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炭基微生物菌剂促进牛粪好氧堆肥腐熟过程研究

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河北科技大学学报 2023年第1期44卷 74-82页

作者：范玉本展恩欣李清向司洪宇刘建民王志新梁晓辉河北科技大学食品与生物学院河北石家庄050018 山东省科学院能源研究所山东济南250014 山东惠仕莱生物科技有限公司山东济南250014

为评估炭基微生物菌剂促进牛粪好氧堆肥的腐熟效果,以牛粪为原料加入自制炭基微生物菌剂进行为期34 d的堆肥试验,并以纯牛粪为空白对照,研究堆肥过程中理化指标和微生物群落的变化。结果表明,添加炭基微生物菌剂后,1 d内可使堆温达到53... 详细信息

为评估炭基微生物菌剂促进牛粪好氧堆肥的腐熟效果,以牛粪为原料加入自制炭基微生物菌剂进行为期34 d的堆肥试验,并以纯牛粪为空白对照,研究堆肥过程中理化指标和微生物群落的变化。结果表明,添加炭基微生物菌剂后,1 d内可使堆温达到53℃,堆体最高温度为71.7℃,较对照组最高温度高出4.6℃,且高温期延长3 d。至堆肥结束时,处理组和对照组的含水率、E4/E6,GI分别为29%和33%,1.5和1.9,145.5%和127.6%。通过相关性分析得出,累计温度、含水率、pH值等理化指标相关性数值增大为67%,与细菌门水平间相关性数值增加了56%。添加0.1%(w/w)的炭基微生物菌剂可加快腐熟过程,提高微生物多样性,加快微生物群落的演替和对物料的分解代谢,促进腐熟进程,为炭基微生物菌剂在好氧堆肥中的应用提供了理论依据。

关键词：应用微生物学炭基微生物菌剂好氧堆肥牛粪腐熟细菌群落

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复合菌剂对青藏高原羊粪堆肥腐熟的影响

家畜生态学报 2023年第6期44卷 71-78页

作者：蔡瑞张帅郑猛虎崔欣雨王妍徐春城中国农业大学工学院北京100083

该研究旨在探讨复合菌剂在加快青藏地区羊粪堆肥进程和改善堆肥发酵品质方面的作用效果。试验选择具有淀粉、蛋白质及木质纤维素等降解能力和耐高温能力的菌株,组合形成2种复合菌剂(T1,由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、假单胞菌、粪产碱... 详细信息

该研究旨在探讨复合菌剂在加快青藏地区羊粪堆肥进程和改善堆肥发酵品质方面的作用效果。试验选择具有淀粉、蛋白质及木质纤维素等降解能力和耐高温能力的菌株,组合形成2种复合菌剂(T1,由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、假单胞菌、粪产碱菌、酿酒酵母、里氏木霉及黑曲霉等比例组成;T2,由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、假单胞菌、植物乳杆菌、黄孢原毛平革菌及米曲霉等比例组成),同时选取市售菌剂T3,将3种复合菌剂接种于羊粪中,以不添加菌剂(CK)为对照,在青海进行了为期28 d的堆肥试验。通过测定堆肥过程中温度、有机质、碳氮比和种子发芽指数等指标,研究不同复合菌剂对青藏高原羊粪堆肥腐熟的影响。结果表明,与对照组相比,T1、T2和T3处理可分别使堆体最高温度提升7.6、2.5和2.8℃,均可使堆肥高温期(>50℃)延长5 d,堆肥有机质降解率分别提高8.1%、4.5%和3.9%;T1、T2和T3可分别降低堆肥碳氮比为12.1%、6.82%和6.06%,并最终提升堆肥产品的种子发芽指数分别达25.6%、20.1%和12%;添加复合菌剂可缩短堆肥时间,其中T1可提前大约2周达到CK的最终堆肥状态。综上所述,添加复合菌剂可有效促进青藏高原羊粪堆肥腐熟,并缩短堆肥时间,且T1的效果最佳。

