菹草内生硫氧化细菌的分离鉴定及对鸡粪中硫化氢的减释作用

鸡粪中的含硫有机物在微生物作用下会释放出大量的硫化氢气体,危害畜禽的健康及污染环境。试验以减少鸡粪中硫化氢释放量为目的,从菹草内分离得到1株具有异养硫氧化作用的细菌,命名为JS3。16S rRNA序列分析表明菌株JS3与杀鲑气单胞菌的亲源关系最近。以硫代硫酸钠为唯一硫源时菌株JS3的硫氧化特征:碳源优先利用顺序为葡萄糖柠檬酸钠乙酸钠;氮源优先利用顺序为硝酸钠氯化铵;菌株JS3氧化硫的最佳碳氮比为15∶1,此时77.82%的硫代硫酸根被转化为硫酸根;pH从4.05增加到10.05,菌株的氧化硫能力先增强后下降,当pH为9.05时,硫酸根的积累量最高,可达到4.33 g/L;当氯化钠添加量达到4.0%时对菌株JS3才产生明显影响,说明株菌具有一定的耐盐性;最佳硫代硫酸根初始浓度为2 810 mg/L,此时83.22%的硫代硫酸根被转化为硫酸根;250 mL三角瓶中装液量为75 mL时,菌株JS3是硫氧化能力最强。在硫化氢减释模拟试验中,与对照相比,菌株JS3可降低84.53%的硫化氢释放量。     

鸡粪菌渣好氧堆肥过程中氨氧化古菌及氨氧化细菌群落的动态变化

以amo A基因为标记,通过Real-Time PCR和限制性片段长度多态性(Restriction fragment length polymorphism,RFLP)法对鸡粪菌渣好氧堆肥过程中的氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)和氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)进行了丰度及群落结构的分析。结果表明,在堆制初期、好氧发酵高温期及后熟期,AOB的amo A基因丰度均占主导优势,是AOA的38~992倍。进入好氧发酵高温期,AOA amo A基因丰度下降至发酵前的0.9%,AOB下降至17.6%,后熟期AOA与AOB的amo A基因丰度与好氧发酵高温期相当。在上述3个阶段AOA与AOB各自存在一个绝对优势菌群,分别为Cluster 3和Nitrosomonas europaea,其中Cluster 3克隆子数目分别占整个克隆文库的70.73%、54.28%、72.45%,Nitrosomonas europaea克隆子数目分别占整个克隆文库的78.44%、93.20%、94.27%。堆肥3个阶段AOA的多样性指数变化不大,Shannon-Wiener值维持在1.53~1.60,但群落结构发生明显演替,随着堆肥温度升高,堆肥前期的一些菌群(Cluster 4、Cluster 5、Cluster 6)逐渐消失,新的菌群Cluster 1出现并成为堆肥中后期的第二大优势菌群。AOB无论是多样性指数还是群落组成,都发生剧烈的变化。AOB在堆肥前期Shannon-Wiener指数值最大(1.47),种群数最多(6个基因簇,分别为Nitrosomonas europaea Cluster,Nitrosomonas halophila Cluster,Nitrosomonas communis Cluster,Nitrosomonas nitrosa Cluster,Nitrosospira briensis Cluster,Nitrosospira multiformis Cluster);进入高温发酵期,Shannon-Wiener下降至0.45,群落结构单一,只有Nitrosomonas europaea Cluster和Nitrosomonas halophila Cluster;进入后熟期,AOB多样性及种群数得到一定程度的回升。     

鸡粪堆肥中优势菌及复合固化菌剂载体的筛选

为了提高畜禽粪便堆肥降解效率和堆肥质量,比较不同堆肥时期微生物菌群结构和多样性.基于高通量测序分析堆肥前、中和腐熟时期样品的优势细菌,通过检测油脂、淀粉、纤维素、明胶分解性能和生理生化特性,筛选堆肥中的优势菌株,并优化优势菌株的培养条件和筛选最佳的菌剂载体.结果 表明:茅孢杆菌是堆肥过程中的优势菌,成功筛选出具有堆肥微生态菌剂优势的3株茅孢杆菌,分别是D1解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amylolique-faciens)、D5苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)和D7地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis);3株菌在环境温度为41℃时,pH为6.5～7.5,以酵母提取物为3株菌氮源时,酶活性最高,各菌同组产酶差异显著(P＜0.05);以玉米芯粉为载体更能有效保护菌株活性.筛选优质高效的微生物和制备固体堆肥复合菌剂,有利于揭示堆肥过程中微生物作用的本质规律,为加速畜禽排泄物资源化提供有效途径.     

