堆肥中微生物及分子生物学技术的应用研究进展

本文简述了堆肥中微生物的组成及其在堆肥中发挥的作用，综合介绍了复合微生物菌剂的选育方法和菌剂接种技术在堆肥中的应用研究现状，并结合变性梯度凝胶电泳等分子生物学技术对微生物菌剂研究趋势进行了展望。     

好氧堆肥微生物研究进展

堆肥化是一个动态过程,在多种不同微生物群体的作用下实现,对该过程微生物进行研究可以更好地了解堆肥,有效地管理堆肥过程。综述了好氧堆肥过程中微生物机理及变化、堆肥微生物的研究方法、菌剂对堆肥的影响等,为好氧堆肥提供技术支撑;并且指出堆肥化过程中主要包含细菌、真菌、放线菌等微生物,微生物的改变直接影响堆肥温度、pH、腐殖酸含量等理化性质;通过添加微生物菌剂可以减少N、P、K的流失,提高堆肥品质;对于堆肥微生物的研究,多种方法联合使用可以避免单一方法的缺陷。     

牛粪堆肥高温发酵微生物分离及堆肥效果

[目的]筛选出促进牛粪高效堆肥的高温微生物。[方法]采用平板稀释法,从新鲜牛粪中分离并纯化出9种出现频率高、繁殖速度快的优势嗜热菌（GX1、GX2、GX3、GX4、GX6、GX10、GF1、GF5、GZ1）,同时引入黄孢原毛平革菌。将10种菌株扩大繁殖以后,进行单菌种牛粪堆肥试验。通过观测堆肥过程温度变化,测定堆肥结束后各堆料的pH值、种子发芽指数以及纤维素、半纤维素含量,对各嗜热菌的堆肥效果进行分析。[结果]添加菌剂可以快速提高堆肥温度,促进牛粪发酵腐熟,缩短堆制时间;添加菌剂后堆料的纤维素和半纤维素的降解率明显提高。[结论]黄孢原毛平革菌以及北京农学院有机肥课题组自选菌株GX1、GX2、GX4更能提高牛粪堆肥效果。     

微生物菌剂对堆肥发酵影响的研究进展

堆肥处理是目前实现畜禽粪便无害化处理及资源化利用的重要手段之一,通过接种高效微生物茵剂克服了传统堆肥处理方法诸多不足.对微生物菌剂在堆肥中的应用情况,微生物茵剂对堆肥各项指标、堆肥品质、重金属的影响以及在堆肥中的应用前景进行了综述,以期为养殖业废弃物的无害化处理及资源化利用相关研究提供一定的参考.     

不同微生物菌剂对牛粪堆肥发酵影响的研究

研究接种不同微生物菌剂对牛粪堆肥发酵的影响，为筛选堆肥效果更好的优势菌种提供依据。通过选取3种代表性微生物菌剂进行牛粪堆肥试验，并对堆肥温度、含水率、pH值、C／N等进行指标分析，最后综合评判供试菌剂的性价比。试验结果表明，菌剂3应用于牛粪堆肥发酵的温度相对较高，最终含水率较低，pH值控制在适宜微生物生长的范围，C／N下降稳定，综合判定菌剂3的堆肥效果相对较好。     

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.     

微生物菌剂对堆肥过程中氨挥发的影响

以鸡粪、稻草为主要原料,通过添加酵素菌、微生物菌剂后,进行室内好氧堆肥发酵试验,研究微生物菌剂对堆肥的除臭、保氮效果,结果表明:添加微生物菌剂处理较不添加微生物菌剂处理(CK)升温快、温度高、高温持续时间长,添加微生物菌剂处理堆体温度第9 d上升到55℃,第15 d最高温度达62℃,55℃以上高温期可持续12 d;添加微生物菌剂处理较不添加微生物菌剂处理(CK),堆肥结束后p H值提高了0.17,氨的挥发时间缩短了6 d,氨的挥发总量降低。     

不同微生物菌剂在鸡粪堆肥中的应用效果

选择4种微生物菌剂进行鸡粪堆肥发酵试验。结果表明,鸡粪堆肥通过接种微生物菌剂,可以显著提高堆肥初期的发酵温度、延长堆肥高温时间、缩短堆肥发酵周期、促进堆肥快速腐熟;接种菌剂的处理与对照比较,堆肥发酵初期温度提高了12～20℃,达到60℃以上的高温提早了12～13 d;接种微生物菌剂不仅加速有机质的利用,还能加快C/N的下降,提高堆肥的腐熟度;在整个堆肥过程中,接种菌剂2的处理pH较低,在一定程度上控制了高温阶段pH升高导致的氮损失。根据试验结果综合评判,4种微生物菌剂中菌剂2和菌剂3在加速鸡粪堆肥腐熟中的作用效果较好。     

微生物菌剂对鸡粪堆肥过程中氨气排放和微生物群落的影响

进行鸡粪和秸秆好氧堆肥,设置不接种菌剂CK、接种Tx菌剂和Tc菌剂共3个处理,研究鸡粪堆肥过程中理化参数、NH_3排放量和微生物群落的变化。结果表明,Tx和Tc处理加速了堆体升温且延长了高温期。与CK相比,Tx和Tc处理NH_3累积排放量分别降低28.9%和34.1%,全氮质量分数分别增加24.9%和23.7%。Tc菌剂对促进堆肥腐熟,除臭保氮有良好效果。高通量测序结果表明,厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)是堆肥过程中主要的门类水平类群,接种微生物菌剂改变了微生物群落结构。RDA结果表明,温度和pH是造成鸡粪堆肥过程中微生物群落结构差异的主要原因。     