关键词：青藏高原羊粪堆肥复合菌剂腐熟

腐熟紫茎泽兰对土壤细菌、养分和辣椒产量品质的影响

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微生物学报 2017年第2期57卷 209-219页

作者：焦玉洁杜如万王剑王勇吴叶宽刘东阳袁玲西南大学资源环境学院重庆400716 四川省凉山州烟草公司四川西昌615000

【目的】紫茎泽兰(Ageratina adenophora)内含对微生物、植物和动物有毒的化学物质,列为我国危害最严重的外侵植物,评价腐熟紫茎泽兰对土壤微生物和作物的毒性,有益于无害化处理生产有机肥。【方法】利用微生物菌剂腐熟紫茎泽兰,田间设... 详细信息

【目的】紫茎泽兰(Ageratina adenophora)内含对微生物、植物和动物有毒的化学物质,列为我国危害最严重的外侵植物,评价腐熟紫茎泽兰对土壤微生物和作物的毒性,有益于无害化处理生产有机肥。【方法】利用微生物菌剂腐熟紫茎泽兰,田间设置不施肥(CK)、单施化肥(CF)、单施紫茎泽兰有机肥(OF)、化肥配施紫茎泽兰有机肥(50%化肥+50%紫茎泽兰有机肥,CF+OF)等4种施肥处理,研究了紫茎泽兰有机肥对土壤细菌、养分和辣椒产量品质等的影响。【结果】在施用OF的土壤中,微生物碳氮高于CF、OF和CF+OF提高细菌群落的多样性指数,CF增加优势度指数。在4种施肥处理的土壤中,酸杆菌门和变形菌门均为优势门类,丰富度合计超过50%;在20种优势菌株中,有7株细菌普遍存在,6–8株细菌单独存在于不同处理土壤中。此外,在辣椒初果期,CF土壤中的有效养分含量较高;但至末果期,CF+OF处理的有效磷钾显著高于CF,碱解氮CF+OF与CF相似。施用CF+OF使辣椒吸收了较多的氮、磷、钾,辣椒产量比CF增加14.42%,并使果实游离氨基酸和维生素C含量提高,硝酸盐含量降低。【结论】紫茎泽兰有机肥兼具供肥改土作用,能提高土壤微生物生物量,丰富土壤细菌种群,增加辣椒产量,改善果实品质。

关键词：紫茎泽兰腐熟辣椒土壤细菌

高湿蔬菜废弃物好氧堆肥腐熟和无害化技术研究

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高湿蔬菜废弃物好氧堆肥腐熟和无害化技术研究

作者：童善坤长江大学

学位级别：硕士

我国蔬菜废弃物产量大,堆肥是实现蔬菜废弃物资源化利用的方式之一,在蔬菜废弃物工厂化堆肥的过程中,依然存在着一些亟待解决的问题,例如含水量过高、初始粒径过大制约着堆肥腐熟的进程;堆肥的温度不均匀亦导致无害化不彻底;不同堆肥工... 详细信息