枯草芽孢杆菌J530菌株产芽孢发酵条件的优化及鸡粪氨减排效果

为提高产脲酶抑制剂枯草芽孢杆菌J530菌株摇瓶发酵时的产芽孢量,并探索J530菌株制备的菌剂对鸡粪便的氨减排效果,利用单因素和正交试验对该菌株摇瓶发酵条件进行优化,将该菌剂活化后接入新鲜鸡粪,测定发酵5 d后芽孢杆菌浓度、脲酶活性、氨气释放量、氨氮含量、pH值、尿素含量、尿酸含量和总氮含量的变化.结果表明,J530菌株...     

鸡粪除臭菌的分离筛选及除臭效果分析

以鸡粪堆肥为材料,筛选高效除臭菌株并构建复合菌系,为鸡粪的无害化处理提供具有除臭功能的菌种资源。首先,采用驯化富集法、平板稀释法、产气试验、除氨试验、除硫化氢试验以及纤维素降解试验筛选出鸡粪堆肥中的除臭菌;其次,通过16S rRNA基因测序鉴定菌株;最后,通过拮抗试验构建除臭菌系。研究分离得到5株具有除臭功能的菌株,分属于芽孢杆菌属(MS03,Bacillus sp.)、贝莱斯芽孢杆菌(MS07,Bacillus velezensis)、耐寒短杆菌(MS11,Brevibacterium frigoritolerans)、木糖葡萄球菌(MS42,Staphylococcus xylosus)和变异棒杆菌(MS82,Corynebacterium variabile)。复合菌系C2(MS03+MS07)和C4(MS03+MS82)的综合除臭率均高于60%,且明显高于单株菌株及其他复合菌系。研究表明,这两个由不同除臭菌组合而成的复合菌系在无害化处理鸡粪方面具有较大的潜力和应用前景。     

一株异养硝化菌的筛选鉴定及其在农村养殖废水处理中的应用

【目的】针对养殖废水中的高浓度 NH4+-N 难处理的问题,从湖泊底泥中分离筛选出 1 株异养硝化细菌,并鉴定。【方法】对筛选菌株进行革兰氏染色、扫描电镜观察、菌株鉴定。16SrDNA 测序结果在 Blast 数据库进行同源性分析并构建系统发育树;研究不同氮源下,该菌株的异养硝化和好氧反硝化性能以及通过不同菌液接种量、碳源、初始 pH、温度、C/N、初始 NH4+-N 浓度为环境因素研究其脱氮特性;将该菌株投加到实际农村养猪废水中,评价其应用能力。【结果】筛选得到的菌株异养硝化菌株,鉴定为不动杆菌（Acinetobacter sp）,命名为 L-1;单因素试验结果表明：菌株 L-1 在接种比例 2%、碳源为柠檬酸钠、pH 值 6~9、温度 20~30℃、C/N10~20、NH4+-N 初始浓度 50 mg/L 条件下异养硝化效果最好;在实际养猪废水中投加 L-1 进行脱氮,在96 h 时,其中 1 000 mg/L 的 NH4+-N 废水降至 298.46 mg/L,去除率达 70.15%,对比空白对照 NH4+-N 去除率提高 45.78%,其中 NO3--N 和 NO2--N 浓度均在下降。【结论】菌株 L-1 具有异养硝化和好氧反硝化能力,在异养硝化菌处理养猪废水研究方面具有一定的参考价值。     

鸡粪异养除硫化氢菌株的分离、筛选与菌剂配制

试验分离了细菌KB17和KB51、放线菌KA18和KA99四个菌株,使鸡粪堆肥的硫化氢释放量分别降低了72.01%、76.28%、73.02%和73.00%。初步鉴定细菌KB17为短状杆菌属、KB51为假单胞菌属、放线菌KA18为链霉菌属、KA99为小单孢菌属。菌剂复配试验结果表明,KB17与KA18、KB51与KA99复配后使鸡粪堆肥的硫化氢释放量分别降低了77.32%和78.69%。     

