微生物菌剂发酵中草药渣生产有机肥的研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haizhi19841029
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本试验从中草药渣堆肥及腐木等环境中经过不断的筛选优化最终得到18株纤维素降解菌株。其中包括13株生长迅速且纤维素降解能力很强的真菌以及5株既能在以纤维素为唯一碳源的培养基上生长又能在55℃下生长良好的放线菌。对菌株ITS序列或16S rDNA进行测序分析得知,BM1为青霉菌属(Penicillium),BM2为节菱孢菌属(Arthrinium),BM7、BM12为镰刀菌属(Fusarium),BM3-BM6、BM8-BM11、BM13为曲霉菌属(Aspergillus),BY1为链霉菌属(Streptomyces)。  将筛选出的5株放线菌与实验室保存的8株芽孢杆菌组成耐高温复合菌剂,以上菌株在55℃的高温下生长良好,可在堆肥初期接入。将筛选的13株嗜中温真菌组成纤维素高效降解复合菌剂在高温期结束后接入堆肥。  以中草药渣为堆肥原料模拟好氧堆肥试验。首先通过预实验优化了堆肥工艺,如含水率、高温期时间、堆肥周期等。在此基础上进行的堆肥试验发现,中草药渣在不经粉碎、调节pH和C/N及高含水率的条件下,堆肥可以正常进行。经过40d好氧堆肥处理,接种组C/N降到了11.65,T值0.54,pH值7.08,种子发芽指数91.89%,表明堆肥已腐熟。而且有机质含量约80%,总养分含量大于5%,重金属含量未超标,除含水率需进一步降低外,其他指标均符合有机肥料标准(NY525-2012)。与对照组相比,接入微生物菌剂能提高堆肥温度,加快水分挥发,快速启动纤维素和木质素的降解,提高木质素降解,增加总氮含量,减少碳素损失,提高种子发芽指数。因此,接入微生物菌剂可以加快中草药渣腐熟及提高堆肥品质,可将堆肥时间缩短至28d。  本试验采用变性梯度凝胶电泳法(Denatured Gradient Gel Electrophoresis,DGGE)对堆肥过程中的微生物群落演变和多样性进行了研究。结果表明,堆肥原料中含有大量土著微生物。高温期时微生物的群落结构与堆肥初期相比发生了很大的变化。对照组微生物群落丰度明显减少,而接种组不减反增。降温期微生物群落数量和种类与高温期相比有所增加,优势条带也发生了变化。腐熟期微生物群落丰度进一步增加,优势条带与降温期相似。整个堆肥过程中,微生物群落结构都在不断变化,四个时期存在的共同优势条带很少,直到腐熟期微生物群落才趋于稳定。同时,接种组的微生物群落的数量和种类明显高于对照组,说明接入的微生物菌剂发挥了重要的作用。  本试验结果表明,中草药渣可以作为生产有机肥的一种优质基质,通过好氧堆肥40d甚至28d即可达到腐熟。接种微生物菌剂能增加堆肥过程中的微生物群落种类和数量,加速堆肥基质的分解,缩短堆肥腐熟周期。
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