接种菌剂对发酵床垫料中微生物数量与酶活性的影响

以发酵床垫料与猪粪为原料,研究接种微生物菌剂对发酵床垫料中微生物数量和酶活性变化的影响。结果表明,接种菌剂试验组微生物数量高于对照组;接种菌剂提高了发酵床垫料温度,延长了高温保持的时间;接种菌剂有效地提高了发酵过程中各种酶的活性和峰值。酶活性的大小因酶种类和发酵时期的不同而各异,过氧化氢酶、纤维素酶在发酵初期活性高,B试验组、对照组过氧化氢酶活性峰值分别为8.26、4.72 U/g,纤维素酶活性峰值分别为44.8、32.4 U/g;蛋白酶活性峰值出现在中期,B试验组、对照组蛋白酶活性峰值分别为36.2、27.6 U/g。     

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.     

氧化还原类酶活性在小麦秸秆静态高温堆肥过程中的变化

选取小麦秸秆为试验材料,采取发酵罐处理方法,在静态通气条件下研究了堆腐过程中堆体温度变化、氧化还原类酶活性变化、温度与酶活性变化的关系、不同酶活性之间的关系.结果表明:(1)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2 d上升到50℃以上,第3 d达最高温度67.1℃,50℃以上持续6d;CK堆肥第3 d达到50℃,第4d达最高温度59.5℃,50℃以上持续5 d.(2)过氧化氢酶活性初期较低,中期迅速升高,并维持在较高水平,堆肥第10 d到堆肥结束,添加微生物菌剂处理的过氧化氧酶活性明显高于CK;添加菌剂处理多酚氧化酶活性在堆肥前期和后期高于CK,说明添加菌剂可加速木质素的降解及其产物的转化;添加菌剂处理的脱氢酶活性在堆肥中期显著高于CK;添加菌剂处理的过氧化物酶从堆肥第12 d到堆肥结束活性均高于CK的过氧化物酶活性,表明添加微生物菌剂可促进物质的氧化.(3)脱氢酶活性和过氧化物酶活性在堆肥中期达到最高值,两者变化趋势相同;过氧化氢酶活性、脱氢酶活性、过氧化物酶活性在堆腐后期比较稳定,多酚氧化酶活性堆腐后期呈增长趋势.     

接种菌剂对堆肥微生物数量和酶活性的影响

以牛粪和蘑菇渣为原料进行好氧堆肥,研究接种外源菌剂对堆肥中微生物数量和酶活变化的影响,为微生物菌剂的应用和堆肥工艺的改进提供依据.结果表明,加菌处理微生物数量高于CK处理.堆肥巾酶活分析结果表明,各类酶活变化趋势有所不同.其中过氧化氢酶是由低到高的趋势,堆肥中加入外源菌剂对过氧化氢酶活性没有影响,加菌和CK处理最终活性为原始值的2倍以上;脲酶和纤维素酶的变化趋势都是先升高,再降低.加菌和CK处理脲酶活性峰值分别为37.38和30.17 mgNH3N·g-1·24 h-1;纤维素酶活性峰值分别是51.84和30.62 μg·min-1,外源菌剂对二者酶活性均有明显提高.转化酶也是由高到低的变化趋势,但出现两个波峰.加菌处理转化酶活性峰值分别在第3和第14 d出现,峰值为14.20和21.70 mg葡萄糖·g-1·24 h-1;CK处理出现在第3和第21 d,其峰值分别为11.77和20.71 mg葡萄糖·g-1·24 h-1.外源菌剂不仅可提高转化酶活性,还可以使其提前到达峰值.多酚氧化酶与其他酶有较大差别,它是降低-升高-降低的趋势.加菌和CK处理多酚氧化酶活性峰值分别为36.30和47.55 mg没食子素·g-1·3h-1.以上结果表明,在好氧堆肥中接种外源菌剂可以加快堆肥中有机质分解和转化,促进腐熟.     

