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我国的秸秆资源十分丰富,常规方法是将秸秆发酵作为有机肥,利用秸秆发酵制取生化腐殖酸,既可减少环境污染,又可得到高附加值的生化腐殖酸产品,从而提高秸秆资源化利用率。本研究探讨了稻草段+尿素、稻草粉+尿素、稻草段+牛粪、稻草粉+牛粪四种处理在发酵过程中的理化性质、秸秆组分化、腐殖质形成和微生物类群特征,取得了以下结果。发酵过程中,4种处理的理化性质发生了系列变化。堆料颜色逐渐由黄色或黄棕色转化成棕黑色；发酵最高温度达74℃,高温阶段(≥55℃)持续了25d；发酵料pH呈现出先降低再升高的趋势,发酵结束后物料pH为7.92-8.08。各处理中温和高温微生物数量细菌>放线菌>真菌。发酵结束后,中温细菌数量介于1.10×109～1.32×109cfu·g-1,中温放线菌数量介于1.10×106～1.22×106cfu·g-1;中温真菌数量介于4.33×103～5.64×103cfu·g-1之间。各处理的高温细菌数量介于2.99×108～4.6×108cfu·g-1,高温放线菌数量介于7.81×105～8.21×105cfu·g-1。而发酵初期,物料中未能检测到高温真菌；至第30d,各处理高温真菌数量达到最高,介于1.25×104～1.52×104cfu·g-1,至发酵结束(60d),高温真菌数量介于2.47×103～5.00×103cfu·g-1。不同处理的纤维素、半纤维素和木质素含量随发酵时间延长而降低。其中,纤维素含量由初始值29.61%-31.99%降至1.24～1.96%,半纤维素含量从初期的24.16%～27.74%降至后期的5.97%-6.42%。木质素含量略有减少,由初始的25.28%～25.93%降低至24.76%-25.11%。水溶性组分含量表现为先增加后降低,由初期4.3%～9.8%增加至17.5%-18.1%,随后降至9.8%-10.9%。发酵料的C/N由初始的31.7～32.8下降至13.9-14.7。腐殖质含量由初始的55.6g·kg-1～81.3g·kg-1增加到117.3g·kg-1～125.8g·kg-1。富里酸含量由初期的38.2g·kg-1～41.3g·kg-1降低至29.9g·kg-1～33.4g·kg-1,而胡敏酸含量由12.7g.kg-1～34.4g·kg-1增加至81.3g·kg-1～85.8g·kg-1,发酵料的H/F由0.31-0.83增加到2.49-2.70。对4个处理的腐熟期样品细菌群落进行了DGGE-PCR分析,结果表明,处理Ⅰ和Ⅱ的条带数为22,处理Ⅲ和Ⅳ的条带数为20；对DGGE图谱进行多样性指数分析,结果显示,处理Ⅰ和Ⅱ细菌丰度和多样性指数高于处理Ⅲ和Ⅳ。对DGGE条带克隆测序,结果表明,样品中的细菌主要有苍白杆菌属(Ochrobactrum sp.)、不动杆菌属(Acinetobacter sp.).假单胞菌属(Pseudomonas sp.).未可培养屈挠杆菌科(UnculturedFlexibacteraceae bacterium),其余为未培养菌(Uncultured bacterium)。这些菌属于γ变形菌门(γ-proteobacteria),α变形菌门(α-proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。采用454焦磷酸测序对添加尿素和牛粪的两种秸秆发酵样品(处理Ⅰ对应S1；处理Ⅳ对应S2)的细菌类群进行了分析,结果表明,在门、纲、目、科、属的分类水平上,两个样品的细菌群落结构和优势菌群不同。主要集中在变形杆菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes);S1和S2的变形杆菌门类群比例分别为31.62%和35.81%,拟杆菌门比例分别占27.41%和35.29%。此外,S1中厚壁菌门(Firmicutes)占18.15%,unclassified Bacteria占8.80%,柔膜菌门(Tenericutes)占7.28%,其他门占6.74%；而在S2中,厚壁菌门(Firmicutes)占3.43%,unclassified Bacteria数量占9.63%,浮霉菌门(Planctomycetes)占7.06%,其他门的细菌占8.78%。在属的分类水平,在≥1%比例上,S1中有17个属,S2有13个属。样品S1主要有假单胞菌属(Pseudomonas)、无胆甾原体属(Acholeplasma)、Alkaliflexus、Sulfurimonas、 Petrimonas、Serprns、Tissierella、Sedimentibacter、密螺旋体属(Treponema)、纤维杆菌属(Fibrobacter)、Sphingopyxis、Saccharofermentans、梭菌属(Clostridium)、螺旋体属(Spirochaeta)、脱硫单胞菌属(Desulfuromonas)、Luteimonas、Pusillimonas,S2中主要有Acholeplasma、Alkaliflexus、Sphingopyxis、Devosia、Methylobacillus、Steroidobacter、 Aequorivita、Arenibacter、Rhodopirellula、Vitellibacter、Lysobacter、Crocinitomix、 Blastopirellua。在≥1%比例上,仅Acholeplasma、 Alkaliflexus、Sphingopyxis三个属为两个样品共有的类群。在两处理样品中,top10的OTUs中没有共同的单元,说明发酵料添加牛粪和尿素对细菌类群影响大,导致优势类群完全不同。本研究结果表明,应用不同外加氮源,秸秆发酵形成生化腐殖酸过程中,尽管发酵温度等参数、秸秆降解率、腐解物中的腐殖质含量及其组分不存在显著差异,但微生物类群显著不同,且添加尿素的秸秆发酵物料细菌类群多样性高于添加牛粪的处理,说明在不同环境中,参与腐殖酸形成与转化的微生物群落呈现多样化。