鸡粪施入农田土壤的氨挥发研究

在北京海淀区东北旺乡利用风洞法氨挥发测定系统,研究了不同施肥方式、施肥量和添加剂对鸡粪在农田施用过程中氨挥发的影响.结果表明,施肥方式显著影响鸡炎氨挥发,试验期间在田间裸地24000 kg·hm-2施肥量下,表施的累积氨挥发氮损失为19.8%,而表施后立即深翻5～9 cm,氨挥发损失为3.3%;不州施肥量下,24 000 kg·hm-2比12 000 kg·hm-2和8 000 kg·hm-2的氨挥发损失分别减少2.1%和4.9%,但统计差异不显著;锯末对鸡粪氨挥发没有起到抑制作用,未添加锯末处理的氨挥发损失为19.5%,而添加锯末处理的氨挥发损失为21.1%;过磷酸钙对鸡粪氨挥发抑制效果显著,未添加过磷酸钙处理的氨挥发损失为31.8%,而添加过磷酸钙处理的氨挥发损失为21.9%,比未添加降低了31.1%.     

鸡粪高效除臭菌的组合筛选研究

以正在腐熟的鸡粪、长期堆放鸡粪的土壤和污水沟中的污水为样本,从中分离出132株细菌,经过初筛、复筛,得到除臭效果较好的反硫化细菌8株、硫化细菌4株和亚硝化细菌4株。通过正交设计,研究菌株的组合除臭效果。结果表明：菌株除臭效果主要作用在前期。在不考虑交互作用时,处理C4B3A4的除NH3效果较对照降低55.5%,处理B1C3A2的除H2S效果较对照降低40.0%。在考虑交互作用时,处理C4B3A3的除NH3效果较好,NH3释放量较处理C4B3A4降低14.9%;2个处理的H2S释放量分别较对照减少45.2%和46.9%,但这2个处理效果差异不明显。     

Anammox反应器中氨氧化菌的分离鉴定及特性研究

从Anammox反应器污泥中分离了6株好氧氨氧化菌，并对其中的N1菌株进行了生物学特性研究，试验证实该菌株具有厌氧氨氧化能力。     

鸡粪除氨菌株的分离、筛选与菌剂配制

为减少鸡粪高温堆肥氨气的释放量,于2010～2011年,采用嗅味法进行初筛,采用硼酸吸收,稀硫酸滴定的方法进行复筛研究。结果表明:初筛得到具有除臭能力的菌株449株,并最终分离了细菌KB217、放线菌KA46和真菌KF21三个菌株,使鸡粪堆肥的氨气释放量分别降低了59.40%、55.05%和56.38%。初步鉴定细菌KB217为微球菌属,放线菌KA46为链霉菌属,真菌KF21为青霉属。拮抗试验证明3株菌之间无拮抗作用,菌株复合试验结果表明3株菌的混合制剂能使鸡粪堆肥的氨气释放量降低67.33%,并且缩短了氨气的释放时间。     

模拟发酵床对鸡粪除臭菌株的筛选

采用稀释平板涂布法和平板划线法,从长期堆放鸡粪的土壤中分离出3株酵母菌、3株放线菌和2株光合细菌:从发霉的馒头上分离出2株黑曲霉.通过模拟发酵床养鸡技术,采用日本6级恶臭强度法,经过9d的发酵,最终筛选出4株除臭效果较好的菌株为酵1#、放1#、光2#和黑1#.     