玉米秸秆静态堆腐期间电导率及水解酶活性变化

在静态通气条件下,以玉米秸秆为原料,研究了接种复合微生物菌剂后,玉米秸秆高温堆腐过程堆体电导率和水解酶活性的变化.结果表明:接菌处理和不接菌处理(CK)整个堆腐过程总的电导率值分别为26.59和23.26 ms·cm-1.整个堆腐过程添加菌剂处理的脲酶活性和蔗糖酶活性极显著高于CK,两个处理间蛋白酶活性差异不显著.相关性分析表明,温度与脲酶活性呈显著性正相关,电导率值与脲酶活性和蔗糖酶活性呈极显著性负相关,且脲酶活性与蔗糖酶活性呈极显著性正相关.蛋白酶与温度、电导率值、脲酶和蔗糖酶活性相关性不显著.     

日粮添加地衣芽孢杆菌对仔猪发酵床垫料理化性质及微生物群落的影响

试验旨在研究发酵床饲养模式下,猪日粮中添加地衣芽孢杆菌对发酵床的理化性质和微生物群落的影响。分别饲喂基础饲粮(对照组)、基础饲粮+杆菌肽锌+硫酸黏杆菌素(抗生素组)和基础日粮+地衣芽孢杆菌(益生菌组)的试验日粮。结果表明:饲粮中添加地衣芽孢杆菌能显著提高发酵床垫料蛋白酶活性(P0.05),对垫料脲酶活性和铵态氮含量无显著影响(P0.05);试验第15 d时,抗生素组的垫料放线菌数量显著低于对照组(P0.05);第35 d时,益生菌组的芽孢杆菌数量显著高于其他组(P0.05);第49 d时,益生菌组的芽孢杆菌数量显著高于抗生素组(P0.05),抗生素组的葡萄球菌数量比对照组显著降低(P0.05);益生菌组、抗生素组的大肠杆菌低于对照组,抗生素组的细菌总数、芽孢杆菌数量低于对照组,但差异均不显著(P0.05),饲粮抗生素一定程度上减少了垫料益生菌,但能有效减少垫料病原菌;各处理组间,垫料微生物DGGE的香农-威纳指数、均匀度均无显著差异(P0.05)。饲用地衣芽孢杆菌显著增加垫料中芽孢杆菌分布数量,提高垫料中垫料蛋白酶活,没有显著影响垫料细菌多样性指数,一定程度上提高粪便原位降解效率。     

水稻接种内生真菌B3后生理特性的变化及对稻瘟病的抗性研究

在水稻苗期(4叶期)分别施加内生真菌B3菌剂、B3无菌发酵液、灭菌培养基，CK为全空白处理．分别测定SOD酶活性、POD酶活性、根系活力等生理指标。结果表明，处理10d后接种内生真菌B3能诱导水稻体内SOD酶、POD酶活性的提高，与CK组差异达到(极)显著水平。发酵液组与CK组之间SOD酶活性无明显差异，培养基组SOD酶活性低于CK，发酵液组、培养基组POD酶活性在处理后期高于CK。内生真菌B3能有效调节水稻的根系活力，在整个处理期中B3菌剂组的根系活力均高于其他各组，且下降速度最慢。同时，抗病试验表明，B3菌剂组与发酵液组的水稻对稻瘟菌均有一定抑制作用。     

纤维素、秸秆和木屑对农田土壤硝化作用及微生物的影响

采用微宇宙试验方法,研究了纤维素(CL)、秸秆(ST)和木屑(SD)单独及分别与尿素配施处理(CL-N、STN和SD-N)对土壤硝化作用的影响,并结合高通量测序,探究不同处理中土壤细菌群落结构的变化。结果表明,这些处理中铵态氮含量、硝态氮积累量和细菌群落结构均发生了变化。0～14 d时纤维素、秸秆和木屑处理可溶性铵态氮含量显著降低; 14 d后纤维素、秸秆和木屑处理硝态氮积累量显著低于对照(CK),纤维素+尿素(CLN)、秸秆+尿素(ST-N)和木屑+尿素(SD-N)处理硝态氮积累量显著低于单加尿素处理(CK-N)。56 d时CLN处理中土壤细菌群落Chao 1和Obs指数较高,且CL和CL-N处理细菌群落结构变化最大;与CK相比,Nitrosospira(亚硝化螺菌属)、Nitrosococcus(亚硝化球菌属)、Nitrososphaera和Nitrospira(硝化螺菌属)在不同处理中都是负响应;群落多重比较分析表明,CK处理会显著富集一些硝化微生物,CL、ST和SD处理显著富集纤维素降解菌,而CL-N、ST-N和SD-N均富集有慢生根瘤菌。综上可知,纤维素、秸秆和木屑能有效滞留氮素,减少土壤氮素损失,改变土壤微生物群落结构。     