我国蔬菜废弃物产量大,堆肥是实现蔬菜废弃物资源化利用的方式之一,在蔬菜废弃物工厂化堆肥的过程中,依然存在着一些亟待解决的问题,例如含水量过高、初始粒径过大制约着堆肥腐熟的进程;堆肥的温度不均匀亦导致无害化不彻底;不同堆肥工艺导致的产品腐熟效率差异大等。针对以上问题,本研究通过优化堆肥工艺参数,以期促进蔬菜废弃物堆肥快速腐熟。主要研究内容和结果如下:(1)探讨了粉碎程度(不粉碎、粗粉碎和细粉碎)和辅料添加(不添加和添加5%)对包菜废弃物堆肥的影响,整个堆肥过程持续17 d。结果表明,相较于对照,添加秸秆粉显著提升了堆肥温度、p H、有机质及种子发芽指数(GI),降低了养分含量和电导率(EC);粉碎程度对有机质、养分、GI、EC没有显著影响;因此,高含水量的包菜废弃物在不脱水、不粉碎的情况下,添加少量秸秆(5%)即可取得较好的堆肥效果。(2)研究了粉碎程度(不粉碎、粗粉碎和细粉碎)和辅料添加(不添加和添加5%)对萝卜废弃物堆肥的影响,整个堆肥过程持续24 d。结果表明,添加秸秆可提高堆肥温度,但对p H、有机质、GI和EC等指标均无较显著影响,粉碎程度对堆肥效果无显著影响;因此添加少量秸秆粉并且不粉碎的萝卜废弃物堆肥能获得较好的堆肥效果。但相较于包菜废弃物,萝卜废弃物不适合作为高含水量下堆肥的原料。(3)探讨了化学调理剂(过氧化钙)添加量(0%、5%、10%和20%)对包菜废弃物堆肥效果的影响,整个堆肥过程持续18 d。结果表明,添加5%和10%的过氧化钙可提高堆肥最高温度,各处理的GI和EC均达到腐熟要求,并且均未出现蛔虫卵等病原体,添加20%过氧化钙处理的粪大肠菌群数为24个/g,有较好的无害化处理效果。(4)研究了不同堆肥工艺(条垛式、槽式和分子膜)对包菜废弃物堆肥效果的影响,整个堆肥过程持续31 d。结果表明三种工艺均可适用于包菜废弃物堆肥,GI、EC均达到腐熟要求,但分子膜的腐熟效率最快,其次是槽式工艺处理。堆肥过程中细菌群落的优势菌群变化为:在堆肥升温期为变形菌门和肠杆菌属,在高温期为厚壁菌门和芽孢杆菌属,在腐熟期为变形菌门和不动杆菌属;真菌群落的优势菌群变化为:在堆肥升温期为子囊菌门和青霉菌属、曲霉菌属,在高温期为子囊菌门和念珠菌属、青霉菌属,在腐熟期为担子菌门和念珠菌属、青霉菌属。以上研究结果表明,高湿蔬菜废弃物(叶菜类、块茎类)作堆肥原料时,可以不粉碎,并与少量秸秆(5%)混合即可进行堆肥;添加20%的过氧化钙使成品达到无害化效果;选用分子膜工艺提高堆肥腐熟效率。本研究对高湿蔬菜废弃物好氧堆肥的腐熟和无害化具有一定的指导意义。

关键词：蔬菜废弃物堆肥腐熟微生物群落结构

腐熟玉米秸秆和风化煤复合基质对番茄幼苗生长的影响

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江苏农业科学 2021年第16期49卷 117-122页

作者：曹际玲王一明林先贵王敏李新柱中国科学院南京土壤研究所/土壤与农业可持续发展国家重点实验室江苏南京210008 金正大生态工程集团股份有限公司山东临沂276700

为获得经济实用的育苗基质并实现废弃物的资源化利用,将玉米秸秆粉碎腐熟后添加不同体积比的风化煤、牛粪、蛭石组成复合基质,替代草炭用于番茄育苗;并测定复合基质的理化特性及养分性状,研究复合基质对番茄出苗率及幼苗生长的影响。结... 详细信息

为获得经济实用的育苗基质并实现废弃物的资源化利用,将玉米秸秆粉碎腐熟后添加不同体积比的风化煤、牛粪、蛭石组成复合基质,替代草炭用于番茄育苗;并测定复合基质的理化特性及养分性状,研究复合基质对番茄出苗率及幼苗生长的影响。结果表明,腐熟玉米秸秆和风化煤复合基质具有较好的理化性质,在10%腐熟玉米秸秆、30%风化煤、10%腐熟牛粪、50%蛭石组成的复合基质下番茄幼苗出苗率达100%,番茄幼苗地上部和地下部干质量、壮苗指数等方面表现最好,番茄幼苗叶绿素含量和根系活力均显著提高。而在腐熟玉米秸秆和牛粪同等配比条件下,风化煤添加量对番茄幼苗生长的影响较大,添加30%风化煤可促进番茄幼苗生长,而添加20%风化煤番茄幼苗生长迟缓。一定配比的腐熟玉米秸秆和风化煤可替代草炭用于番茄育苗基质,可进一步加强腐熟玉米秸秆与不同添加量风化煤配比对番茄幼苗生长的影响及机制研究。

关键词：玉米秸秆风化煤复合基质番茄幼苗腐熟生长指标

分阶段接菌对中药残渣堆肥腐熟度及微生物多样性的影响

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环境科学研究 2021年第2期34卷 439-449页

作者：陆晓林白红艳张爱悦戴传超马艳贾永南京师范大学生命科学学院江苏南京210023 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所江苏南京210014

