牛粪新型静态好氧堆肥过程中微生物群落结构的研究
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
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王萌萌;范博文;赵立琴;孙宁;杨凤军;田丽美;吴瑕【期刊名称】《农业环境科学学报》【年(卷),期】2024(43)1【摘要】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性和复杂性更高,真菌群落间竞争减弱,平均路径长度较低,网络更敏感。
菌渣堆肥添加牛粪可改变核心真菌与TOC和总氮(TN)间的关系,在CD处理中TOC核心菌与TOC呈正相关,而在CK处理中呈负相关。
两处理TN核心菌与TN间均呈显著正相关关系,与TOC负相关。
研究表明,菌渣与牛粪联合可使堆体快速升温,延长堆体的高温期,核心真菌通过增加与其他微生物的相互作用,影响碳氮转化,降低TOC损失率,提高堆肥品质。
【总页数】12页(P162-173)【作者】王萌萌;范博文;赵立琴;孙宁;杨凤军;田丽美;吴瑕【作者单位】黑龙江八一农垦大学园艺园林学院【正文语种】中文【中图分类】S141.4【相关文献】1.在堆肥过程中添加外源菌剂对GH3真菌家族β-葡萄糖苷水解酶微生物群落的影响2.ZZMZ菌剂在牛粪堆肥过程中对微生物群落的影响3.微生物菌剂福贝对西番莲果渣高温堆肥过程中氮变化的影响4.粪便对食用菌渣堆肥中碳氮转化的影响5.复合菌剂对兔粪堆肥碳氮转化与损失的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
牛粪蚯蚓堆肥条件优化与堆制物的性状变化
牛粪蚯蚓堆肥条件优化与堆制物的性状变化目录一、牛粪蚯蚓堆肥条件优化 (2)1.1 原始条件优化 (3)1.1.1 蛭房建设 (4)1.1.2 蛭房内温度与湿度控制 (5)1.1.3 蛭房内通风与翻堆 (6)1.2 因子水平优化 (7)1.2.1 蛭房内物料配比 (8)1.2.2 蛭房内碳氮比 (9)1.2.3 蛭房内水分含量 (10)二、堆制物的性状变化 (11)2.1 物理性状变化 (12)2.1.1 沉降体积 (12)2.1.2 残渣含量 (13)2.1.3 结构稳定性 (14)2.2 化学性状变化 (15)2.2.1 有机质含量 (16)2.2.2 水分含量 (17)2.2.3 碳氮比 (17)2.3 生物性状变化 (18)2.3.1 蚯蚓活动强度 (19)2.3.2 昆虫种类与数量 (20)2.3.3 微生物多样性 (21)一、牛粪蚯蚓堆肥条件优化原料准备：选择新鲜的牛粪作为主要的原料，确保其中含有丰富的有机质和营养物质。
为了调节碳氮比和提供适宜的纤维来源，可以适当添加其他有机废弃物如植物残渣、食品加工废料等。
水分管理：保持适宜的湿度是堆肥成功的关键。
牛粪的含水量通常在堆肥过程中需要调整至适宜的范围（通常为5，以确保微生物活动的正常进行和通风良好。
温度控制：温度是影响微生物活动和蚯蚓生长的重要因素。
理想的堆肥温度应维持在2535之间，以促进微生物繁殖和蚯蚓活动。
在炎热的季节，需要采取措施降低堆温，如增加通风和遮阳设施；在寒冷的季节则需要保暖措施，保持较高的温度环境。
通气和氧气供应：通风良好的环境对牛粪蚯蚓堆肥至关重要。
充足的氧气可以促进微生物的生长和活动，同时排除多余的废气和湿气。
可通过添加透气性好的介质或使用通气管道等方法进行改善。
pH值调节：保持适宜的pH值有利于微生物和蚯蚓的生长。
牛粪的pH值通常在发酵过程中会有所变化，可以通过添加石灰或石膏等调节剂来保持理想的pH范围（一般为中性至微酸性）。
几种微生物在牛粪堆肥中的试验研究
从 50 ℃左右牛粪自然堆肥中取样 ,以不同稀释 度涂布于筛选培养基上 , 50 ℃下培养 ,选取单菌落 分离纯化 。 1. 5 菌种培养条件
