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).     

生物炭对牛粪-酒糟-园林废弃物联合蚯蚓堆肥进程及重金属钝化的影响

为探究生物炭对蚯蚓堆肥过程理化特性、微生物群落结构组成和重金属形态变化的影响,以牛粪、酒糟和园林废弃物为原料,分别添加5%（质量比）的竹炭、木屑生物炭和玉米芯生物炭,采用赤子爱胜蚯蚓（Eisenia fetida）开展为期60 d的堆肥试验。结果表明：相比对照,3种生物炭添加显著增加了种子发芽指数,降低了堆体最终碳氮比,促进了堆肥腐熟,最终堆体全氮、硝态氮和腐植酸含量分别提高10.74%~13.20%、41.91%~54.29%和26.22%~33.44%,不同生物炭之间,添加玉米芯生物炭能提高有机质降解率和全氮含量,添加木屑生物炭可以提高堆体硝态氮含量和腐植酸含量。3种生物炭添加均提高了堆肥细菌的多样性和丰富度,提高了Actinomadura、Ilumatobacter和Saccharomonospora等木质纤维素降解菌的丰度;此外3种生物炭添加促进了铜和锌从可交换态转化为氧化态,钝化率分别提高了11.7个和5.87个百分点,添加竹炭处理对铜和锌的钝化率效果最好,能较好地促进铜和锌从活性较高的可交换态向着稳定性更高的氧化态转化。相关性分析表明,铜和锌的氧化态分配率与腐植酸、木质纤维素降解菌呈显著正相关（P<0.05）。研究表明,竹炭、木屑生物炭和玉米芯生物炭均能提高蚯蚓堆肥腐熟、改善细菌群落结构和增加重金属钝化效率。     

玉米浆对大球盖菇培养料发酵的影响

通过解析工业废弃物玉米浆代替尿素作为补充氮源对大球盖菇培养料发酵过程中理化性质和细菌微生物的影响,以期揭示玉米浆影响培养料发酵过程的生物学机制。试验以玉米秸秆为发酵原材料,以添加玉米浆作为补充氮源为试验组（CS）、以添加尿素为对照（CK）,共设两个处理,建堆发酵制作大球盖菇培养料;在发酵过程0 d、3 d、6 d、9 d测定发酵过程中培养料的理化性质,在发酵的3 d（高温期）进行16S rRNA高通量测定发酵堆体的细菌群落结构,并进行理化因子与微生物相关性分析。结果表明添加玉米浆影响堆体发酵的理化性质,使发酵堆体更快地达到高温期,并延长高温持续时间,提高堆体发酵时的温度、pH、电导率以及全氮含量,加快玉米秸秆的分解速度,促进培养料的发酵进程。由高温期的细菌群落丰度变化可知,添加玉米浆能够促进变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）和厚壁菌门（Firmicutes）生长,同时抑制拟杆菌门（Bacteroidota）生长;鞘氨醇杆菌属（Sphingobacterium）、寡养单胞菌属（Stenotrophomonas）、假单胞菌属（Pseudomonas）和不动杆菌属（Acinetobacter）相对丰度显著降低;芽孢杆菌属（Bacillus）、类芽孢杆菌属（Paenibacillus）、链霉菌属（Streptomyces）、藤黄色单胞菌属（Luteimonas）和螯台球菌属（Chelatococcus）等成为优势菌属。芽孢杆菌属（Bacillus）、类芽孢杆菌属（Paenibacillus）与pH、电导率、体积质量显著正相关;海藤黄色单胞菌属（Luteimonas）和螯台球菌属（Chelatococcus）与全氮显著正相关。在秸秆发酵制备大球盖菇培养料的过程中,工业废弃物玉米浆可代替尿素作为大球盖菇培养料的补充氮源,添加玉米浆也使培养料的理化性质及其内部微生物群落的丰度组成发生改变,在一定程度上促进氮循环,更有利于秸秆建堆发酵。     