复合菌剂对玉米秸秆的降解及土壤微生物多样性的影响

为实现玉米秸秆的田间快速分解,采用室内和室外盆栽试验方法对复合菌剂(黑曲霉Aspergillus niger(J4)、枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis(A1)和毛栓孔菌Trametes hirsute(XYG422))促玉米秸秆分解效果进行分析,并研究复合菌剂对土壤养分及微生物功能多样性的影响。结果表明,先接种菌株A1和XYG422,间隔2 d后接种菌株J4对玉米秸秆中木质素、纤维素和半纤维素的降解效果优于3种菌株同时接种的处理。玉米秸秆接种复合菌剂40 d时,能显著提高玉米秸秆的降解率(35%)与对照相比提高了13%,但菌剂的不同接种剂量对玉米秸秆的降解差异不明显。施用复合菌剂后,土壤有效磷、速效钾和碱解氮含量增加,且随着培养时间的延长,其有效成分含量呈上升趋势。Biolog结果表明,施用复合菌剂的处理组在20 d和40 d时土壤微生物AWCD及Shannon、Simpson和McIntosh指数与对照(CK20和CK40)相比均有不同程度提高,但菌剂的不同接种剂量之间差异不明显。主成分分析表明,接种复合菌剂后土壤微生物的碳源利用情况有明显差异。对照组CK20和CK40碳源利用种类较少;T1和T2利用碳源较多,种类相似;T3和T4碳源利用种类最多,但利用种类存在一定差异。     

添加木质素降解菌对堆肥中酶活性的影响

以奶牛粪便和稻草为堆腐材料,采用静态好氧堆肥的方式研究接种木质素降解菌对堆肥过程中的温度、pH等理化性质以及木质素降解酶活性动态变化的特征,从生物酶学角度考察人工接入外源菌剂对堆肥的影响。结果表明,接菌后的堆肥处理较CK早2 d进入高温期,并且维持时间多于CK 12 d。发酵前8 d pH值的上升幅度大且高于CK,而且接种处理比对照的C/N提前5 d达到20∶1,提早达到腐熟指标,加快堆肥腐熟化进程。堆肥中酶活分析结果表明,加入菌剂后,β-葡萄糖苷水解酶在堆置第6 d达到第一个峰值14.7μmol,较CK早6 d;羧甲基纤维素钠酶在第12 d达到峰值3 270 U,同比CK高出1 220 U;漆酶酶活峰值高达93.5U,而CK峰值只有82.8 U;锰过氧化物酶进入高温期后酶活最高为75.25 U,CK最高为54.8 U。由此可见,加入微生物菌剂后可使相关酶活性提高并提高堆体温度,加快堆肥腐熟,加速堆料中各种有机质的降解,提高微生物对底物的利用,从而提高好氧堆肥的效率。     

生物发酵床养猪对猪肉品质的影响

为了研究发酵床养猪对猪肉品质的影响,对在生物发酵床(试验组)和普通水泥地坪(对照组)猪舍饲养的猪进行了屠宰试验,并对肉样中的氨基酸、脂肪酸、矿物元素及重金属进行了比较,结果表明:试验组与对照组氨基酸总量差异不显著,但苯丙氨酸、色氨酸及必需氨基酸总量(EAA)显著高于对照组(P≤0.05);试验组的主要鲜味氨基酸总量较普通圈舍猪肉组高11.65%,试验组猪肉必需脂肪酸总量比对照组有所提高,但差异不显著;试验组饱和脂肪酸含量显著高于对照组,两组矿物质元素和重金属残留无显著差异.     