测定各菌种纤维素酶活性时 ,采用液体培养 ,即 250 m l三角瓶中装入 50 m l相应发酵培养基 ,常温 菌于 30 ℃下培养 ,中高温菌于 45 ℃下培养 ,细菌 1 ～2 d,放线菌 6～7 d,霉菌 4～5 d。扩大培养时 ,各
我国是畜禽养殖大国 ,近年来 ,养殖业向规模 化 、集约化方向发展 。养殖业为人民生活水平的提 高做出了巨大贡献 ,同时也产生大量的畜禽粪 便 [ 1 ] 。尤其是建在城郊的大型奶牛场 ,产生大量难 以处理的牛粪 ,如果不经过无害化处理 ,会对城郊环 境造成严重污染 ,同时也对畜禽和人类的健康造成 很大威胁 。解决大量畜禽粪便经济又有效的方法就 是堆肥法 。将自然界中分解纤维素的细菌 、放线菌 、 真菌等微生物接入畜禽废弃物中进行堆肥 ,不仅能 解决环境污染问题 ,还能够变废为宝 ,将废弃物降解 成绿色肥料或土壤调节剂 ,施入田中 ,起到改良土壤 和增加肥效的作用 [ 2 ] 。目前 ,虽然一些学者对畜禽 粪便堆肥的工艺条件 、影响因素 、应用效果等方面进 行了研究 [ 3, 4 ] ,但对较难降解的牛粪堆肥研究得还 不够 。因此 ,本实验室从牛粪自然堆肥中筛选出好 氧纤维 素 分 解 菌 群 并 结 合 解 磷 菌 巨 大 芽 孢 杆 菌 (B acillus m ega terium ) 、解钾菌胶质芽孢杆菌 (B acil2 lus m ucilag inosus)和嗜热侧孢霉 ( Therm oph ilic sporo2 trichum ) ,进行牛粪堆肥试验的研究 ,为有效处理牛 粪等高纤维类废弃物提供一定的理论基础 。
好氧堆肥过程中微生物群落变化研究
区域治理PRACTICE好氧堆肥过程中微生物群落变化研究*张鑫1,2,3,41.陕西省土地工程建设集团有限责任公司；2.陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司；3.自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室；4.陕西省土地整治工程技术研究中心摘要：好氧堆肥是实现农业废弃物资源化和无害化利用的主要手段之一，堆肥过程不同阶段的变化主要是由微生物的活动所引起的，微生物的种类和丰度对堆肥的效率有着较大的影响，好氧堆肥是在多种微生物（如细菌、氮循环功能微生物）参与下实现对复杂有机物质的降解及利用，在不同阶段起主导地位的微生物存在较大差异，原料的不同也会影响微生物的群落结构，本文对好氧堆肥过程中细菌群落结构在不同阶段的变化、主要类别及硝化微生物进行了阐述。
好氧堆肥是处理农业有机废弃物的主要方式之一，在减少农业废弃物对环境造成污染的同时，其堆肥产物可作为产品循环利用于农业生产过程中。
实现农业废弃物的资源化利用，微生物在这期间起着关键性作用，微生物通过降解农业废弃物中的有机物来实现这个目的。
中图分类号：S718.52+1.3 文献标识码：A 文章编号：2096-4595（2020）13-0212-0001一、好氧堆肥细菌群落的变化规律细菌是在好氧堆肥过程中所占数量最多且最主要的微生物，堆肥原始材料主要是畜禽粪便，富含大量的嗜中温细菌和一些少量的嗜热细菌，堆肥过程温度的变化也是由微生物的活动所主导的。
堆肥过程按温度变化主要为升温阶段、高温阶段和降温阶段，在堆肥的初始阶段即升温阶段，占主导地位的是嗜中温细菌，在这一过程中，微生物通过分解物料中的有机物质产生热量，促使堆体的温度升高，在堆体温度升高过程中，嗜中温细菌数量及比例逐渐较少，嗜高温细菌数量增加，当堆体到达高温阶段时堆体中存在的细菌均属于高温细菌，在这一阶段堆体中的一些有害物质及病原微生物会有一大部分被消除，实现产品的无害化，随后堆体会进入降温阶段，嗜中温细菌数量开始增加，嗜高温细菌逐渐减少（张嘉超，2009）。
畜禽粪便堆肥过程中微生物群落演替
畜禽粪便堆肥过程中微生物群落演替
王孝芳;万金鑫;韦中;徐阳春;沈其荣
【期刊名称】《生物技术通报》
【年(卷),期】2022(38)5
【摘要】为了满足日常肉蛋奶的需求,畜禽养殖业快速发展,与此同时产生的大量畜禽粪便亟需处理。