生物炭原位添加对养殖池塘底泥中微生物群落结构的影响

为深入了解生物炭添加对养殖底泥微生物群落结构的影响,采用高通量测序方法,分析了在养殖池塘现场原位修复期间,养殖底泥中微生物群落的变化特征。结果显示：添加小麦秸秆生物炭修复期间,Simpson多样性指数先降低后逐渐升高,在第42 d时指数达到最低（0.16）,Shannon指数与Chao1指数以及OTU数的变化也呈现相似的规律,即在第42 d时生物丰度达到最大值。养殖底泥细菌中门水平优势细菌相对丰度发生改变,变形菌门（Proteobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）的相对丰度显著提高,而酸杆菌门（Acidobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）的相对丰度降低。Heatmap图也呈现出相似的结果,即Ardenticatenales、芽单胞菌科属（Gemmatimonadaceae）、bacteriap25和棒状杆菌属（Rokubacteriales）的相对丰度出现了先增加后降低的趋势。研究表明,养殖底泥中添加小麦秸秆生物炭可以改善微生物的群落结构,进而有助于底泥中多环芳烃等有机污染物的降解去除。     

SiO2纳米颗粒对猪粪好氧堆肥过程中重金属形态分布和细菌群落的影响

以猪粪和秸秆为原料, SiO₂纳米颗粒（SiO₂NPs）为添加剂,研究添加4 个浓度梯度下（0、0.5、1.0和2.0 g/kg）SiO₂NPs对好氧堆肥过程中腐熟度指标、重金属总量和形态分布规律以及细菌群落的影响,并探讨影响重金属生物利用度的因素。结果表明,添加SiO₂NPs提高堆体温度并延长堆肥高温期。与堆肥前相比,堆肥后的pH显著升高,而电导率和C/N显著降低。种子发芽指数由堆肥前的50%升高到堆肥后的163%~182%。添加SiO₂NPs有利于重金属组分由生物可利用形态（可交换态和可还原态）向稳定形态（可氧化态和残渣态）转化,Cu和Zn的钝化效率可分别达到65.10%~83.89%和6.62%~27.93%,极显著高于CK处理（分别为52.09%和1.83%,P<0.01）。添加SiO₂NPs增加嗜热菌科的丰度,提高总细菌的多样性和丰富度。与Cu相关的优势细菌门为厚壁菌门（Firmicutes）,与Zn相关的被鉴定为变形菌门（Proteobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）。偏最小二乘路径模型分析表明Cu的生物利用度受环境因素（C/N和电导率）和细菌的交互作用,而Zn的生物利用度受细菌和温度的直接影响。     

外源菌剂对茄子秸秆原位堆肥微生物群落结构影响及其相关性分析

为明确添加外源微生物菌剂对设施蔬菜秸秆参与原位堆肥的影响，以茄子秸秆为堆肥原料，通过设置添加A微生物菌剂300 kg·hm^-2（a1），不添加微生物菌剂（ct），添加B微生物菌剂300（b1）、600（b2）、900 kg·hm^-2（b3）5组处理，进行30 d蔬菜大棚原位堆肥试验，测定堆肥理化指标，并通过16S rDNA高通量测序技术分析堆肥过程细菌群落结构。结果表明：添加微生物菌剂能够提高堆肥温度峰值，提高堆肥期间pH下降和电导率上升的速率，显著提高全磷含量（P<0.05），加快堆肥腐熟。堆肥后全氮含量比堆肥前提高，a1、ct、b1、b2处理的全氮含量分别上升了10.8%、11.6%、33.0%、18.5%，b3处理堆肥前后全氮含量无变化。堆肥结束时，处理a1、ct、b1、b2和b3的全磷含量分别为2.0%、2.0%、2.1%、2.2%和2.1%，b2处理显著高于其他处理（P<0.05）。添加微生物菌剂没有改变堆肥土壤优势菌群的门类，但显著改变了优质菌群的相对丰度，以及优势菌属的种类和相对丰度（P<0.05）。冗余分析结果表明全氮含量与厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度相关性较强，全磷含量、电导率与放线菌门（Actinobacteria）相对丰度相关性较强。相关性分析结果表明电导率、含水量和全磷含量是对耕层堆肥微生物优势菌群影响最显著的三个因素。研究表明，添加微生物菌剂有利于提高微生物群落多样性，对堆肥腐熟度和土壤养分的提升具有显著的促进作用。     

