牛粪好氧堆肥中真菌群落组成的动态特征

采用高通量测序技术,探究牛粪堆肥过程中真菌群落时空动态变化、营养型及理化参数对真菌群落结构组成影响。结果表明,牛粪堆肥中未分类子囊菌门(Ascomycota)在升温期相对丰度最高,鬼伞属(Coprinus)和Guehomyces为高温期优势菌群,未分类子囊菌门为降温期优势菌属,未分类散囊菌目(Eurotiales)和Zopfiella为腐熟期优势菌群。在空间层次上,Guehomyces和未分类散囊菌目为上层和中层优势菌群,鬼伞属(Coprinus)和Zopfiella为下层优势菌群。在牛粪堆肥过程中腐生真菌相对丰度逐渐升高,堆肥下层相对丰度高于上、下两层。冗余分析(RDA)表明,含水率和温度对真菌群落结构变化影响显著(P0.05)。牛粪堆肥过程中真菌群落结构组成在不同时期和空间上均存在差异,堆肥内真菌群落多数为腐生营养型,真菌群落结构变化与理化因子相关。     

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...     

基于高通量测序分析牛粪堆肥中细菌群落动态变化

文章以奶牛粪便和玉米秸秆作好氧堆肥,堆肥持续36 d。采用16S rRNA基因高通量测序技术分析堆肥过程中细菌群落特征,通过Alpha多样性分析、样本层级聚类分析和距离热图(Heatmap)分析,结果表明,堆肥过程中细菌群落结构发生显著变化。门分类水平细菌群落结构分析表明,变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)在堆肥前期和高温期相对丰度较高,酸酐菌门(Acidobacteria)在堆肥后期相对丰度较高;属分类水平细菌群落结构分析表明,在堆肥初始阶段各属相对丰度相近,环脂酸芽孢杆菌属(Tumebacillus)在堆肥升温期占优势,肠杆菌属(Enterobacter)、未命名细菌(norank_c_OPB54)和玫瑰弯菌属(Roseiflexus)为堆肥高温期优势类群,类似芽球菌属(Blastocatella)出现在堆肥高温期末期,在降温期和腐熟期成为优势菌属。Spearman相关性分析表明,除肠杆菌属(Enterobacter)、未命名细菌(norank_c_OPB54)、假黄色单胞菌属(Pseudoxanthomonas)外剩余11个属均与含水率、有机物降解率、C/N和NH_4~+-N/NO_3~--N之间呈显著相关,肠杆菌属与pH呈极显著正相关(P0.001),未命名细菌(norank_c_OPB54)与温度呈极显著正相关(P0.001)。研究表明,在牛粪堆肥期间细菌群落结构发生显著变化,细菌群落结构变化与堆肥理化因子存在相关关系。     

鸡粪堆肥中的细菌群落组成及多样性分析

【目的】了解鸡粪堆肥过程中不同发酵阶段优势细菌群落的变化情况，为改善鸡粪堆肥工艺及提高堆肥效率提供参考依据。【方法】对不同发酵时间鸡粪堆肥样品进行细菌高通量测序，分析其Alpha多样性和相对丰度，并对获得的有效序列在门、纲、目、科、属、种水平进行聚类，使用LEfSe(LDA effect size)分析不同发酵时间样品间的物种相对丰度差异，从而进一步分析鸡粪堆肥过程中的优势菌群落特征和变化情况。【结果】鸡粪堆肥在各发酵阶段的细菌群落多样性一直处于动态变化中，其中，堆肥上层和中层的细菌群落多样性均呈先上升再下降最后又略微上升的变化趋势，下层的细菌群落多样性表现与上层和中层相反。在门水平，鸡粪堆肥的厚壁菌门(Firmicutes)在各发酵阶段均为主要类群，变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度在高温阶段降低，首次在鸡粪堆肥中发现厌氧的盐厌氧菌门(Halanaerobiaeota)且其相对丰度随着堆肥时间的延长逐渐上升。在属水平，鸡粪堆肥起始阶段的优势菌属为乳杆菌属(Lactobacillus)及一些潜在的致病菌属如肠球菌属(Enteroc...     

