牛粪堆肥高效降解菌的筛选及复合微生物菌剂的制备

[目的]确定最佳菌种复配比例。[方法]从牦牛粪自然堆肥中筛选菌株。以新鲜牛粪和稻壳粉为堆肥原料,以不加复合菌剂的处理为对照,将不同复合微生物菌剂以3‰的总接种量接入到堆肥中,观察不同处理对堆肥腐熟过程的影响。[结果]牦牛粪自然堆肥中的绿色木霉和米曲霉的生长速率和活性较高。绿色木霉∶米曲霉∶枯草芽孢杆菌∶假单胞菌=2∶2∶1∶1的处理,发酵过程中升温最快、温度最高。温度升高到55℃仅用6 d,高温维持8 d,最高温度为65.5℃。堆肥腐熟后,植物种子发芽指数为92.3%。[结论]复合微生物菌剂的最佳比例为绿色木霉∶米曲霉∶枯草芽孢杆菌∶假单胞菌=2∶2∶1∶1。     

添加不同物料对蟹味菇菌渣堆肥的影响

[目的]研究堆肥过程中温度、pH、有机碳、全量养分(全氮、全磷、全钾)和C/N的动态变化。[方法]以蟹味菇菌渣作为主要堆肥原料进行高温堆肥试验,设置:纯菌渣(T_1)、菌渣∶猪粪=8∶2(T_2)、菌渣∶猪粪=6∶4(T_3)、菌渣∶猪粪=5∶5(T_4)、菌渣∶羊粪=6∶4(T_5)、菌渣∶猪粪∶水稻秸秆粉碎物=6∶2∶2(T_5),研究堆肥过程中温度、pH、有机碳、全氮、全磷、全钾和C/N的动态变化。[结果]堆体温度在4 d后均达到50℃以上,保持高温30~40 d后开始下降,其中50℃以上持续时间T1处理高达40 d,而T_2、T_3处理仅为27 d;堆肥pH呈先快速上升后缓慢下降的趋势,由开始的偏酸性(pH 5.5~6.7)到堆制结束时呈弱碱性(pH 7.5~8.3);堆制过程中有机碳持续缓慢下降,至堆肥结束时不同处理平均下降了53.9%;堆肥全氮含量在9 d前均先快速上升,在9~45 d缓慢下降;菌渣的比例越高,堆制前后全氮增加幅度越高(T6除外),而全磷和全钾随着堆肥进程而逐渐被浓缩,至堆肥结束均表现为T_3和T_4处理较高,而T_1和T_5处理较低。[结论]综合考虑堆肥质量和堆期等因素,利用蟹味菇菌渣为主要原料大规模化生产有机肥,T2和T6处理的配方较适宜。     

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。     

低温下牛粪接种发酵剂对堆肥温度与微生物的影响

试验针对北方寒区特殊地理环境条件,采用牛粪好氧堆肥发酵,研究室外温度低于0℃时,接种复合发酵剂对堆肥温度、微生物数量及区系变化特征的影响。结果表明,牛粪接种复合发酵剂24h和48h堆温分别升至40.1℃和55.6℃;高温期持续6d;发酵周期缩短至12d。细菌对堆肥升温起主要作用;细菌和放线菌是高温阶段主要作用菌群;腐熟阶段细菌、放线菌和真菌共同作用,且细菌作用强于放线菌和真菌。     

云南红豆杉内生菌的分离及拮抗植物病害菌的筛选

[目的]为从与红豆杉共生的内生菌或其代谢物中寻找其他新型防治植物病虫害药物提供基础依据。[方法]以云南红豆杉为试验材料,从其根、茎、叶中分离内生菌;以棉花枯萎病、小麦赤霉病、番茄叶霉病等11种病原真菌作为供试菌株,研究红豆杉内生菌的抗菌活性,从中筛选出有较高抗菌活性的内生菌。[结果]从云南红豆杉根、茎、叶中分离出内生菌152株,其中细菌80株,真菌48株,放线菌24株;从中筛选出了有较高抗菌活性的11株内生细菌、5株内生放线菌和3株内生真菌,分别占分离得到的内生细菌、内生放线菌和内生真菌总数的13．75％、37．50％和20．83％。[结论]云南红豆杉组织内存在丰富的内生菌,不同组织内生菌的数量、种类有一定差异,在具有抑菌活性的菌物中,放线菌占的比例最高。     