纳米零价铁添加对猪粪好氧堆肥碳循环影响机制

旨在探究猪粪堆肥过程中添加纳米零价铁（NZVI）对堆肥碳循环的影响。将NZVI以干质量比0（T1）、2.5%（T2）、5%（T3）和7.5%（T4）与猪粪和枸杞枝条混合后，进行为期50 d的好氧堆肥。结果表明，在好氧堆肥过程中，堆肥有机质降解率随着NZVI添加比例增加而增加，但NZVI添加比例越高，富里酸和胡敏素降解速率越低。同时，NZVI添加增加CO₂和CH_{4排放量，分别增加50.82%~1.04倍和1.28倍~1.51倍。进一步分析表明，NZVI的添加提高了Sphaerobacter 和 Luteimonas相对丰度，促进难降解有机物的降解率。此外，NZVI添加能促进堆肥的脱毒，降低堆肥产品的生物毒性。在堆肥过程中，添加NZVI没有观察到腐殖物质的显著增加，但促进了有机质降解和产品脱毒，因此可用于有机物料的快速堆肥化处理。}     

施用不同有机物料对砂质土壤玉米成熟期根际细菌群落变化的影响

为探究有机物料还田后土壤理化性质对细菌群落变化的影响,在华北平原砂质土壤玉米成熟期分别以秸秆还田(ST)和单施化肥(CF)为主、副对照,设置猪粪(PM)、沼渣(BR)和秸秆生物炭(BC)3 种有机物料还田处理,利用Illumina高通量测序技术分析根际土壤细菌群落结构。结果表明:1)玉米成熟期根际土壤细菌群落丰富度的2个指标(Chao 1和ACE)由高到低均为:PM>BR>ST>BC>CF,但沼渣和生物炭处理的土壤细菌群落多样性(Shannon)均显著高于猪粪处理。2)沼渣、生物炭和对照组(秸秆和化肥处理)的土壤细菌优势菌门均为放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi),优势菌门的累计丰度为71.53%~80.31%;而猪粪处理的土壤细菌优势菌门以厚壁菌门(Firmicutes)为首,其余依次为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门和绿弯菌门,优势菌门的累计丰度为85.61%。3)土壤有效磷是影响土壤细菌群落结构变化的主效环境因子(P<0.05),与厚壁菌门的梭菌属(Clostridium)和土孢杆菌属(Terrisporobacter)的相对丰度均呈显著正相关,其中猪粪处理的土壤有效磷含量显著高于其他处理;生物炭处理显著增加土壤pH和有机质含量,沼渣处理增加土壤水分含量但不显著,生物炭和沼渣处理显著上调放线菌门相关菌属的相对丰度。综上,猪粪处理虽然显著提高土壤细菌群落的丰富度,但是导致菌落的多样性显著下降,生物炭处理则与之相反;沼渣处理也显著提高土壤细菌群落的丰富度和多样性。综上,合理施用沼渣还田可作为改良华北平原砂质瘠薄型农田的首选方式。     