堆肥作为一种高效、无害化、资源化的处理方式,被广泛应用于畜禽粪便的处理。
畜禽粪便堆肥是通过微生物活动,将不稳定的有机物质分解转化合成为稳定的腐殖质的过程。
了解微生物群落演替的基本规律,是发展堆肥新方法与理论的重要基础。
论文梳理了畜禽粪便堆肥不同阶段中微生物群落结构和功能演替规律,总结了堆肥起始物料的特性(含水量、pH、C/N等)和人为活动(翻堆曝气、菌剂接种)对堆肥微生物群落演替的影响,比较了当前堆肥微生物群落的研究方法。
提出了未来畜禽粪便堆肥研究值得重视的科学问题和研究方向,为指导未来的工作提供支持。
【总页数】9页(P13-21)
【作者】王孝芳;万金鑫;韦中;徐阳春;沈其荣
【作者单位】南京农业大学资源与环境科学学院/江苏省固体有机废弃物资源化高新技术研究重点实验室/江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心/资源节约型肥料教育部工程研究中心/国家有机类肥料工程技术研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】S14
【相关文献】
1.胞外酶对堆肥中微生物群落演替的影响
2.铅污染对垃圾堆肥中微生物群落演替规律的影响
3.农业废弃物柑橘皮渣堆肥工艺优化及其微生物群落结构演替规律研究
4.农业废弃物柑橘皮渣堆肥工艺优化及其微生物群落结构演替规律研究
5.微生物菌剂对猪粪堆肥过程中堆肥理化性质和优势细菌群落的影响
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不同畜禽粪便堆肥过程中可培养微生物数量及腐殖质含量和酶活性的变化
不同畜禽粪便堆肥过程中可培育微生物数量及腐殖质含量和酶活性的变化畜禽养殖业进步迅速，但也面临着废弃物处理的问题。
畜禽粪便可以通过堆肥处理转化为有机肥料，但堆肥过程中微生物数量、腐殖质含量和酶活性的变化对于堆肥质量至关重要。
本探究旨在探讨，并为畜禽粪便堆肥过程的优化提供科学依据。
方法：本探究选取鸡粪、牛粪和猪粪作为探究对象，接受静态堆肥法进行试验。
起首，将每种粪便样品与适量的秸秆混合，并进行通风堆放。
在堆放的过程中，分别在2天、4天、6天、8天和10天时取样。
通过测定可培育微生物数量、腐殖质含量和酶活性的变化来分析堆肥过程中的微生物群落结构、堆肥质量和有机物降解状况。
结果：1. 不同畜禽粪便堆肥过程中的可培育微生物数量变化在堆肥开始时，鸡粪中的可培育微生物数量最多，其次是猪粪和牛粪。
随着堆肥的进行，鸡粪和猪粪中的可培育微生物数量逐渐缩减，而牛粪中的可培育微生物数量逐渐增加。
在堆肥结束时，牛粪中的可培育微生物数量最多。
2. 不同畜禽粪便堆肥过程中的腐殖质含量变化在堆肥开始时，鸡粪中的腐殖质含量最高，其次是猪粪和牛粪。
随着堆肥的进行，鸡粪和猪粪中的腐殖质含量逐渐增加，而牛粪中的腐殖质含量变化较小。
在堆肥结束时，鸡粪中的腐殖质含量依旧最高。
3. 不同畜禽粪便堆肥过程中的酶活性变化在堆肥开始时，鸡粪中的酶活性最高，其次是猪粪和牛粪。
随着堆肥的进行，鸡粪和猪粪中的酶活性逐渐降低，而牛粪中的酶活性逐渐增加。
在堆肥结束时，牛粪中的酶活性最高。
谈论：不同畜禽粪便堆肥过程中可培育微生物数量、腐殖质含量和酶活性的变化与原料的特性以及微生物的生长与代谢有关。
在堆肥初期，鸡粪中的可培育微生物数量最多，可能是因为鸡粪中的易腐质含量较高，为微生物提供了丰富的营养物质。
而牛粪中的可培育微生物数量较少，可能是因为牛粪中的纤维素含量较高，降解速度较慢。
随着堆肥的进行，鸡粪中的腐殖质含量逐渐增加，可能是由于微生物对有机物的分解作用。
《牛粪厌氧消化工艺参数对其抗生素抗性基因丰度和微生物群落结构的影响》范文
《牛粪厌氧消化工艺参数对其抗生素抗性基因丰度和微生物群落结构的影响》篇一摘要：本文以牛粪为研究对象，通过厌氧消化工艺参数的调整，探讨了不同工艺参数对抗生素抗性基因（ARGs）丰度和微生物群落结构的影响。
