中药渣堆肥化过程中皂苷变化及腐熟度研究

为探讨中药渣加工废弃物堆肥化中皂苷的变化及腐熟进程,将葛根、人参残渣等中药渣混合制作堆肥,通过测定温度、pH值、皂苷、纤维素、半纤维素、木质素、C/N、发芽指数等指标,评价了堆肥化过程中皂苷含量的变化及堆肥的腐熟进程.结果表明:经过30 d的堆制,皂苷的残留率12％,半纤维素、纤维素、木质素的降解率分别为71.02％、...     

秸秆微生物降解机理研究

针对微生物降解秸秆的机理研究,系统性综述了秸秆微生物降解机理研究的一些进展.秸秆堆肥要经历矿质化和腐殖化两个阶段,研究了在秸秆堆肥各个阶段秸秆降解情况.论述了秸秆纤维素结构和纤维素酶降解机理,简要阐述了纤维素降解菌的种类.简要介绍了秸秆堆肥过程中微生物群落变化,研究了影响农作物秸秆微生物降解的因素,探讨了降解过程中温度、C/N、含水量、氧含量、有机质含量合适的范围.     

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。     

好氧堆肥高温期纤维素酶活及β-glucosidase GH1家族阳性微生物群落的相关研究

以固相酶活试验方法检测牛粪-稻草堆肥高温期的CMC酶活性和β-葡萄糖苷水解酶活性,分析结果表明,两种酶活变化存在相关性,并受堆肥过程中的理化因素影响.设计简并引物,应用PCR-DGGE技术对β-葡萄糖苷水解醇GH1家族阳性的微生物群落的组成,及其时空分布进行研究,试验结果显示β-葡萄糖苷水解酶相关的功能性微生物群落在堆...     

高通量质谱检测番茄秸秆好氧堆肥中关键微生物的功能

为深入研究堆肥过程中主要微生物的功能,以番茄秸秆为原料,对其反应器堆肥过程进行研究。通过反应器自动温度传感器记录堆肥温度,利用分光光度法测定堆肥过程中植物生物质降解相关酶活力,并对酶活力最高时期的典型代表性样品进行高通量Orbitrap质谱鉴定。结果表明,反应器堆肥共持续35天,其中50℃以上的高温期10天以上,发酵至第7天时,内切纤维素酶和木聚糖酶活力最高。对该时期样品进行质谱鉴定发现,Thermobifida是主要的功能细菌,且是唯一的纤维素降解者,产生糖苷水解酶(GH) 5家族和GH9家族的5种内切纤维素酶和3种GH48家族的外切纤维素酶。Planifilum产生GH3家族的β-葡萄糖苷酶,与Thermobifida一起将纤维素降解成葡萄糖。Thermobifida、Planifilum、Saccharomonospora、Aspergillus和Thermomyces共同参与木聚糖的降解,前三者为功能细菌,主要分泌GH10家族的木聚糖酶,后二者为功能真菌,主要分泌GH11家族的木聚糖酶。     

嗜热纤维素分解菌的筛选及混合发酵研究

从高温阶段堆肥样品、腐熟肥料、牛粪和土壤等含有纤维素降解菌的样品中筛选出145株能较好降解纤维素的菌株,对它们进行了单独与混合发酵培养.经过初筛、复筛,选出降解纤维素能力较强的8株菌株,包括细菌3株、霉菌3株、放线菌2株.将各菌株按不同的接种比例混合培养,构建了6组由3 株细菌、3株霉菌、2株放线菌组成的复合微生物菌系,采用液体发酵培养、固体发酵培养、滤纸条失重试验对复合菌系进行研究.综合分析表明,组合2分解纤维素能力明显强于其他几个组合,且复合菌系中不同微生物及其产生的纤维素酶之间有协同作用,考虑到固体发酵和堆肥的发酵条件接近,组合2更适合作为堆肥菌剂.     

木薯渣堆肥过程中相关指标的变化及细菌群落特征

利用条垛式堆肥对木薯渣进行40 d的发酵处理,并对发酵过程中温度、碳氮比、种子发芽指数及细菌群落结构进行检测。试验结果表明:木薯渣可以直接进行堆肥发酵,在发酵3 d后堆体温度即可达到50℃以上,高温期持续1个月左右;经过40 d的发酵后堆体的碳氮比降至20以下;经不同发酵阶段堆体处理的种子的发芽指数逐渐升高,最后升至87.4%。对堆体细菌菌群的高通量测序分析结果表明:堆体的细菌群落结构在堆肥发酵不同阶段存在差异,在发酵前期部分细菌群落差异较大,在发酵后期细菌群落结构趋于稳定;在木薯渣堆体中存在大量与纤维素分解相关的Firmicutes门和Bacteroidetes门的菌群。     

木薯渣堆肥过程中相关指标的变化及细菌群落特征

利用条垛式堆肥对木薯渣进行40 d的发酵处理,并对发酵过程中温度、碳氮比、种子发芽指数及细菌群落结构进行检测。试验结果表明:木薯渣可以直接进行堆肥发酵,在发酵3 d后堆体温度即可达到50℃以上,高温期持续1个月左右;经过40 d的发酵后堆体的碳氮比降至20以下;经不同发酵阶段堆体处理的种子的发芽指数逐渐升高,最后升至87.4%。对堆体细菌菌群的高通量测序分析结果表明:堆体的细菌群落结构在堆肥发酵不同阶段存在差异,在发酵前期部分细菌群落差异较大,在发酵后期细菌群落结构趋于稳定;在木薯渣堆体中存在大量与纤维素分解相关的Firmicutes门和Bacteroidetes门的菌群。     

人工接种堆肥和自然堆肥微生物区系变化的比较

[目的]为了明确堆肥过程中微生物菌群的组成与变化,为堆肥工艺的优化和人工接种腐熟菌群的应用提供理论依据。[方法]采用传统的平板培养技术研究了人工接种堆肥、自然堆肥微生物群落演变过程。[结果]传统培养方法显示两种堆肥过程中微生物群落演变均呈"升高-降低-升高-降低"变化,堆肥整个过程中细菌数量占优势;人工接种NMF菌群增加了堆肥中微生物总体数量,丰富了微生物种群多样性,促进了堆肥菌群演替,堆肥腐熟时间缩短;接种NMF菌群能够提高堆肥纤维素分解菌、放线菌、氨化细菌、硝化细菌数量,减少堆肥反硝化作用,有利于纤维素、木质素等难降解物质的分解、转化为腐殖质,同时能够减少堆肥过程中氮素损失。[结论]研究堆肥过程中微生物区系的演变对于了解堆肥进程、优化堆肥工艺具有重要的意义。     

外源添加物对中药渣堆肥效果的影响

以废弃中药渣为原料进行高温堆肥试验,在添加微生物菌剂、鸡粪和尿素的条件下,采用好氧人工翻堆堆肥方式,研究中药渣高温堆肥过程中温度、EC、pH的动态变化及种子发芽力。结果表明:添加微生物菌剂和鸡粪的处理堆温较高,腐熟进度比纯中药渣自然堆腐提前10～15d。