辅料和菌剂添加对牛粪堆肥腐熟的影响

为研究不同辅料与菌剂添加对牛粪堆肥过程中堆体理化性质的影响,试验以牛粪为原料,设置7个不同的辅料和菌剂处理, T1(牛粪+玉米秸秆+发酵菌剂)、T2(牛粪+稻草+发酵菌剂)、T3(牛粪+蘑菇菌渣+发酵菌剂)、T4(牛粪+玉米秸秆)、T5(牛粪+稻草)、T6(牛粪+蘑菇菌渣)、CK(牛粪不添加辅料和发酵菌剂)。结果表明,在堆肥过程中,各处理批次的水分含量和C/N均呈下降趋势,pH值先升后降,有机质先降后升,种子发芽指数随堆肥天数的增加而增加。T1和 T2处理堆体升温快、高温期持续时间长,最高温度可达到66℃~67℃,高温期持续30~32天,加速了堆肥腐熟进程,提高了种子发芽指数。堆肥结束时T1和T2处理的种子发芽指数分别达到78.26%和76.48%。隶属函数综合评价表明T1腐熟程度最高,即当牛粪与玉米秸秆配比为4:1时,添加发酵菌剂有利于堆肥腐熟。     

ZZMZ腐熟菌剂对牛粪堆肥微生物群落影响

利用微生物可培养方法研究了奶牛粪堆肥过程中添加ZZMZ腐熟菌剂对奶牛粪堆肥微生物群落的影响,发现接种ZZMZ腐熟菌剂可以使奶牛粪便堆肥细菌数量提高4．53％,放线菌数量提高6．54％,微生物总数提高4．22％,而真菌数量则降低了65．92％,说明ZZMZ腐熟菌剂在堆肥前期能够激发细菌、放线菌的数量上升,抑制真菌的繁殖。     

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...     

园林落叶和EM菌剂对餐厨垃圾堆肥的影响

【目的】为了实现餐厨垃圾的资源化利用,明确园林落叶和EM菌剂对餐厨垃圾堆肥效果的影响。【方法】以餐厨垃圾为主要原料进行好氧堆肥试验,检测关键理化指标和发芽指数,分析添加园林落叶和EM菌剂对堆肥效果的影响。利用16S rDNA微生物多样性测序及生物信息学分析进一步评估园林落叶和EM菌剂对餐厨垃圾堆肥菌群结构的影响。【结果】添加园林落叶可有效调节餐厨垃圾堆肥原料的含水率和碳氮比、促进堆肥升温、pH达标和发芽指数增加,最高温度可达57.8℃(提高34.5℃),最终pH为7～8,发芽指数可达140.18%;同时添加园林落叶和EM菌可使发酵产物发芽指数进一步提高到186.50%;单独添加园林落叶对餐厨垃圾堆肥细菌群落结构的影响表现在腐熟期门水平上变形菌Proteobacteria相对丰度减少、类杆菌Bacteroidetes相对丰度增加：属水平上多样性明显增加,寡养单胞菌属Stenotrophomonas的相对丰度显著减少;同时添加园林落叶和EM菌剂对餐厨垃圾堆肥细菌群落结构的影响在升温初期已经显著并持续到腐熟期,门水平上以变形菌Proteobacteria和类杆菌Bacteroidetes为优...     

电子供体对向日葵秸秆厌氧发酵产酸和微生物群落结构的影响

为探究电子供体对瘤胃微生物发酵向日葵秸秆产C2～C6脂肪酸的影响,采用体外连续传代和高通量测序技术,比较添加乙醇或乳酸对脂肪酸产量及细菌和真菌群落结构的影响。结果表明,添加乙醇和乳酸显著提高了总C2～C6脂肪酸的产量,乙醇提高了乙酸、戊酸和己酸产量,乳酸提高了丙酸、丁酸、戊酸和己酸产量。与对照组相比,乙醇组的拟杆菌门相对丰度下降,而变形菌门相对丰度上升;乳酸组的变形菌门相对丰度下降,而放线菌门相对丰度上升。添加乙醇或乳酸对相对丰度前5的真菌菌门无显著影响。添加2种电子供体都显著改变了细菌和真菌的群落结构。添加乙醇显著提高萨特氏菌属、解琥珀酸菌属和脱硫弧菌属的相对丰度,添加乳酸显著提高巨型球菌属、Shuttleworthia、互营球菌属、光冈菌属、未定义的普雷沃氏菌的相对丰度。在种水平上,普雷沃氏菌、亨氏丁酸弧菌、埃氏巨型球菌与丁酸、戊酸产量呈显著相关。     