鸡粪中氨氮降解菌的分离鉴定及除氨适宜条件研究

【目的】氨气是畜禽养殖业中最常见、危害最大的有害气体之一。为了获得用于治理畜禽粪便氨气污染的微生物,从发酵3 d的鸡粪中分离筛选高效氨氮降解菌,研究其对鸡粪的除氨效果。【方法】以硫酸铵为唯一氮源,对鸡粪中具有氨氮降解能力的微生物进行连续10代的富集培养,将获得的富集培养液按10^-1梯度稀释后进行分离纯化。分离得到的单菌落接种至富集培养基中,培养24h后,测定培养基中剩余的氨氮含量,比较各菌株之间的氨氮降解率,筛选出具有高效氨氮降解能力的菌株。通过形态观察、分子生物学以及生物化学的方法进行菌株鉴定。研究不同温度（20℃、25℃、30℃、35℃、40℃）和pH（3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0）对菌株生长的影响,探索不同碳源（淀粉、甘露醇、柠檬酸钠、葡萄糖、乙酸钠、碳酸氢钠）、C/N（5、10、20、40）以及初始氨氮浓度（100、300、600、1 200mg·L^-1）对菌株氨氮降解性能的影响。最后将得到的目标菌株制成菌悬液,按10%的接种量接种到鸡粪中,同时以等量无菌生理盐水作为对照组,分别培养24 h、48 h、72 h和96 h,测定鸡粪的氨气散发量以及不同形态氮素的变化情况,评价目标菌株对鸡粪的除氨效果。【结果】通过富集培养,从鸡粪中共分离出15株能够降解氨氮的菌株,进一步筛选得到1株氨氮高效降解菌LSA,经鉴定为克柔假丝酵母（Candida krusei）,与Candida krusei isolate EM12（JF274497.1）的相似性达到99%,GenBank中的登录号为KT025851。该菌株的对数生长期为6-12h,可在pH 3-7,20-40℃条件下生长,能够分别利用葡萄糖、乙酸钠、淀粉、柠檬酸钠、甘露醇作为碳源,不能利用无机碳,当培养基的C/N为20时氨氮去除效果最佳。随着培养基中初始氨氮浓度的升高,菌株LSA对氨氮的降解率呈现下降趋势;与之相反,氨氮降解速率则随着初始浓度的升高呈现升高趋势。当氨氮初始浓度为327.20mg·L^-1时,60h内菌株LSA对氨氮的去除率达到71.88%,菌体含量为OD₆₀₀ 2.45;当氨氮初始浓度为1 105.26mg·L^-1时,96h内菌株LSA对氨氮的去除率达到57.44%,菌体含量达到OD₆₀₀ 2.96。将其接种到鸡粪中可以显著降低鸡粪中氨氮的含量,最高可降低22.30%;减少粪中氨气的挥发量,最高可降低15.92%;增加粪便总氮含量;降低粪便氨氮占总氮的比重。【结论】克柔假丝酵母（Candida krusei）LSA菌株具有高效氨氮降解能力和较强的环境适应性,可有效减少鸡粪中的氨氮含量,降低氨气的挥发量。     

鸡粪基质化生产有机肥的发酵剂筛选

为缩短鸡粪基质化生产有机肥的堆肥发酵周期,提高其产品质量,采用接种发酵剂并添加农作物有机附产物的方法研究不同菌种配伍的发酵剂(C_1、C_2、_3、C_4及C_5)对鸡粪堆肥发酵的影响。结果表明:C_3和C_4处理的各项指标均较好。其中,其发酵初始气温37℃,第2天达40℃以上,并保持高温15d以上,发酵的第18天含水量降至35%以下;pH呈下降—上升—稳定的趋势,总体稍有上升,但变化幅度不大(0~0.5);发酵有机肥对油菜种子的发芽及生长较好,其发芽率、芽长及根长分别为100%和97.5%,15.94mm和14.57mm,45.97mm和39.44mm,市售菌剂的发芽率、芽长及根长分别为95%、14.18mm、39.03mm。有机肥的有机质含量、氮磷钾总量及pH分别为86.62%和85.17%,8.85%和8.22%,7.5和8.0,均符合行业标准NY525—2012。2种处理对新鲜鸡粪的发酵均能在20d内完成,符合规模化有机肥生产企业的生产要求。     

家蝇幼虫生态处理对猪粪和鸡粪中微生物数量的影响

[目的]研究家蝇幼虫生态处理后猪粪、鸡粪中微生物(细菌、真菌、放线菌)数量的变化情况。[方法]猪粪、鸡粪经家蝇幼虫生态处理后,采用稀释平板计数法对样品中细菌、真菌及放线菌数量进行分析,设立未经幼虫处理的猪粪、鸡粪为对照。[结果]正常对照组猪粪在恒温、恒湿条件下放置3~5 d后,细菌、真菌及放线菌的数量达到最高峰,分别为1 378×109、3 352.0×106和3 48.81×107cfu/g。经家蝇幼虫处理后,猪粪中的各类菌数量增加幅度均较小,第5天相应的各类菌落数为158.40×109、185.0×106和4.6×107cfu/g,总体上呈较为平稳态势。正常对照组的鸡粪前5 d 3种微生物数量增加亦明显,而家蝇幼虫处理组变化均不大。[结论]家蝇幼虫处理猪粪、鸡粪后,能显著降低粪便中细菌、真菌、放线菌的数量。     