通过实验数据的分析，为优化厌氧消化工艺、减少ARGs的传播风险和保护环境提供了理论依据。
一、引言随着抗生素的广泛使用，抗生素抗性基因（ARGs）的传播问题日益严重，对人类健康和环境构成了潜在威胁。
牛粪作为养殖业的主要废弃物之一，含有大量ARGs，其处理处置过程对环境安全至关重要。
厌氧消化作为一种有效的固废处理技术，其工艺参数对ARGs的丰度和微生物群落结构有着重要影响。
因此，本文通过实验研究了厌氧消化工艺参数的调整对牛粪中ARGs丰度和微生物群落结构的影响。
二、材料与方法1. 材料：选取牛粪作为实验对象，采用不同工艺参数进行厌氧消化实验。
2. 方法：（1）设定不同温度、pH值、有机负荷率等厌氧消化工艺参数。
（2）采用PCR-DGGE、高通量测序等技术手段分析微生物群落结构。
（3）利用qPCR技术测定ARGs的丰度。
（4）通过统计分析方法，分析各工艺参数与ARGs丰度及微生物群落结构的关系。
三、结果与分析1. 工艺参数对ARGs丰度的影响实验结果显示，随着厌氧消化温度的升高，ARGs的丰度呈现先降低后升高的趋势，在适宜的温度范围内（如35-40℃），ARGs的丰度较低。
同时，pH值和有机负荷率也对ARGs的丰度有显著影响，适宜的pH值（如7.0左右）和较低的有机负荷率有助于减少ARGs的丰度。
2. 工艺参数对微生物群落结构的影响通过PCR-DGGE和高通量测序分析发现，不同工艺参数下，微生物群落结构存在显著差异。
高温、低pH值和高有机负荷率会导致某些细菌种群数量减少或消失，而适宜的工艺参数则会促进有益菌群的繁殖和多样性的增加。
3. ARGs与微生物群落结构的关系实验发现，ARGs的丰度与微生物群落结构密切相关。
《牛粪厌氧消化工艺参数对其抗生素抗性基因丰度和微生物群落结构的影响》范文
《牛粪厌氧消化工艺参数对其抗生素抗性基因丰度和微生物群落结构的影响》篇一摘要：本文通过研究牛粪厌氧消化过程中不同工艺参数对抗生素抗性基因（ARGs）丰度和微生物群落结构的影响，探讨了优化工艺参数对于改善环境质量和生态安全的重要性。
研究结果表明，适当的工艺参数调整可以显著降低ARGs丰度，并维持微生物群落结构的稳定，对于预防和减缓抗性基因传播具有积极作用。
一、引言随着抗生素的广泛使用，抗生素抗性基因（ARGs）的传播和扩散已成为全球关注的焦点。
牛粪作为农业养殖中大量产生的废弃物，其处理方式对环境中ARGs的分布具有重要影响。
厌氧消化作为一种环保的牛粪处理方法，其工艺参数如温度、pH值、有机负荷率等对ARGs丰度和微生物群落结构的影响尚需进一步研究。
二、材料与方法1. 材料：收集牛粪样品，进行预处理和保存。
2. 方法：采用厌氧消化装置进行实验，调整不同的工艺参数（如温度、pH值、有机负荷率等），通过PCR、高通量测序等技术手段分析ARGs丰度和微生物群落结构的变化。
三、结果与讨论1. 工艺参数对抗生素抗性基因（ARGs）丰度的影响（1）温度：在适当的温度范围内（一般为35-45℃），厌氧消化过程中ARGs的丰度较低。
过高或过低的温度都会导致ARGs丰度的增加。
（2）pH值：pH值的调整对ARGs丰度具有显著影响。
在适宜的pH范围内（一般为6.5-7.5），ARGs的丰度较低。
（3）有机负荷率：较高的有机负荷率可能导致厌氧消化过程中ARGs的丰度增加。
2. 工艺参数对微生物群落结构的影响（1）温度：温度的变化会影响微生物的活性，从而影响微生物群落的结构。
在适宜的温度下，微生物群落结构更为稳定。
（2）pH值：pH值的调整会改变微生物的生长环境，影响微生物的代谢和繁殖，从而影响微生物群落的结构。
（3）有机负荷率：较高的有机负荷率可能导致微生物群落结构的失衡，引发种群间的竞争和优势菌群的崛起。
四、结论本文研究了牛粪厌氧消化过程中不同工艺参数对ARGs丰度和微生物群落结构的影响。
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牛粪新型静态好氧堆肥过程中微生物群落结构的研究
堆肥技术是处理畜禽粪便等农业固体废弃物的有效方法。
