牛粪堆肥过程中土霉素降解及其与微生物群落结构的关系

畜禽粪便的堆肥化过程可以有效降解土霉素等抗生素,温度是影响降解过程的主要因素,而复杂的微生物群落常被忽视。本研究以土霉素初始含量0做为对照(CK),探析了牛粪堆肥(TG)过程中60 mg·kg^(-1)的土霉素的降解及微生物群落变化规律。结果显示,经28 d的堆肥处理,土霉素降解率达93.3%,63 d后,降解率达96.7%。微生物群落方面,在土霉素处理中,类芽孢杆菌属、芽孢杆菌属和Thermobacillus在高温期增加,其相对丰度由原料中的0.04%、0和0分别升高到高温期的4.25%、1.16%和1.68%,而在空白组中分别为0.20%、0.02%和0.09%。此外,相关性分析发现芽孢杆菌属、短芽孢杆菌属以及Chelatococcus对土霉素的降解过程具有较大的效应,证实土霉素在牛粪堆肥过程中的生物降解与微生物密切相关。

盐碱土旱田改水田后其理化性质与微生物多样性差异

黑龙江省有大面积的旱田改为水田种植水稻。为了探明盐碱土耕地旱田改水田后土壤理化性质和微生物多样性的差异,进而为盐碱土旱改水提供理论依据。以大庆地区旱田改水田3年后的盐碱土耕地作为研究对象,以土壤的pH、水溶性盐、有机质、全氮、有效磷、速效钾作为理化指标,利用16S rRNA基因扩增子高通量测序技术研究微生物多样性,结合土壤理化性质进行冗余分析。结果表明,盐碱土旱田改水田后,土壤pH由8.12显著上升至8.47,有效磷含量由3 mg·kg^-1显著上升至8.73 mg·kg^-1;细菌群落多样性降低,古菌群落多样性升高,其中变形菌门和泉古菌门为主要的优势菌门,贪噬菌属和Methanocella为主要的优势菌属;在旱田改水田过程中,pH是对微生物群落结构影响作用最大的环境因素,全氮含量与古菌群落结构变化相关性最大。

玉米秸秆厌氧发酵过程中的氮源优化

文章以玉米秸秆为厌氧发酵的原料,以尿素和硝酸铵为外加氮源(两者的添加浓度分别为0,1,2,4 g/L)进行批次发酵试验。试验结果表明,尿素添加浓度为1 g/L的试验组的甲烷产率最高,甲烷产率(以单位TS计)为217.50 mL/g。在25 L反应器中进行连续进料的玉米秸秆厌氧发酵试验,以添加1 g/L的尿素和不加尿素的试验组作为对照,试验结果表明:添加尿素的试验组的甲烷产率显著高于不加尿素的试验组,且产气高峰相对提前;适合玉米秸秆厌氧发酵的最适C/N值为22~24;添加尿素能够显著提高纤维素和半纤维素的降解率,但对木质素降解率的提高不明显。

寒区菌糠堆肥过程中微生物多样性与演替规律

菌糠与其他农业废弃物理化性质和含有的微生物类型有较大的差异,菌糠堆肥过程中微生物多样性及演替规律也应具有独特的规律。研究采用16S rRNA基因扩增子高通量测序技术对菌糠堆肥的微生物多样性进行分析,同时检测堆肥样品的pH、有机质、全氮、全磷、全钾和种子发芽指数。结果表明,在环境温度-1.7~22.5℃下,在堆肥第2 d进入高温期并持续27 d。经过49 d的好氧堆肥处理后,菌糠腐熟物的pH为8.5;有机质含量为65.3%;种子发芽指数在堆肥结束时达到85.5%,物料完全腐熟;全磷、全钾和全氮的相对含量分别为0.65%、0.34%和1.37%。鞘脂杆菌属、黄杆菌属和德沃斯氏菌属为菌糠堆肥过程中的优势细菌属;真菌类群中,原料中的木耳属(25.39%)、木霉属(30.04%)、粘束孢属(14.29%)和Coniochaeta(16.52%)相对丰度较高,在高温期木耳属(13.96%)和Mycothermus(8.71%)为优势真菌属,鬼伞属和Mycothermus在堆肥中后期占据优势。古菌类群中,检测到甲烷丝菌属,其相对丰度仅为0.01%。在低温环境下,菌糠堆肥物料完全腐熟,各时期细菌多样性差异较大,真菌在高温期和腐熟期的多样性差异较大。