经济型高床式微生态发酵床养猪试验

结合传统发酵床养猪方法与水泥地养猪方法的优点,根据我国南方气候条件专门设计一种新的通用型无臭、无污染养猪技术——经济型高床式微生态发酵床养猪方法。将其与传统发酵床养猪方法与水泥地养猪方法进行对比,指标包括猪舍造价、垫料用量和成本、发病率、出栏率、耗水电量、日增重、料肉比以及猪舍有害气体(H2S、NH3)的含量等,结果表明,该养猪法既能解决水泥地面养猪和传统发酵床养猪的缺点,又可达到生态养猪效果,是养猪业发展低碳、零排放、可持续发展的模式。     

微生物发酵床微生态养鸡过程鸡的行为观察

为研究微生物发酵床饲养环境下肉仔鸡在白天(8:00~20:00)的行为表现,随机选取9只肉仔鸡进行连续1周的观察。结果表明:微生物发酵床饲养下,鸡的各行为持续时间中,趴卧时间最长,约占80%,而鸡的行走、奔跑及梳羽等运动时间较少,约占10%,且运动主要集中在8:00~10:00和18:00~20:00这两个鸡舍环境温度相对较低的时段。一天中,鸡出现两次采食高峰期和两次饮水高峰期。采食高峰期出现在14:00~16:00和18:00~20:00这两个时段,饮水高峰期出现在14:00~16:00和10:00~12:00这两个时段。此外,肉仔鸡的体温和张嘴率与环境温度密切相关,与之成正比。     

发酵床饲养对育肥猪血液生化指标的影响

探索发酵床饲养对育肥猪血液生化指标的影响。试验选择25 d断奶三元杂交(杜洛克猪×长白猪×大白猪)仔猪80头,公母各半,随机分成试验组和对照组,试验组以发酵床饲养,对照组采用常规水泥地面饲养,肥育试验期为135 d;试验结束时,提前12 h禁食,称重,每组随机抽样6头猪血样,离心分离血清,测定血液生化指标。胰岛素含量采用放射免疫法测定,其他血液生化指标采用全自动生化分析测试仪测定。结果表明,试验组猪血清中的高密度脂蛋白明显升高(P<0.05),低密度脂蛋白和尿素含量明显降低(P<0.05),其他各项指标均与对照组无明显差异。     

不同菌种对猪用发酵床的应用效果

为筛选适宜于在西北地区推广发酵床养猪的菌种,试验以稻壳、锯末、玉米秸秆和玉米芯为原料,通过添加当地土著菌种、实验室保存的纤维素分解菌群和商业发酵菌种,研究不同菌种对发酵床效果的影响.试验共设了7个处理组合,分别为:100%土著菌种(A_1)、100%纤维素分解菌群(A_2)、100%商业发酵菌种(A_3)、30%土著菌种+70%纤维素分解菌群(B_1)、70%土著菌种+30%纤维素分解菌群(B_2)、50%土著菌种+50%纤维素分解菌群(B_3)、不添加任何发酵菌种的对照组(CK).结果表明:整个试验过程中,B_2组发酵床30cm处平均温度最高为(37.66±1.32)℃,与其他组差异显著(P0.05),其中,在前5期,B_2组与A_3组差异不显著(P0.05);各试验组的pH值都处在7.0~8.5,均在适宜微生物生长的范围内,其中B_2组pH值显著低于同期其他组(P0.05),说明添加微生物菌剂能降低垫料的pH值,对猪粪中NH_3的挥发有一定抑制作用;C/N在整个试验过程中,均呈现持续下降的趋势,其中,A1、B2和B3组下降趋势明显大于其他组(P0.05);各试验组粗纤维在11~35d降解速率最大,42d后A_2和B_2组粗纤维的总降解率分别为44.38%和45.08%,显著高于CK组(P0.05).综合评价,70%土著菌种+30%纤维素分解菌群组发酵效果相对较好.     

养猪场发酵床垫料营养物质及毒性研究

以厦门继荣和莆田优利可猪场发酵床垫料以及洛东酵素为材料,对养猪厂发酵床垫料的营养水平及毒性进行评价.结果表明:垫料中pH值和有机质含量均达到有机肥标准要求,但含水率和总养分不达标,全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾的含量呈现随着垫料使用年限增加而升高的趋势,垫料中砷、汞、铜、铬、铅、镉均达到有机肥标准要求;洛东酵素中富含纳豆芽孢杆菌和酵母菌,但不含金黄色葡萄球菌,属于口服低毒性,皮肤接触无毒物质.研究证明,垫料中添加的菌剂对养殖在垫料上的猪只是安全的.废弃垫料含有较高有机质和其他养分,可以作为植物有机肥使用.     