牛粪对双孢菇菌渣堆肥过程中碳氮转化及真菌群落的影响

为揭示牛粪对双孢菇菌渣堆肥过程中真菌群落动态及其对碳氮转化的影响,使用高通量测序技术探索了牛粪和菌渣堆肥过程中真菌群落组成、结构的变化,利用生物信息学的方法分析了真菌群落及其与碳、氮组分间的相互作用关系。以牛粪和菌渣作为研究对象,采用条垛式堆肥的方法共堆肥42 d,设CK(100%双孢菇菌渣)和CD（双孢菇菌渣∶牛粪=7∶3）两个处理。结果表明：CD处理比CK堆肥总有机碳（TOC）降低2.17%,腐熟期碳、氮分别提高48.69%和4.01%,发芽指数（GI）提高49.33%。添加牛粪提高了菌渣堆肥中真菌群落丰富度和多样性,堆体温度高且高温期延长23 d;子囊菌门和担子菌门是两处理的优势菌门;CD处理食线虫菌属（Duddingtonia）、Coprinellus、鬼伞属（Coprinopsis）、细粒嗜热菌属（Thermomyces）的相对丰度均高于CK,有利于碳氮转化。利用Pearson相关系数构建网络模型,分析筛选出与碳氮转化相关的核心真菌属,CD处理有2个与TOC相关的核心真菌属（50%正相关）,CK处理中有7个属与TOC相关（28.6%正相关）。菌渣牛粪联合堆肥真菌共现网络的关联...     

添加菌糠对猪粪渣堆肥过程及氨排放的影响

以规模化养猪场固液分离后的猪粪渣为试验对象,以菌糠为调理剂,设置猪粪渣和菌糠1∶0.2、1∶0.3、1∶0.4、1∶0.5共4个不同质量比例(湿基)堆肥处理,以纯猪粪渣单独堆肥为对照处理,研究了菌糠作为猪粪渣堆肥调理剂对堆肥过程和NH_3排放的影响。结果表明:添加菌糠有利于各堆肥处理缩短进入高温期的时间,且有利于各处理堆肥的脱水;随着菌糠添加比例的增加,各处理的干物质降解率和有机碳损失率均降低;堆肥后,对照和处理组的全氮、全磷和全钾含量均比堆肥前有所增加,而其中全磷、全钾含量的增加量随着菌糠添加量的持续增加而相应减少;当菌糠的添加比例大于0.3时,有利于减少猪粪渣堆肥过程中NH_3的排放;堆肥36 d后,对照及各处理堆肥均达到腐熟,且总养分和有机质均符合《有机肥料》(NY 525—2012)标准。     

连翘内生菌的分离及对植物病原菌的抑菌活性测定

采用组织块分离法,从药用植物连翘的报、茎、叶中分离出内生菌136株,其中真菌71株,细菌42株,放线菌23株;以烟草赤星菌,苹果干腐病,棉立枯病菌,茄腐皮病镰孢霉,革燕麦镰孢霉5种植物病原菌作为靶标菌,测定了连翘内生菌的抗菌活性.结果表明连翘中有比较丰富的具有抗菌活性的内生菌,并初步筛选出了9株抗菌活性高的内生真菌、7株内生细菌和4株内生放线菌.     