鸡粪与四环素对土壤脲酶和磷酸酶活性的影响

采用室内土壤培养方法,分别在培养第1、15、30、45、60、75 d采样,测定土壤脲酶和磷酸酶活性,研究鸡粪、四环素和两者共存对土壤脲酶和磷酸酶活性的影响.结果表明:(1)土壤中添加鸡粪能够明显激活两种土壤酶的活性,鸡粪对土壤脲酶激活时间大于75 d,对磷酸酶的激活时间为60 d左右,最高激活率分别为287.7％和69.0％.(2)土壤中加入0.06 mg· kg-1四环素可激活土壤脲酶与磷酸酶的活性,最大激活率出现在培养第15、45 d,激活率分别为22.6％、23.6％,加入浓度为0.12 mg· kg-1和0.24 mg· kg-1四环素在整个培养过程中抑制两种土壤酶活性.(3)在土壤中同时加入鸡粪和不同浓度四环素,各处理组土壤两种酶活性均表现出激活作用,激活率均高于100％.由此可知,在四环素污染的土壤中加入鸡粪能够增强土壤脲酶和磷酸酶活性,降低四环素对土壤脲酶和磷酸酶活性的影响.     

废弃烤烟茎秆与鸡粪堆肥化利用的研究

采用特制的堆肥箱,对废弃烤烟茎秆与鸡粪的堆肥化利用进行了研究.结果表明,烤烟茎秆+鸡粪(处理A)混合堆肥处理的堆温保持在50℃以上的时间为10d,而烤烟茎秆+碳酸氢铵(处理B)处理的仅为2d.堆肥30d时,处理A的碳素含量基本趋于稳定.C/N为15.8;处理B的碳素含量仍不稳定,C/N为23.5;处理A的铵态氮与硝态氮的比值为0.43,处理B的达0.60.堆肥20 d时.处理A堆料浸出液浸种后的种子发芽指数比处理B的高15个百分点,差异达极显著水平.堆肥50d时,两处理的种子发芽指数差异不明显,种子发芽率均达到100%.烤烟茎秆与鸡粪堆肥成品的有机质和总养分(N、P2O3、K2O)含量、重金属(As,Hg,Pb,cd,Cr)含量控制标准等完全达到有机肥质量的要求.     

接种外源微生物对鸡粪堆肥的影响

利用从自然堆体中分离筛选出的高温降解菌,单一或组合接种于鸡粪堆体中,考察分析堆体表观状态、温度、有机碳、C/N、T值及堆肥质量的变化.结果表明:几种微生物的接种均对堆体颜色、气温、温度、有机碳、C/N、T值、腐殖质、全磷、全钾等有一定影响,并改善表观状态、加快腐熟速度、改善堆肥质量.综合分析,接种菌剂JZ2、JH1、JZ1 JZ2、JH1 JH2效果最佳:腐熟快、效果好,C/N小于16,T值小于0.6;氮、磷、钾等营养元素含量高于其它处理.     

鸡粪堆肥过程中的挥发性气体控制效果分析

为减少堆肥过程中释放的挥发性有机物,有效降低其中的恶臭气味,采用在鸡粪等堆肥物料中添加调理剂和组合吸收系统2种方式进行处理。结果表明:鸡粪堆肥初期的氨气释放速率最高,是控制氮素损失最为关键的时期,在此阶段添加过磷酸钙,氨气释放最高速率分别降低了16.8%(1%过磷酸钙处理)、28.1%(2%过磷酸钙处理),同时堆肥产品中全氮和有效磷含量增加,堆肥品质明显提升。鸡粪堆肥过程中排放气体依次通过酸性、碱性、氧化剂3种吸收液和活性炭吸附剂处理之后,气体中挥发性物质的去除率均达到99.7%,效果十分明显,此技术可应用于工厂化堆肥生产的恶臭气体的去除。