四环素和土霉素对羊粪好氧堆肥过程的影响

为研究不同四环素类抗生素对畜禽粪污堆肥化学性质及酶学指标的影响,本试验共设置3个处理,即CK （不添加抗生素,纯羊粪）、TC（添加含10 mg·kg^-1四环素的羊粪）和OC（添加含10 mg·kg^-1土霉素的羊粪）,并将不同处理的羊厩肥进行好氧堆肥处理（使用玉米秸秆调节C/N约为30）。结果表明： TC和OC处理堆体高温期持续时间缩短,与CK相比,TC处理堆体总积温显著降低49.3℃（P<0.05）。抗生素的添加使堆体pH、电导率与有机质分解速率受到一定程度影响。TC与OC处理使堆体过氧化氢酶活性显著降低0.24 mg·g^-1·min^-1和0.13 mg·g^-1·min^-1,脲酶活性显著增加17.38 mg·g^-1·d^-1和20.94 mg·g^-1·d^-1。研究表明,四环素类抗生素改变了堆肥过程中的化学性质和酶学指标,且不同种类抗生素影响的程度有差异,因此在堆肥发酵过程中要充分考虑这种影响,合理控制发酵条件,保证堆肥发酵的腐熟度。     

腐熟堆肥回流对猪粪堆肥含硫臭气排放的影响

为探究腐熟堆肥不同回流方式对猪粪堆肥含硫臭气排放的影响,本文以猪粪为研究对象进行好氧堆肥试验,设置不添加腐熟堆肥（CK）、腐熟堆肥覆盖处理（Cap）和腐熟堆肥混匀添加（Mix）3个处理。研究结果表明：腐熟堆肥覆盖和混匀回流方式相较于CK均可促进堆肥腐熟,种子发芽指数（GI）分别提高12.50%和18.09%;甲硫醚（Me₂S）和二甲基二硫醚（Me₂SS）为猪粪高温堆肥过程中主要的含硫臭气（>90%）,主要在堆肥前期和翻堆后排放。腐熟堆肥覆盖和混匀回流处理可分别减排Me₂S 75.42%和78.64%、Me₂SS 35.58%和56.17%,降低39.42%和58.31%的总含硫气体排放,增加堆肥产品总硫（TS）含量13.46%和24.07%。腐熟堆肥覆盖和混匀两种回流方式均可促进堆肥腐熟,减少含硫臭气排放,且腐熟堆肥混匀处理效果最佳。     

生物菌剂对土壤微生物群落结构和功能的影响

为探明五谷丰素浸种联合微生物菌剂撒施对玉米田土壤微生物群落结构及功能基因的影响,利用宏基因组技术分析生物菌剂施用后土壤微生物群落结构、硝化功能微生物基因、碳水化合物酶（CAZy）及抗生素抗性基因（ARGs）的功能注释及多样性。结果表明：五谷丰素浸种联合微生物菌剂撒施后,土壤细菌中变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Fimicutes）的丰度增加,酸杆菌门（Acidobacteria）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、绿弯菌门（Chloroflexi）和CandidatusRokubacteria的丰度下降;古菌中奇古菌门（Thaumarchaeota）和广古菌门（Euryarchaeota）的丰度分别增加26.41%和9.09%;真菌中子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和壶菌门（Chytridiomycota）的丰度下降;芽单胞菌属（Gemmatimona）丰度降低了9.76%,芽孢杆菌（Bacillus）丰度增加0.77倍,亚硝化球菌（Nitrososphaera）、硝化螺菌属（Nitrospira）和氨氧化古菌（Candidatus_Nitrosocosmicus）的丰度增加20%以上;土壤微生物的多糖裂解酶（Polysaccharide Lyases,PLs）和碳水化合物绑定结构（Carbohydrate-binding modules,CBMs）的丰度增加;杆菌肽（Bacitracin）基因丰度下降,氟喹诺酮（Fluoroquinolone）、氯霉素（Chloramphenicol）、氨基糖苷（Aminoglycoside）和β-内酰胺（Beta-lactam）类ARGs的丰度增加;氨氧化微生物（AOA和AOB）和亚硝酸盐氧化微生物（NOB）基因的丰度增加。PCA前两个主成分解释了98.78%的样本CAZy差异和59.33%的样本ARGs差异;NMDS和ANOSIM分析显示样本不同处理之间的CAZy和ARGs抗性基因存在差异。研究表明,五谷丰素浸种联合微生物菌剂撒施可以显著改变玉米田土壤微生物群落结构,增加硝化微生物丰度,优化土壤微生物CAZy比例,降低土壤ARGs中杆菌肽污染,改善玉米植株生长的土壤微生态环境。     