接种纤维素分解菌与固氮菌对牛粪堆肥发酵的影响

将牛粪与稻草按1:3.5的比例混合堆肥,接种纤维素分解菌、纤维素分解菌+固氮菌。结果表明,与接种纤维素分解菌和不接种的对照处理比较,接种纤维素分解菌+固氮菌的处理堆温上升显著加快、C/N(碳氮比)显著降低、pH在堆肥前期上升快;接种纤维素分解菌的处理比对照堆温上升加快、C/N低。在同时加入纤维素分解菌和固氮菌之后,堆肥过程中C/N明显降低,提高了堆肥的肥效,最大限度的保留了堆肥物料中的氮素营养。     

脂肪酸甲酯和活菌计数法检测氯磺隆对土壤微生物群落结构的影响

利用脂肪酸甲酯和活菌计数2种方法检测不同质量分数氯磺隆对土壤微生物群落结构的影响。结果表明:土样经氯磺隆处理1 d,只有放线菌受到抑制,而细菌和真菌没有变化,当处理45 d时,细菌和放线菌随氯磺隆质量分数的增加而表现为抑制,真菌没有显著变化(P0.05)。活菌计数与脂肪酸分析结果一致。因此,土壤微生物对氯磺隆的敏感程度是放线菌细菌真菌,细菌在一定时间内表现出对氯磺隆的耐受性。     

接种复合菌系对堆肥中微生物区系和物质变化的影响

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,探讨接菌处理对堆肥过程中微生物区系变化和堆肥物质转化效率的影响。结果表明,接种复合菌对纤维素和林丹的降解主要发生在堆肥高温后期,该复合菌系对纤维素、半纤维素和林丹的降解均具有明显的促进作用。接菌处理的细菌总数明显多于对照,不同处理对真菌和放线菌数量的影响不明显。     

添加高温菌CHB1对污泥堆肥性质和酶活性的影响

该文以污泥和木屑为原料进行堆肥试验,研究添加高温菌CHB1对堆肥过程中温度、碳氮比、pH、蛋白酶、脱氢酶和纤维素酶的影响。结果表明,接种高温菌能提高堆体温度,高温维持时间长,达到堆肥无害化的要求。堆肥结束时,接菌处理碳氮比显著低于对照组。堆肥后接菌组和对照的pH值由弱酸性转变为弱碱性。除纤维素酶外,CHB1处理的蛋白酶和脱氢酶活性在整个堆肥过程中都显著高于对照组。     

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.     

高效纤维素降解复合菌系M6的构建及堆肥效果初探

为探讨微生物复合菌系对纤维素的协同降解效果,从西藏农田土壤和长沙稻田腐叶堆积物中筛选出6株高温纤维素降解菌,构建纤维素高效降解复合菌系M6,分析复合菌系M6对堆肥物料的温度、pH值、总有机碳含量、总氮含量、碳氮比、总养分含量和种子发芽指数的影响。结果表明,复合菌系M6处理具有较好的CMC-Na酶活性和滤纸酶活性,在50℃下发酵25 d时,接种复合菌系M6的油菜秸秆降解率可达16.4%;复合菌系M6处理较其他处理具有较高的堆肥温度及较长的高温时间,在发酵的第3天迅速达到温度峰值(63.7℃),其高温期可持续8 d;复合菌系M6处理的堆肥物料pH值呈弱碱性;堆肥末期,复合菌系M6处理总有机碳含量由50.44%下降至32.77%,总氮含量由1.79%升高到2.28%,碳氮比由28.18下降至14.19,总养分含量为13.27%;复合菌系M6处理的种子发芽指数始终高于其他处理,堆肥末期种子发芽指数为107%,复合菌系M6处理的堆肥具有较好的腐熟度及品质。     

超高温菌好氧堆肥技术对人粪便的处理效果

为了解决传统堆肥存在的堆肥温度低、堆肥周期长的问题,采用超高温菌好氧堆肥技术对人粪便进行处理,检测超高温菌好氧堆肥过程中温度、含水率、有机质含量、总氮含量、pH值、大肠菌群数、种子发芽指数、重金属含量的变化情况.结果表明,超高温菌好氧堆肥的堆肥周期为10 d;在无外加热源条件下,堆肥最高温度达84℃,且80℃左右为常态;其余各检测指标也均符合相关腐熟标准.试验结果证明超高温菌好氧堆肥对人粪便具有良好处理效果.传统堆肥的最高温度一般只能达到50～70℃,甚至更低,堆肥周期一般为25～45 d.相较于传统好氧堆肥,超高温菌好氧堆肥不仅提高了堆肥温度、大幅缩短了堆肥周期,而且在无害化程度、堆肥产物品质提升方面具有一定优势.     