但是,在传统的自然静态堆肥中,堆体的温度和氧气分布不均一,导致发酵不均匀、堆肥质量不佳。
本研究针对这一现象,设计了一种静态发酵装置,可以克服传统堆肥技术“堆体表面温度低、堆体深层厌氧”的技术缺陷。
微生物在堆肥发酵过程中扮演重要角色,决定堆肥的进程和堆肥的质量,因此,研究堆肥过程中微生物的群落结构对于丰富堆肥理论和改进堆肥技术具有科学价值。
本研究采用新型静态好氧堆肥工艺处理牛粪和水稻秸秆,通过测定堆体理化及生物指标来验证堆肥的腐熟程度,并利用高通量测序技术来研究堆肥过程中的细菌、真菌群落结构的组成及动态变化,探讨微生物群落组成与理化及生物指标之间的相关关系。
主要研究结果如下:（1）堆肥化共持续17 d,第3 d堆肥的中心及外层温度均达到55℃以上,堆肥进入高温期并持续9 d（3 d<sup>1</sup>2 d）。
在整个堆肥过程中,pH值保持下降趋势并始终维持在弱碱性状态下;含水率
同样一直呈下降趋势,在堆肥结束后降至
51.0%;NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N呈现先升后降的趋势,并在堆肥升温期
达到最大值(932.2 mg·kg<sup>-1</sup>),随后开始逐渐下
降;NO<sub>3</sub><sup>-</sup>-N缓慢上升,腐熟期达到最大值(95.5
mg·kg<sup>-1</sup>)。
随着堆肥的进行,种子发芽指数同样逐渐上升,堆肥结束后达到97.7%。
根据堆肥过程中理化及生物指标综合推断,在堆肥17 d可使牛粪堆肥达到腐熟。
（2）应用高通量测序技术研究堆肥过程中细菌、真菌群落结构的组成及动态变化。
结果表明,在堆肥化过程中,细菌及真菌群落的操作分类单元（OTU）数量及香侬（Shannon）多样性指数有着相同的变化趋势,都是呈先增加再减小的趋势,但是细菌群落的丰富度及多样性要明显高于真菌群落。
随着堆肥的进程,细菌及真菌群落结构均发生了明显变化。
（3）门分类水平上,在堆肥初始期占据优势的细菌门为变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）,而在高温期阶段厚壁菌门（Firmicutes）成为优势细菌门类,当堆肥进入高温期,放线菌门（Actinobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）占据优势。
对于真菌门来说,担子菌门（Basidiomycota）在堆肥的初始期相对丰度最高并占据绝对优势,而堆肥进入高温期后,优势真菌门变为子囊菌门（Ascomycota）。
（4）属分类水平上,堆肥的初始阶段相对丰度较高的属包括紫单胞菌属（Petrimonas）,噬氢菌属（Hydrogenophaga）、不动杆菌属（Acinetobacter）、黄杆菌属（Flavobacterium）和丛毛单胞菌属（Comamonas）等,而当堆肥进入腐熟期后,甲基暖菌属（Mythylocaldum）、卢德曼氏菌属（Luedemannella）、高温多孢菌属（Thermopolyspora）和高温单孢菌属（Thermomonospora）等是优势菌属。
对于真菌属来说,节担菌属（Wallemia）和毛孢子属（Trichosporon）在堆肥前期占据优势,而堆肥腐熟期的优势真菌属为未分类的子囊菌门（Unclassified Ascomycota）以及鬼伞属（Coprinus）。
（5）微生物群落结构组成与理化及生物指标之间的相关关系分析结果表明,细菌中高温单孢菌属（Thermomonospora）和高温多孢菌属（Thermopolyspora）的相对丰度与全氮、硝态氮和种子发芽指数呈显著正相关（p<0.05）,与含水率、全碳、C/N和铵态氮呈显著负相关（p<0.05）。
真菌中鬼伞属（Coprinus）
的相对丰度与全氮、硝态氮和种子发芽指数呈显著正相关（p<0.05）,与含水率、全碳、C/N和铵态氮呈显著负相关（p<0.05）。