硫酸亚铁对牛粪秸秆堆肥过程理化性质和微生物种群结构的影响

硫酸亚铁可作为原位固氮剂,减少畜禽粪便堆肥的氮损失。向牛粪和玉米秸秆混合材料中添加5%硫酸亚铁(LF组),研究硫酸亚铁对堆肥微生物种群结构的影响。堆肥进行49 d,堆体温度50℃以上持续7～10 d。硫酸亚铁降低了堆肥的pH值,LF产品的种子发芽指数为109.9%(对照为89.7%),达到腐熟。高通量测序结果表明,2组的细菌多样性均随堆肥的进行逐渐增加,添加硫酸亚铁降低了细菌物种的丰富度和种群多样性。硫酸亚铁在高温期前期抑制了放线菌门,使厚壁菌门成为最优势种群(相对丰度53.5%)。2组全过程的优势属均是Streptomyces和Bacillus,硫酸亚铁增加了高温期Bacillus的丰度,表明Bacillus对酸性环境的耐受性强。2组在高温期的其他优势种群有很大差别,对照组为Thermobifida、Pseudoxanthomonas、Glycomyces和Luteimonas等牛粪秸秆堆肥中常见的高温木质纤维素降解细菌,LF中为norank＿f＿Mitochondria、Caproiciproducens、Pseudoxanthomonas、unclassified＿f＿Rhizo...     

基于高通量测序的鸡粪堆肥过程细菌群落结构分析

为通过相关功能微生物的应用,提高鸡粪堆肥效率及产品质量,本研究以鸡粪和菌渣进行好氧堆肥35 d,利用16S rRNA基因高通量测序技术分析鸡粪堆肥过程中细菌的群落结构动态变化。结果表明,在细菌门分类水平上,鸡粪堆肥过程中主要有厚壁菌门、拟杆菌门和盐厌氧菌门,其中厚壁菌门的相对丰度在鸡粪堆肥各时期均占主导地位,腐熟期相对丰度最高,拟杆菌门在腐熟期相对丰度最低,盐厌氧菌门在降温期相对丰度最高;在细菌纲分类水平上,鸡粪堆肥过程中主要有梭菌纲、芽孢杆菌纲和拟杆菌纲;α多样性相关分析表明,高温期堆肥中细菌菌群丰富度最高,群落多样性最大。综上,在鸡粪堆肥期间,细菌群落结构发生了明显变化。     

添加枯草芽孢杆菌对蛹虫草菌糠堆积发酵及其菌群的影响

以蛹虫草菌糠为原料,添加枯草芽孢杆菌活菌剂研究其堆积发酵过程中相关物化指标及其细菌群落组成变化。以蛹虫草菌糠在堆积发酵过程中温度的6个变化时期为依据,选定第0、6、16、20和30天5个时期的发酵样品作为研究对象。结果表明,在蛹虫草菌糠的整个发酵过程中,发酵温度和p H先升高后降低,含水量和C/N逐渐下降,可溶性总糖逐渐增加。发酵20 d时,发酵温度在峰值开始缓慢下降,水分、p H、C/N和可溶性总糖基本稳定。各样品的细菌群落分析表明,5个样品中分别得到了3万~4万多条的有效序列,共同拥有532个相同的OTUs,其OTUs和多样性指数均表现出先升高后降低的趋势。厚壁菌门、芽孢杆菌属(Bacillus)为各样品的主要门类和核心属,在各样品中占比最大、丰度最高。随着发酵时间的延长,各样品中细菌群落组成的种类及丰度逐渐降低,至20 d时趋于稳定。属水平上的PCA主成分分析表明,0 d、6 d样品和20 d、30 d的样品聚为一类、16 d样品再聚为另一类。总之,发酵过程中相关物化指标及细菌群落组成变化表明蛹虫草菌糠发酵第20天为发酵成熟期,此时发酵样品趋于成熟、稳定。     

