考虑到堆肥腐熟度受多方面化学因素的影响，建议以种子发芽指数作为有机固体废物堆肥腐熟度的评价指标。