微生物发酵床不同深度垫料的细菌群落多样性

为了解微生物发酵床不同深度垫料细菌的多样性,明确不同深度的细菌群落组成,采用五点采样法,收集了发酵床表层10 cm、中层30 cm、深层50 cm的垫料,分别进行垫料宏基因组DNA的提取,原核生物16S rDNA基因V3～V4区的扩增及Illumina高通量测序。试验共获得1 045 225条序列,共包含32门、303科、609属和1834类OTUs。表层垫料细菌数量最多,中层垫料细菌种类最多。微生物发酵床不同深度垫料的细菌群落有所差异,在表层垫料中,变形菌门(25.9%)和放线菌门(10.2%)相对含量高;中层垫料中拟杆菌门(27.8%)、变形菌门(25.1%)和厚壁菌门(17.0%)相对含量高。发酵床垫料表层和中层细菌多为有机物降解菌,主要为异常球菌——栖热菌门的特吕珀菌科、变形菌门的黄单胞菌科和拟杆菌门的黄杆菌科细菌。随着垫料深度增加,拟杆菌门(33.3%)和螺旋体门(9.2%)含量升高,厌氧菌如螺旋体门的螺旋体科、拟杆菌门的腐螺旋菌科在深层垫料中达到峰值。研究表明,表层垫料中微生物含量最高,代谢最为活跃,是主要的有机质降解层;深层垫料厌氧菌含量高。     

发酵床养殖对仔猪胃肠道大肠杆菌和乳酸菌增殖的影响

为阐明发酵床养殖对断奶仔猪消化道菌群的影响,对发酵床和水泥地养殖仔猪消化道大肠杆菌和乳酸菌的动态变化进行比较分析。试验期为42d。15头30日龄断奶仔猪分别在试验开始第1天(断奶当天)、第21天和第42天进行扑杀,每次每组扑杀3头,取胃、回肠、盲肠、结肠粘膜层及各段内容物进行2类细菌的分离计数,同时检测相同时间点发酵床表层与深层垫料中的细菌数量。结果发现:随着养殖时间的延长(1～42d),消化道大肠杆菌呈下降趋势,如发酵床仔猪结肠段大肠杆菌由开始的6.4×107降低到2.2×105,而乳酸菌先下降后上升,如发酵床仔猪回肠段内容物乳酸菌数量由4.6×109降到2.6×108后再增加到1.4×1010。发酵床养殖未改变仔猪胃肠道细菌变化规律,同时发酵床垫料中的乳酸菌数量不影响断奶仔猪消化道内的乳酸菌数量;此外,随着发酵床使用时间延长,发酵床垫料中致病菌的数量和种类增加,发酵床垫料底层大肠杆菌在试验开始未检测到,在试验42d时增加到6.1×107。     

发酵床除臭微生物的筛选与Z-22菌株的鉴定

从猪场采集土样,经过初筛、芽孢鉴定、感官法等步骤,筛选出9株有一定除臭能力的产芽孢菌株,对筛选出的9株菌进行分解利用NH3和H2S能力的检测,最终得到1株有较强除臭能力的芽孢杆菌Z-22.依据形态特征、生理生化试验和16S rDNA全序列分析,鉴定Z-22菌株为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amylolique aciens).该菌株对NH3的去除率为29.2％,对H2S的去除率为52％,具有明显的除臭效果,为微生态发酵床的研究提供了微生物种质资源.     

不同填料原料对微生物异位发酵床处理生猪养殖废弃物效果的影响

以微生物异位发酵床填料为研究对象,研究了不同原料填料对生猪养殖废弃物的处理效果,分析了在相同条件下玉米秸秆填料与稻壳和椰壳粉混合物填料在温度、pH、含水量、微生物数量和营养成分变化上的差异。结果表明,稻壳和椰壳粉混合物更容易控制温度的变化,发酵床温度保持在25~54℃,并且其pH变化范围较小,为7.6~8.9,更接近好氧发酵的最适pH值范围。稻壳和椰壳粉混合物填料处理含水量稍低于玉米秸秆填料处理,维持在44%~64%之间。试验结束时,两个处理发酵床填料的pH、TN、TP、TK和有机质等指标均符合国家有机肥标准。