農(nóng)業(yè)廢物好氧堆肥中氨氧化菌的研究.pdf

1、堆肥化用于處理農(nóng)業(yè)廢物已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但由于堆肥化過程中氮素的損失會(huì)產(chǎn)生臭氣并導(dǎo)致堆肥產(chǎn)品質(zhì)量的下降，研究堆肥過程中氮素的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化規(guī)律具有重要的實(shí)際意義。氨氧化細(xì)菌(ammonia-oxidizing bacteria，AOB)能將氨氧化為亞硝酸鹽，是硝化過程的第一步，也是其中的限速步驟，在氮素循環(huán)過程中起著重要的作用。在農(nóng)業(yè)廢物好氧堆肥過程中以氨氧化細(xì)菌為切入點(diǎn)，采用分子生物學(xué)的方法研究其群落結(jié)構(gòu)的演替及其與環(huán)境因子之間的關(guān)系，

2、揭示堆肥中氮素轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化規(guī)律，可以為優(yōu)化堆肥工藝，減少氮素?fù)p失提供理論指導(dǎo)。
　　 本研究利用秸稈等原料對(duì)農(nóng)業(yè)廢物好氧堆肥過程進(jìn)行模擬，在堆肥的不同時(shí)間進(jìn)行取樣，對(duì)堆體溫度、pH、含水率、NH4+-N、NO3--N等環(huán)境因子進(jìn)行監(jiān)測(cè)。結(jié)果顯示，堆肥高溫期(>50℃)維持了8天，最高溫度達(dá)到了55.6℃，滿足殺滅動(dòng)植物病原菌的要求；pH整體在6.59～8.76范圍內(nèi)波動(dòng)，至堆肥結(jié)束時(shí)呈堿性，有利于微生物有效的發(fā)揮作用。堆肥前期NH

3、4+-N含量波動(dòng)上升，在第6 d達(dá)到最大值1628 mg·kg-1(以干樣計(jì))之后含量呈下降趨勢(shì)；而NO3--N含量在堆肥初期有短期上升，2～12d逐漸下降，整體處于較低水平，而在堆肥中后期逐漸增加，當(dāng)堆肥結(jié)束時(shí)，達(dá)到552.2 mg·kg-1(以干樣計(jì))。從各個(gè)環(huán)境因子來看，實(shí)驗(yàn)室模擬農(nóng)業(yè)廢物好氧堆肥過程較為成功。應(yīng)用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng).變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)廢物好氧堆肥過程中氨氧化細(xì)菌種群結(jié)構(gòu)隨時(shí)間的變化情況進(jìn)行

4、了研究，結(jié)果表明，AOB群落的Shannon-Weaver指數(shù)初始值為2.58，堆肥結(jié)束時(shí)為2.02，多樣性整體呈下降趨勢(shì)。通過對(duì)部分優(yōu)勢(shì)條帶進(jìn)行克隆測(cè)序，發(fā)現(xiàn)Nitrosospira和Nitrosomonas為堆肥中AOB的優(yōu)勢(shì)種屬，其中Nitrosomonas存在于整個(gè)堆肥過程中，是耐受性較強(qiáng)的種屬。使用Canoco4.5軟件對(duì)獲得的氨氧化細(xì)菌種群數(shù)據(jù)與不同時(shí)期堆體溫度、pH、含水率、NH4+-N、NO3--N等環(huán)境因子的相關(guān)性進(jìn)行