餐厨固废不同温度发酵时段细菌群落结构特征

利用Illumina NovaSeq PE250测序平台，通过扩增子测序技术分析餐厨固废细菌群落结构动态变化特征，以期为餐厨垃圾高温快速好氧发酵条件优化提供微生物学依据。将餐厨垃圾固液分离后的固相物料置入高温好氧发酵罐，分别设置不同发酵温度时段，即餐厨垃圾起始发酵阶段（38℃）、高温发酵阶段（50℃）、超高温初始阶段（68℃）、超高温终止阶段（68℃）和降温阶段（38℃），并添加一定量的稻壳粉和脱硫石膏等辅料使餐厨固废进行发酵。结果表明，不同发酵阶段细菌群落物种组成在门水平上均以厚壁菌门相对丰度最大，为优势菌门；在属水平上起始发酵阶段至超高温初始阶段以乳酸杆菌属（Lactobacillus）为优势菌属，超高温终止阶段至降温阶段以新生芽孢杆菌属（Novibacillus）和芽孢杆菌属（Bacillus）为优势菌属。细菌群落物种多样性分析显示，起始发酵阶段细菌群落丰富度和物种多样性最低，超高温初始阶段和降温阶段细菌群落丰富度和物种多样性分别达到最高；不同发酵阶段细菌群落物种差异分析显示，在细菌门水平上厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Ba...     

不同腐熟剂对牛粪好氧堆肥的影响

[目的]研究不同腐熟剂对牛粪好氧堆肥的影响.[方法]分别向鲜牛粪中添加一定量的菌剂、秸秆、蚯蚓,以牛粪自然堆肥为对照,通过在堆肥过程中对温度、pH值、含水量、微生物总数以及表观特征的动态测定[结果]接种微生物菌剂能明显促进堆体内好氧发酵,提高堆体升温速度,加快堆肥进程.其中加菌剂的处理堆温比对照高16.6℃,使堆肥高温期提前4 d出现.但加秸秆的处理最高堆温未达到50℃,整个堆肥未达到腐熟.加野生蚯蚓的处理在堆肥第3 d所有蚯蚓死亡,说明野生蚯蚓不适合牛粪堆肥.[结论]整个堆肥全过程中加菌剂的处理微生物总数最大.这些表明向牛粪中添加一定量的菌剂可加快堆肥进程,缩短堆肥周期.     

接种复合菌剂对牛粪好氧堆肥进程及温室气体(CH_4和N_2O)排放的影响

[目的]畜禽粪便好氧堆肥是实现废弃物稳定化、无害化和资源化的重要途径,但在实施过程中往往进度较慢,同时会产生大量温室气体污染环境。评估接种特定微生物后对畜禽粪便堆肥进程及温室气体产生的影响可为开发相应改良堆肥的菌剂产品提供理论依据。[方法]设置牛粪好氧条垛式堆肥试验,通过常规理化指标测定、静态暗箱法和荧光定量PCR分别研究了接种含解淀粉芽孢杆菌和灰绿曲霉的复合菌剂对牛粪堆肥进程、温室气体(CH_4和N_2O)产生和相关功能基因丰度的影响。[结果]接种复合菌剂加快了堆体升温,堆肥3 d即超过60.0℃,最高温度达到74.0℃;对照处理堆肥9 d时温度才达到60.0℃以上,最高温度为69.7℃。堆肥接菌处理后与对照相比p H值和含水率均下降,而电导率相差不大。接种复合菌剂显著降低堆体的C/N,在22 d时已下降至12.8,而对照处理至32 d才下降至12.5;2个处理间的铵硝含量相差不大。不同处理堆肥的CH_4与N_2O排放均呈此消彼长的趋势,其中CH_4排放主要集中在堆肥前期,且接种复合菌剂显著降低了CH_4排放通量(峰值排放通量分别为894.9和1 241.4 mg·m~(-2)·h~(-1))。定量PCR结果表明:接菌处理显著降低了甲烷产生相关功能基因mcr A的丰度,而增加了甲烷氧化相关功能基因pmo A的丰度。N_2O排放主要集中在堆肥后期,2个处理间排放通量相差不大,相关功能基因(amo A、nir K和nos Z)的丰度变化趋势也比较接近。[结论]牛粪好氧堆肥中接种复合菌剂可有效加速堆体升温,延长堆肥高温期时间,加速堆肥腐熟进程,同时减少温室气体CH_4的排放,有利于实现堆肥快速腐熟及无害化。该技术可为优化高温好氧堆肥处理牛粪等固体废弃物提供理论依据与技术支持。     