农业废弃物静态高温堆腐过程中的生物化学变化

 以养鸡场鸡粪、小麦秸秆为原料，在静态通气条件下研究了堆腐过程中有机物料温度、微生物及酶活性变化。结果表明，发酵罐底部有机物料温度较低，中上部较高；罐内有机物料在7～8 h可以从环境温度上升到50℃，并在50℃以上持续198～483 h。持续高温时间符合消灭病原微生物标准。有机物料温度处于55℃左右的高温阶段，纤维素酶活性[0.457 mg glucose /(g·24h)]和蔗糖酶活性[87.836 mg glucose/(g·24h)]最高，脱氢酶和脲酶活性分别达到高峰值21.62 μl H＋/(g·24h) 和0.932 mg NH3/(g·24h)。堆腐后期降温阶段，多酚氧化酶活性达到最高值6.23 mg gallicin/(g·2h)。细菌和放线菌数在堆肥2 d达到高峰值，分别为2.51×1012 CFU/g和3.68×108 CFU/g，之后缓慢下降；放线菌数变化较平缓。真菌数在堆腐开始较高，随着堆体温度上升而下降；堆腐后期随着温度下降而缓慢上升。整个堆腐过程中，真菌数一直较低，而细菌和放线菌相对较高。     

不同商品发酵菌剂对牛粪堆肥微生物群落的影响

为探究不同市售发酵菌剂对堆肥微生物群落结构的影响,以牛粪为堆肥原料,采用传统堆肥方法和高通量测序技术,添加4种不同商品发酵菌剂进行高温发酵,分析堆肥过程中温度的变化规律和堆肥结束后真菌、细菌、放线菌群落的结构特征。结果表明,添加4种发酵菌剂均可以有效提高堆肥温度,其中菌剂C处理组的堆肥温度增速最快且高温持续时间最长,在堆肥3 d时,堆肥温度达到54℃,整个堆肥过程的平均温度较对照组增加了6.33℃,明显促进了牛粪发酵的进程。通过α多样性、样本层级聚类分析和距离热图分析发现,牛粪堆肥的真菌群落中子囊菌门占主导地位,相对丰度达59.36%;曲霉菌属、毕赤酵母属、马拉色霉菌属、链格孢菌属、镰刀菌属为优势属;与对照组相比,添加4种发酵菌剂均显著降低了堆肥中节担菌属的相对丰度,也在一定程度上降低了堆肥的细菌、放线菌群落中厚壁菌门、拟杆菌门的相对丰度,以菌剂C的效果最佳,其相对丰度约显著下降了14百分点,有效降低了堆肥过程中甲烷排放的风险。     

不同微生物菌处理对番茄土壤微生物多样性的影响

【目的】评估不同微生物菌处理对番茄土壤微生物多样性的影响,为改善土壤微生物多样性、增加番茄产量提供理论依据与参考。【方法】以水果型番茄农博粉18109为试材,采用高通量测序技术,研究放线菌(T₁)、枯草芽孢杆菌(T₂)、哈茨木霉菌(T₃)3种微生物菌处理,以不施用微生物菌对照(CK)进行番茄土壤微生物多样性及与环境相关性的影响。【结果】哈茨木霉(T₃)处理的土壤中细菌含量最高,放线菌(T₁)处理的土壤中真菌含量最高,T₁、T₃的细菌和真菌的比例均大于对照,土壤微生物呈现“细菌化”。Alpha多样性显示T₁和T₃的细菌种类多于CK,T₁、T₂、T₃的真菌种类均少于CK;T₂处理的细菌Shannon和Simpson指数均低于CK,T₁和T₃处理的细菌Shannon和...     

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。