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

Impacts of ferrous sulfate on physicochemical properties and microbial population structure in cow manure straw composting process

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_Rhizobiaceae和Mycobacterium等活跃在富含有机物的酸性环境中的种群。硫酸亚铁降低了牛粪堆肥中典型功能菌的丰度,但其他特有降解菌仍对木质纤维素有高效的降解作用,能够使堆肥过程顺利进行。