深松和秸秆还田对灌耕灰钙土土壤细菌多样性和群落结构的影响

为探究深松和秸秆还田对土壤细菌多样性和群落结构的影响,于2015—2020年在甘肃引黄灌区灰钙土上开展田间试验,研究旋耕（RT）、深松（ST）和深松秸秆还田（STS）对0~20 cm土层土壤理化性状和细菌群落的影响。结果表明,与RT和ST相比,STS显著提高了土壤肥力、细菌OTU数目和α多样性,土壤细菌群落存在显著分异。土壤pH、有机碳（SOC）、土壤含水量（SWC）、阳离子交换量（CEC）、全氮（TN）、碱解氮（AHN）与细菌α多样性具有显著或极显著的相关性。土壤优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）,与RT和ST相比,STS处理变形菌门和拟杆菌门相对丰度显著增加2.72~10.40个百分点,酸杆菌门相对丰度显著降低6.98~11.10个百分点。优势菌属为芽孢杆菌属（Bacillus）、酸杆菌属（Acidibacter）、假节杆菌属（Pseudarthrobacter）、黄杆菌属（Flavobacterium）、小梨菌属（Pirell）,与RT和ST相比,STS处理下芽孢杆菌属、酸杆菌属、假节杆菌属、黄杆菌属相对丰度显著增加0.52~4.13个百分点。土壤pH、SWC及SOC、TN含量与拟杆菌门相对丰度呈显著正相关（P<0.05）,SOC、TN、AHN含量及CEC与芽孢杆菌属、酸杆菌属、假节杆菌属相对丰度呈显著正相关（P<0.05）。冗余分析结果表明,土壤SOC、pH、SWC、CEC和速效钾（AK）是影响灰钙土土壤细菌群落变异的主要环境因素。PICRUSt功能预测结果表明,新陈代谢为灰钙土细菌群落主要的一级功能。综上,深松秸秆还田可提高灰钙土土壤肥力和细菌多样性,改善农田土壤微环境。     

链霉菌对小麦秸秆堆肥中微生物群落和酶活性的影响

【目的】研究链霉菌(Streptomyces thermovulgaris)在农业废弃物资源化利用中的作用及其生物学机理。【方法】以含水量为60%~65%的小麦秸秆段为原料,按菌料质量比1∶120接种链霉菌菌剂,以不接种链霉菌组为对照,采用稀释涂布平板法、BIOLOG法和分光光度法研究链霉菌对小麦秸秆堆肥体系中微生物群落结构及酶活性的影响。【结果】在整个堆肥过程中,接种(+M)和不接种(-M)处理的细菌和放线菌数量均呈现高-低-高的变化趋势,真菌数量呈降低的趋势。接种链霉菌菌剂,改变了堆体中细菌群落结构组成,堆体细菌总代谢活性(AWCD)和细菌群落多样性均增加。主成分分析结果显示,在整个堆肥过程,不接菌处理堆体细菌群落结构典型变量值的变异很小,而接菌处理的变异较大。整个堆肥过程,接菌处理的蔗糖酶活性比不接菌处理高50.07%,蛋白酶活性高21.63%。【结论】接种链霉菌菌剂能够提高堆体细菌数量,提高堆体蔗糖酶和蛋白酶活性,但接种处理堆体中细菌群落稳定性低于不接菌处理。     

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.     