堆肥通常用于处理有机固体废弃物,可通过接种木质纤维素降解功能菌群提高堆肥进程及产品品质.然而,堆肥过程中传统的功能菌群一次性添加方式,不仅造成了堆肥过程中较低的堆肥效率,而且堆肥产品品质也并不稳定.为了探究基于不同接种方法... 详细信息

堆肥通常用于处理有机固体废弃物,可通过接种木质纤维素降解功能菌群提高堆肥进程及产品品质.然而,堆肥过程中传统的功能菌群一次性添加方式,不仅造成了堆肥过程中较低的堆肥效率,而且堆肥产品品质也并不稳定.为了探究基于不同接种方法对堆肥过程腐熟度和品质的影响,设置M0(不接菌)、M1(分阶段接菌)及M2(一次性接菌)3个好氧堆肥处理,考察各处理堆肥过程中理化性质变化、木质纤维素降解及微生物群落多样性.结果表明:M1处理下,堆肥至第20天,堆体温度达到51.2℃且拥有最高的嗜热温度(67.8℃);堆肥至第67天,发芽指数达到83.61%.此外,M1处理下腐殖质增长率、总有机碳降解率、纤维素降解率和木质素降解率均最高,分别为50.20%、53.86%、59.87%和40.61%,远高于其他2个处理.变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析显示,在嗜热期,真菌种群对于木质纤维素生物降解的作用比细菌种群更加突出,并且受到总磷含量、pH、碱解氮含量和碳氮比的显著影响.研究显示,分阶段接菌可以显著提高堆体温度及堆体中木质纤维素降解酶活性,促进堆体腐熟进程及堆肥产品中腐殖质等养分积累.

关键词：堆肥功能菌群微生物多样性物理化学参数腐熟

易降解有机质含量对黄瓜秧堆肥腐熟和氮损失的影响

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农业工程学报 2017年第1期33卷 231-237页

作者：常瑞雪王骞甘晶晶李彦明中国农业大学资源与环境学院北京100193

蔬菜废弃物无害化处理,尤其对于集约化蔬菜产地,缺乏适用技术,易污染环境,浪费资源,甚至造成后续安全隐患。为实现蔬菜废弃物的安全高效转化,该试验以黄瓜秧为堆肥主原料,以玉米秸秆、淀粉和尿素为调理剂,在控制混合堆肥物料初始碳氮比... 详细信息

蔬菜废弃物无害化处理,尤其对于集约化蔬菜产地,缺乏适用技术,易污染环境,浪费资源,甚至造成后续安全隐患。为实现蔬菜废弃物的安全高效转化,该试验以黄瓜秧为堆肥主原料,以玉米秸秆、淀粉和尿素为调理剂,在控制混合堆肥物料初始碳氮比为25,物料水分质量分数为60%,总物料质量相同的条件下,分析易降解有机质(除木质纤维素之外的有机质)比例对堆肥腐熟进程和氮素损失的影响。试验设置添加易降解有机质的质量分数分别为27%(T1)、36%(T2)、45%(T3)、51%(T4)4个处理,利用自制密闭式堆肥反应器研究了随堆肥进行,不同处理温度、物料损失、有机质降解和二氧化碳释放、p H值、电导率(electrical conductivity,EC)、发芽率指数(germination index,GI)的变化情况,并同时分析了氨气挥发速率、累积排放量和氮素损失率等。研究结果显示:随着初始混合物料中易降解有机质的增加,堆体的最高温度呈现出先升高后降低的趋势,但根据物料的p H值、EC和GI值判断,易降解有机质比例过高会影响堆肥的腐熟过程,其比例不宜超过45%,其中T3的最高温度最高,高达71.4℃,且有机质减少量和CO2累积排放量最高,表明T3最利于堆肥的起爆反应和无害化目标的实现;然而,易降解有机质的增加会伴随氮素损失,尤其是氨气挥发损失量的增加,其中T3氨气损失累积量最大(380.29 mg),T4的氮素损失率最高(36.01%),即物料中的木质纤维素有利于减少氮素的损失。综上,物料中易降解有机质质量分数为45%最利于堆肥的高温实现,同时对腐熟的影响较小,但氮素损失率高,因此实际生产中可额外添加木质纤维素类膨胀剂,改良物料的物理结构和理化特点,从而在实现高温的基础上减少氮素的损失。

