奶牛场厌氧发酵牛粪生产垫料工艺中菌群变化的研究

【目的】探究奶牛场粪污厌氧发酵生产垫料工艺过程中菌群的变化,为奶牛场牛粪垫料标准化生产和合理安全使用提供理论参考。【方法】采集4个规模化奶牛场中粪污厌氧发酵前牛粪、厌氧发酵固液分离后的牛粪及牛卧床上的牛粪垫料,提取菌体DNA进行16S rRNA高通量测序,对于不同阶段的微生物多样性、菌群组成及显著差异的特征菌群进行分析。【结果】与发酵前牛粪相比,经过厌氧发酵固液分离后的牛粪中菌群多样性和丰富度均降低,但与牛粪垫料菌群多样性和丰度相似。发酵前牛粪中丰度最高的菌门和菌属分别为厚壁菌门(Firmicutes,55.15%)和瘤胃菌科UCG-005菌属(UCG-005,16.68%),厌氧发酵固液分离后牛粪中丰度最高的菌门和菌属分别为厚壁菌门(48.12%)和芽孢杆菌属(Bacillus,12.16%),牛粪垫料中丰度最高的菌门和菌属分别为放线菌门(Actinobacteriota,37.02%)和谷氨酸杆菌(Glutamicibacter,11.65%)。通过LEfSe分析发现,发酵前牛粪、厌氧发酵固液分离后牛粪及垫料3组间存在显著差异的菌属共有14种。【结论】通过对奶牛场厌氧发酵牛粪生产垫料过程中菌群组成的研究,发现优势菌门和菌属均发生了较大改变,发酵处理后菌群多样性和丰富度均降低,该种生产工艺完全满足奶牛场对牛粪垫料安全性的需要。