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。     

磷石膏和石膏对稻壳与油枯堆肥的影响及基质化利用评价

以稻壳为主要原料,油枯为氮源,研究调理剂（磷石膏和石膏）对稻壳堆肥发酵过程的影响,并从基质化利用的角度评价磷石膏和石膏对稻壳基质化利用的作用,探讨稻壳通过堆肥方式直接基质化利用的可能。分别添加基于有机物料干质量20%的磷石膏（T2）和石膏（T3）作为调理剂,不添加调理剂作为对照（T1）,采用好氧堆肥工艺对堆肥进程中温度、pH、EC、水溶性铵态氮（NH₄⁺-N）、水溶性硝态氮（NO₃^--N）以及堆肥产物容重、孔隙度等理化指标进行研究。结果表明：按照各处理高温期堆肥无害化的要求,磷石膏和石膏的添加能促进堆肥后期种子发芽指数（GI值）的上升,促进堆肥腐熟化进程;堆肥结束后,磷石膏和石膏显著增加了堆肥产物的容重,T2、T3处理的容重显著高于T1处理（P<0.01）,但T2、T3处理间无显著差异（P>0.05）;磷石膏的添加能极显著降低堆肥产物的pH（P<0.01）,而石膏的添加极显著增加了堆肥产物的pH（P<0.01）;磷石膏的添加显著降低堆肥产物水溶性NH₄⁺-N含量,显著增加水溶性NO₃^--N含量（P<0.01）;T2处理的容重、通气孔隙度和持水孔隙度等指标均满足《蔬菜育苗基质》（NY/T 2118—2012）标准要求。研究表明,在稻壳-油枯堆肥体系中添加20%的磷石膏和石膏,均能够促进堆肥腐熟进程,实现堆体发酵腐熟,添加20%磷石膏的发酵产物满足基质对容重、pH及孔隙度的要求,适宜作为蔬菜育苗基质。     

微生物菌剂对设施辣椒秸秆原位堆肥土壤理化性质及细菌群落的影响

为明确微生物菌剂对设施废弃秸秆参与原位堆肥的影响,以辣椒秸秆为研究对象,利用实验室常规化学分析方法,测定堆肥理化性质,并通过16srDNA高通量测序技术分析堆肥过程细菌群落。结果表明：外源微生物菌剂可显著提高堆肥期间土壤温度,提高电导率值,促进总氮的固定,有效减少堆肥中期氮素损失。不同发酵时期细菌优势菌种不同,变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）和异常球菌-栖热菌门（Deinococcus-Thermus）是辣椒秸秆原位堆肥过程在门水平优势细菌。克雷伯氏菌属（Klebsiella）,芽孢杆菌属（Bacillus）,不动杆菌属（Acinetobacter）和假单孢菌属（Pseudomonas）是属水平优势细菌。微生物菌剂对细菌群落结构的影响主要体现在堆肥升温期和降温期。添加300kg/hm2微生物菌剂处理堆肥最高温度比对照提高1.95℃,和堆肥前相...     