关键词：堆肥有机质氮黄瓜秧易降解有机质腐熟氨气氮素损失

极端嗜热功能菌筛选及其促进堆肥腐熟效果研究

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农业环境科学学报 2020年第7期39卷 1633-1642页

作者：王玉张晶曹云吴华山黄红英刘爱民安徽师范大学生命科学学院安徽芜湖241000 江苏省农业科学院循环农业研究中心南京210014 农业农村部种养结合重点实验室南京210014 江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心南京210014

本研究采用富集培养方法从不同高温堆肥环境中分离筛选到9株极端嗜热菌,通过16S rDNA序列比对分析确定其分类地位,通过生长特性研究和酶活测定,优选出6株菌株复配成极端嗜热菌剂,采用模拟堆肥方法研究极端嗜热菌剂促进堆肥腐熟效果。结... 详细信息

本研究采用富集培养方法从不同高温堆肥环境中分离筛选到9株极端嗜热菌,通过16S rDNA序列比对分析确定其分类地位,通过生长特性研究和酶活测定,优选出6株菌株复配成极端嗜热菌剂,采用模拟堆肥方法研究极端嗜热菌剂促进堆肥腐熟效果。结果表明:本研究分离得到的9株菌分别属于土芽孢杆菌属(Geobacillus sp.)、栖热菌属(Thermus sp.)、副土芽孢杆菌属(Parageobacillus sp.)和红嗜热菌属(Rhodothermus sp.)。所分离菌株最适生长温度均在65~70℃;菌株NY-44、D和E的最适生长pH为9.5,属于嗜碱菌;菌株NY-44最适生长盐浓度为20 g·L^-1,属于嗜盐菌。土芽孢杆菌和副土芽孢杆菌所产蛋白酶活性相对其他菌株较高,且最适反应温度均不低于80℃。在堆肥30 d时,接种极端嗜热菌剂的处理与未接种相比,种子发芽指数(GI)和胡富比(HA/FA)分别提高了35.9%和21.3%。研究结果表明,接种极端嗜热菌剂能加快堆肥腐熟进程,提高堆肥品质。

关键词：极端嗜热菌生长特性酶活堆肥腐熟

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腐熟樟子松鳞基质研究

内蒙古农业大学学报（自然科学版） 2022年第3期43卷 86-91页

作者：苏日嘎拉马兵黄金田内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院/内蒙古自治区沙生灌木纤维化和能源化开发利用重点实验室呼和浩特010018

为了制备具有通气性、吸水性、养分含量充足的植物栽培基质,以樟子松鳞为原料对其碱预处理、C/N调整后,添加菌剂进行腐熟,研究了不同含水率对樟子松鳞腐熟的影响。添加EM(复合)菌剂和碱预处理樟子松鳞能够显著缩短腐熟改性时间,腐熟改... 详细信息

为了制备具有通气性、吸水性、养分含量充足的植物栽培基质,以樟子松鳞为原料对其碱预处理、C/N调整后,添加菌剂进行腐熟,研究了不同含水率对樟子松鳞腐熟的影响。添加EM(复合)菌剂和碱预处理樟子松鳞能够显著缩短腐熟改性时间,腐熟改性过程中含水率为60%时效果最好:Z组樟子松鳞干密度、湿密度和非毛管孔隙率分别为0.217 g/cm~3、0.603 g/cm~3、29.5%;Z组樟子松鳞干密度、湿密度和非毛管孔隙率分别为0.208 g/cm~3、0.693 g/cm~3、43.7%。经过元素分析测试,两组的C/N分别为29.557 7和22.836 5,未处理组C/N为222.617 8,相比前两者下降幅度较大。经过腐熟处理的樟子松鳞表现出优良的通气性和吸水性能。经过腐熟处理后樟子松鳞Z组营养元素Fe、Mg、Mn、Zn分别增加了8.2%、56.4%、16.3%、33.2%。

关键词：樟子松鳞腐熟 EM菌剂