接种菌剂对牛粪堆肥反硝化细菌群落的影响

将具有木质纤维素降解能力的菌剂,接种到以牛粪和水稻秸秆为材料的堆肥中,通过测定温度、p H、C/N、种子发芽率、NH+4-N、NO-3-N相关指标,考察了接种菌剂堆肥和自然堆肥的腐熟情况;采用传统培养与PCR-DGGE技术相结合的方法 ,研究了接种菌剂对牛粪堆肥中反硝化细菌数量及nos Z-反硝化细菌群落结构多样性的影响。结果表明:两种堆肥都已完全腐熟,达到无害化标准,且接种菌剂堆肥更利于有机质分解,腐熟度更好;接种菌剂使可培养的反硝化细菌数量减少,nos Z-反硝化细菌多样性增加;自然堆肥中样品间相似性在50%~75%之间,接种菌剂堆肥样品间相似性在27%~76%之间,接种菌剂加快了反硝化细菌群落的演替。堆肥中nos Z-反硝化细菌包括γ-变形菌纲(γ-proteobacteria)、β-变形菌纲(β-proteobacteria)、未培养细菌(Uncultured bacteria)和α-变形菌纲(α-proteobacteria);接种菌剂堆肥中检测到自然堆肥不存在的反硝化细菌类群,这些类群分别属于盐单胞菌属(Halomonas)、固氮螺菌属(Azospirillum)、副球菌属(Paracoccus)、草螺菌属(Herbaspirillum)和产碱菌属(Alcaligenes),其中,产碱菌属、副球菌属中某些菌株的反硝化终产物为N2,减少了温室气体N2O的排放。     

利用PCR-DGGE方法研究添加复合菌剂对堆肥微生物群落的影响

为研究接种复合菌剂对堆肥微生物群落变化的影响,以奶牛粪便和稻草为原料进行堆肥试验,设添加复合菌剂BLD(由3株木质纤维素降解细菌组成,经测序鉴定分别为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、假单胞菌属中未鉴定种)和不加菌剂两个处理,利用传统平板培养与聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)方法相结合研究两种堆肥处理对微生物群落演替的影响.结果表明,基于传统培养方式,微生物数量呈升高-降低-升高-降低的趋势,且细菌数量明显大于真菌数量;DGGE图谱显示,两种堆肥处理的条带数呈现与传统培养相似的变化趋势.接种菌株在堆肥初期成功定殖,高温期成为优势菌株,降温期优势逐渐减弱.接种菌剂增加了堆肥中细菌数量,提高了堆肥微生物群落多样性,从而促进堆肥微生物群落演替,缩短堆肥腐熟时间.     

基于高通量测序的甜高粱青贮饲料中微生物群落分析

【目的】研究甜高粱青贮饲料的微生物多样性,为青贮饲料的生产和贮藏提供理论基础。【方法】以甜高粱青贮饲料为研究对象,利用高通量测序技术分析甜高粱青贮饲料中微生物群落结构和多样性,研究添加剂对甜高粱青贮饲料中微生物群落的影响。【结果】甜高粱青贮饲料中细菌优势菌门为厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门、蓝细菌门、酸杆菌门,优势菌属主要为乳酸杆菌属、肠杆菌属、乳球菌属、棒状杆菌;真菌群落优势菌门为子囊菌门。【结论】不同处理的甜高粱青贮饲料之间微生物菌群组成相近,但相对丰度存在明显差异,青贮菌剂降低了甜高粱青贮饲料中微生物的相对丰度。     

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。     

不同微生物菌剂对草莓炭疽病防控和土壤微生物群落结构的影响

本研究通过大棚种植高感炭疽病草莓品种,配以国家草莓绿色食品标准种植模式,设置5种不同生物菌剂处理试验,研究微生物菌剂对草莓炭疽病防控的作用和对土壤微生物群落结构的影响.结果表明,复合菌剂能显著降低草莓炭疽病的发病率和致死率.微生物菌剂的添加对土壤细菌群落结构产生了显著影响,增加了厚壁菌门细菌的相对丰度,但对真菌的作用不...