消毒剂卫可施用对猪粪污厌氧消化系统运行及微生物多样性的影响

为全面评估大量消毒剂施用对猪场粪污厌氧发酵系统造成的损害程度，选择卫可（Virkon^TM）消毒剂为研究对象，在全自动甲烷潜力测试系统（AMPTS Ⅱ）中采取一次性投料的厌氧湿式发酵方式，探索质量浓度为0.05%和0.5%的卫可对系统产CH₄、水质污染物降解、微生物群落等方面影响。结果表明：卫可会导致厌氧发酵系统出现抑制产CH₄、COD不降反升、大幅促进氮磷释放等异常现象。对照组（CK组，新鲜猪粪添加接种污泥）和0.05%、0.5%卫可试验组（分别记为L组和H组）的最大产CH₄速率分别为（23.54±0.06）、（18.90±1.49）mL·g^-1·d^-1、（7.73±0.01）mL·g^-1·d^-1，且L组和H组的CH₄总产量分别降低7.53%和92.60%（P<0.001），而CH₄速率常数也由0.267 d^-1（CK组）下降到0.225 d^-1（L组）；理化指标方面，在第0天（启动期）和第12天（结束期），H组较CK组的COD、TP、NH₃-N、TN分别显著高出148.77%和368.97%、214.11%和498.12%、64.79%和44.37%、68.77%和53.30%。高通量测序发现，卫可会使厌氧系统中细菌群落组成、多样性和丰度发生显著变化，其中Ace、Chao和Shannon指数，L和H组均低于CK组，而Simpson指数则相反；厚壁菌门（Firmicutes）是第一优势菌群，其次是变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和拟杆菌门（Bacteroidetes），其他微生物丰度均低于5%，且Firmicutes丰度与卫可剂量呈正相关，Proteobacteria、Chloroflexi和Bacteroidetes则相反，甚至热袍菌门（Thermotogae）和阴沟单胞菌门（Cloacimonetes）会因高剂量卫可而消失；在属水平，束毛球菌属（Trichococcus）由42%~59%降至12%~30%，消化链球菌属（Peptostreptococcus）、埃希氏-志贺菌属（Escherichia-Shigella）和Macellibacteroides属则显著增加。     

连作对设施辣椒土壤酶活性和微生物群落结构的影响

以青海省尖扎县设施辣椒连作的土壤为对象,研究不同连作年限土壤酶活性及微生物群落结构的变化特性,探究微生物群落与土壤理化性质之间的关系。结果表明,随着连作年限的增加,设施辣椒连作土壤中蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性显著降低,脲酶、酸性蛋白酶、酸性转化酶和纤维素酶活性呈先升高后降低趋势,而多酚氧化酶活性呈先降低后升高趋势。连作使得设施辣椒土壤微生物发生了从“细菌型”向“真菌型”的转变。土壤细菌多样性随着连作年限的增加先升高后降低,变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）等优势门及脱硫弧菌属（Desulfovibrio）和鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）等优势有益类群相对丰度降低,连作第5年时,这些类群较对照（CK）分别降低19.70%、41.32%、37.40%和50.37%。设施辣椒连作土壤真菌多样性逐渐升高,子囊菌门（Ascomycota）和镰刀菌属（Fusarium）等优势类群在连作第5年的相对丰度较对照分别升高27.19%和82.65%。相关性分析表明,电导率、体积质量、总磷和pH等土壤理化性质与微生物群落呈极显著相关性（P<0.01）。研究显示,设施辣椒连作导致土壤酶活性变化和微生物环境恶化,该结果能够为设施辣椒连作障碍的形成原因和有效防治提供参考。     

重金属锌对猪粪堆肥过程中氧化还原类酶活性的影响

以猪粪和秸秆为主要试验材料,添加不同浓度重金属Zn,采取发酵罐处理方法,在好氧高温条件下研究了重金属Zn对猪粪堆肥过程中多酚氧化酶、脱氢酶活性的变化,以及堆腐过程堆体温度、堆料pH值、胡敏酸E4/E6值的变化.结果表明:(1)低量重金属Zn处理(L)较不添加重金属Zn(CK)和添加高鼍重金属Zn(H)堆料升温快、温度高、高温持续时间长.(2)重金属Zn的加入对堆料的pH值影响不大,不是影响堆肥进程的直接原因.(3)H处理在整个堆肥过程中E4/E6值均高于L和CK,表明高浓度Zn处理抑制腐殖质的缩合和芳构化.(4)L处理的多酚氧化酶活性大多数时间高于H处理的活性,说明低量重金属Zn更好地促进了木质素的降解及其产物的转化.(5)从整个堆肥过程来看,3个不同处理的脱氢酶活性表现出一定的不稳定性,可能是重金属对脱氢酶活性有抑制作用的同时发生"抗性酶活性"现象.