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。     

分子生物学方法在乳制品微生物群落检测中的应用

简述了应用于乳制品中微生物群落检测的分子生物学方法,主要包括热变性梯度凝胶电泳(Thermal and Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,TGGE and DGGE),单链构象多态性分析(Single Stranded Conformation Polymorphism analysis,SSCP),扩增核糖体DNA限制性分析(Amplified Ribosomal DNA Restriction Analysis,ARDRA),和末端限制性片段分析(TerminalRestriction Fragment,TRF也称T-RFLP)等方法的原理和特点,阐明其在乳制品微生物研究中的优势和缺陷,并综述了分子生物学方法用于乳制品微生物群落研究的现状和应用前景。     

分子生物学技术在斑潜蝇研究中的应用

斑潜蝇是当今世界重要的检疫性害虫之一。分子生物学技术在潜蝇中的运用多集中在斑潜蝇属,且主要在种群分化和种类鉴定两方面。用于种类分子鉴定的技术有很多,新的方法也在不断地发表。主要介绍了分子生物学技术在斑潜蝇种群分化和种类鉴定两方面的国内外研究。     

分子生物学技术在鞘翅目昆虫分类研究中的应用

随着生物技术的迅猛发展,分子生物学技术已越来越多地被应用在昆虫的分类学研究中.笔者概述了核酸序列分析、RFLP技术、RAPD技术、分子杂交技术、同工酶电泳技术、SSCP以及DSCP技术在鞘翅目昆虫分类研究中的应用情况,并展望了分子生物学技术在鞘翅目昆虫研究中的广阔前景.     

双孢菇培养料工厂化发酵过程中微生物及物质变化研究

[目的]研究双孢菇培养料工厂化发酵过程中的微生物及物质变化规律。[方法]在培养料发酵过程中的几个主要时期采样,研究微生物数量、总氮和硝态氮、总糖和还原糖、含水量、pH值等指标的变化。[结果]随着培养料发酵的进行,细菌、放线菌和霉菌三大类微生物的数量均表现为先下降后上升的趋势,总氮含量和pH值表现为上升趋势,含水量、硝态氮含量和总糖含量则表现为逐渐下降的趋势。发酵期间培养料中的还原糖呈上下波动,发酵结束后含量略有上升。[结论]得到了工厂化培养料发酵过程中微生物和部分理化指标的变化规律,为双孢菇培养料高效发酵技术研究提供理论依据。     

微生物修复污染土壤的应用研究进展

近年来,土壤受污染程度日益严重,在众多土壤污染修复中,微生物修复是最具发展和应用前景的生物修复技术,具有经济和生态双重优势。为微生物在污染土壤修复中的应用及进一步深入研究提供参考,以土壤中多环芳烃、多氯联苯、农药以及重金属为对象,综合评述了不同土壤污染类型的微生物修复研究进展,重点介绍了降解微生物的种类、修复机理和技术方法,指出当前污染土壤微生物修复存在的问题,并对微生物修复污染土壤进行了展望。     

微生物菌剂的应用及其研究进展

通过分离、纯化以及正交试验等一系列方法获得优势菌,采用固定化技术将其与载体制备成微生物菌剂。相对传统微生物处理,生物菌剂具有更强的降解能力、更广阔的发展潜力及更好的市场前景。目前,微生物菌剂在农业、污染物降解、堆肥、水质净化等领域都得到了普遍的应用。     

有效微生物堆肥对冬小麦生长发育的影响

采用田间小区试验方法研究了有效微生物堆肥对冬小麦生长的影响。结果表明：与等量传统堆肥、化肥相比,有效微生物堆肥能明显提高土壤的有机质、全氮和碱解氮含量,刺激冬小麦根系生长,增加群体密度,提高叶面积指数和叶片的总叶绿索含量,促进植株生长和干物质的积累,从而显著提高了冬小麦产量。与等量传统堆肥、化肥相比,有效微物生堆肥增产幅度为5．3％～25．8％,且随施肥量增加效果更为显著。     

作物杂种优势的分子生物学研究进展

通过对已有资料的分析,从基因表达质和量的差异、基因结构的变化、遗传振动合成学说、亲本异质性与杂种优势关系及与杂种优势有关的ＱＴＬ等方面,概述了应用分子生物学技术研究作物杂种优势现象的进展,并对今后的研究方向提出了建议。     

烟草生物农药的研制及应用进展

 生物农药的应用是生产“无公害”烟叶的重要保障措施,本文就生物农药的概念、目前我国烟草生物农药的研制与应用概况进行了综述,并阐述了存在的问题和建议。     

高温堆肥中复合菌系对木质纤维素和林丹降解效果的研究

通过在堆肥中加入经过驯化构建的降解纤维素和林丹的复合菌系,探讨了接菌处理对提高堆肥效率和有效去除有机污染物的可能性。结果表明,该复合菌系对纤维素、半纤维素和林丹的降解都有较为明显的促进作用,而木质素含量在整个堆肥过程中几乎不降解,复合菌系的接种也未对其产生明显影响。同时使可溶性糖和淀粉在堆肥初期的分解加速,使堆肥在60℃以上高温持续时间延长,从而有利于有机碳的分解,有效缩短了堆肥腐熟时间。