蚯蚓粪便微生物多样性的研究及除臭微生物的分离筛选

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随着我国规模化、集约化畜牧业的发展,畜禽生产中产生的恶臭对环境的污染不断加剧,不但严重影响着家畜(禽)的健康和生产性能的发挥,而且对人类的健康造成极大的威胁。蚯蚓粪是具有很高孔隙率和比表面积的颗粒状物质,是臭气高效吸附剂,并且粪便中含有大量微生物,可促进有机质的分解而达到除臭的目的。80年代,日本、德国等国家已经将蚯蚓粪用于生活垃圾的生物处理中,取得了预期的效果,而在国内这方面的研究还比较少。本文围绕蚯蚓粪的生物除臭进行了以下的研究:1.以牛粪为基料,在常温下饲养蚯蚓,饲养到第10d、20d、30d时,从混合物的上层、中层、下层分别采集的蚯蚓粪便。采用丙酮去除粪便中的有机质,运用SDS、苯酚、蛋白酶K结合裂解细胞的方法,成功地从蚯蚓粪中提取出了总的DNA。通过电泳和分光光度计对DNA的完整性与纯度进行了检测,结果发现提取的DNA完整性良好,大小为23KB左右,DNA的吸光值D260/D280=1.6~1.8,完全满足了对蚯蚓粪微生物菌落结构的PCR-SSCP分析。2.运用PCR-SSCP方法对不同阶段的蚯蚓粪微生物菌落结构进行了分析,结果发现,细菌的多样性变化呈现缓慢上升趋势,真菌的多样性呈下降趋势,而且最底层的细菌微生物多样性要比其它层面上的微生物指数高,并且多样性指数都在0.8以上。3.通过对蚯蚓粪便微生物的富集、驯化,初步分离到20株除臭微生物菌株,其中除硫的细菌7株,真菌4株,除氨的细菌6株,真菌3株。通过试验复筛选出11株有较强的除臭能力的微生物。从分离出的微生物可以看出,细菌占筛选出菌株的55%。4.为筛选用于除臭实验的堆肥配方,采用了互不拮抗B6与B1-6为供试菌株,进行了蚯蚓粪除臭配方的正交试验设计,获得了适合的蚯蚓粪生物除臭配方的组合为:猪粪80%,稻草20%,菌料比1:1000(mL:g)。5.按正交试验确定的蚯蚓粪除臭配方,将复筛实验中筛选出来的除臭菌株,且互不拮抗的除H2S和除NH3的菌株分别进行三个菌株组合,进行猪粪的除臭试验,结果发现:在培养18d时,除H2S平均释放量为213.13mg/kg,与CK相比释放量降低了46.26%。除NH3的平均释放量为146.74mg/kg,与CK相比释放量降低了46.31%。将三个菌株组合的除臭效果与单个菌株的除臭效果相比较,在相同的培养时间下,三个菌株组合的效果都要优于复筛试验中的单个菌株的效果。6.对纯培养微生物进行了分子生物学技术鉴定,结果表明:B1、B5、B1-2、B1-4为芽孢杆菌属,B3、B2为产碱杆菌属,F3为青霉属,B1-6未定义,分离得到的菌株中芽孢杆菌占优势,占总数的57.2%,同时含有产碱菌属。
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