Page 31 - 《华中农业大学学报（自然科学版）》2022年第4期
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第 4 期                张晟国 等：堆肥发酵功能菌株的筛选及其在鸡粪好氧堆肥中的应用                                        25

               活和除臭能力较高，并根据菌株的功能分别复配了                           合菌剂Ⅱ因含有除氨能力较高的菌株，能显著降低
               有高降解能力的复合菌剂Ⅰ和有潜在固氮除臭功能                           堆体的脲酶活性和氮损失，从而使堆肥产品具有最
               的复合菌剂Ⅱ。                                          高的总养分含量。添加复合菌剂可以调控堆肥过程

                   鸡粪由于铵态氮含量高导致氨挥发产生异味， 中的氮代谢，减少氮素物质转化为氨，或吸附堆体内
               如果将氨氧化为亚硝酸盐、硝酸盐能有效降低氨的                           铵态氮，或促进铵态氮转化为硝态氮，或通过生物转
               挥发从而减少对环境的污染。本研究中的饲料类芽                           化将氮固定储存，从而减少氨的产生。Guo 等                  ［18］ 发
               胞杆菌 5-1、台中类芽胞杆菌 6-6 和红球菌 K4-1 降低                 现添加巨大芽孢杆菌能够促进堆肥中氨氧化过程，
               了鸡粪试验组中的 NH 3 浓度并且减少了 NH 4 -N 的                  降低氨氮的排放。Mao 等         ［19］ 用实验室规模的反应器
                                                       +
               含量。Bai 等   ［13］ 发现含亚硝酸盐还原酶（Nirs）基因               进行堆肥发现，添加菌粉改善了堆肥中的氮储存和
               和氨单加氧酶（amoA）基因的红球菌可以通过将                          微生物群落。微生物产生的纤维素酶在堆肥纤维素
                   +
                                                         +
               NH 4 -N 转化为亚硝酸盐和硝酸盐来减少 NH 4 -N                   生物降解过程中起主要作用，纤维素的降解程度可
               的含量。而在生物反应器中检测到与红球菌具有高                           以使用纤维素酶活性来表明            ［20］ 。接种外源微生物可
               度相似性的硝化细菌          ［14］ ，这也表明红球菌可以进行             以加速堆肥过程中纤维素的降解，外源微生物的添
               硝化反应促进铵态氮转化为硝酸盐，从而减少铵态                           加一方面改变了微生物群落            ［21］ ；另一方面促进了酶
               氮含量。                                             活性的提高    ［22］ 。鸡粪中的尿素可被脲酶分解为氨和
               3.2  添加复合菌剂对鸡粪好氧堆肥的强化作用                          二氧化碳，脲酶对于粪便堆肥过程中异味的产生起
                   在好氧堆肥中接种微生物菌剂是加快畜禽粪便                         关键作用。在本研究中，堆肥前期脲酶活性高，随后
               无害化和腐熟的方法之一。本研究中添加复合菌剂                           脲酶活性逐渐降低，与其他研究结果相似                  ［23］ 。复合
               能显著提高堆肥温度，这可能是因为添加微生物菌                           菌剂Ⅱ组可降低堆肥过程中脲酶活性和氮损失率，
               剂促进了有机物的降解，使得堆体温度快速上升，加                          表明了低脲酶活性可以抑制氨的挥发，从而降低堆
               快堆肥腐熟进程。尤其是复合菌剂Ⅰ能提高堆体温                           肥过程中的氮损失。脲酶活性下降，一方面可能是
               度 5.8 ℃，可能是复合菌剂Ⅰ是由产酶活力高的菌株                       添加的复合菌剂具有抑制脲酶活性的特性，另一方
               组成，显著加快了有机物的降解。也有研究表明，添                          面可能是复合菌剂通过促进硝化作用，减少高浓度
               加复合菌剂促进堆体物质分解，释放更多热量，当高                          的铵态氮抑制脲酶生物反应            ［24］ 。复合菌剂Ⅱ堆肥产
               温持续 3 d 以上可以有效消除鸡粪堆体中的病原微                        物总养分可达到 5.32%，显著高于其他组，这也表明
               生物和杂草，达到无害化处理标准              ［15］ 。              了复合菌剂Ⅱ可在一定程度上减少堆体中总养分流
                   堆肥腐熟度影响堆肥质量，种子发芽指数是目                         失，这可能与其降低了氮素损失有关。
               前广泛应用的判断堆肥腐熟度的重要方法                   ［16］ 。在本
               研究中，复合菌剂Ⅰ、复合菌剂Ⅱ均显著提高了种子                          参考文献References
               发芽指数，堆肥第 7 天，相对于 CK 组分别提高了
                                                               ［1］ GONG B，ZHONG X，CHEN X，et al. Manipulation of com‐
               27.23%、27.40%，堆肥产物种子发芽指数 GI 值≥
                                                                    posting oxygen supply to facilitate dissolved organic matter
               70.00%，符 合 国 家 农 业 行 业 标 准 NY/T 3442－                （DOM）accumulation which can enhance maize growth［J/OL］.
               2019；但 CK 组仅为 47.89%，未达到基本腐熟要求，                      Chemosphere，2021，273：129729［2022-04-08］. https：//doi.
                                                                    org/10.1016/j.chemosphere.2021.129729.
               这充分表明了在鸡粪堆肥中接种复合菌剂Ⅰ、Ⅱ可
                                                               ［2］ ALEGBELEYE O O，SANT'ANA A S.Manure-borne patho‐
               以促进鸡粪堆体腐熟，降低对植物生长毒性作用。                               gens as an important source of water contamination：an update
               有研究表明 C/N 小于 20 时堆肥腐熟，腐熟度与 C/N                       on the dynamics of pathogen survival/transport as well as prac‐
               之间呈现显著负相关         ［17］ 。在本研究中，堆肥结束时，                 tical risk mitigation strategies［J/OL］.International journal of
                                                                    hygiene and environmental health，2020，227：113524［2022-
               各组C/N均小于20，达到腐熟C/N的要求。
                                                                    04-08］. https：//doi.org/10.1016/j.ijheh.2020.113524.
                   本研究发现，复合菌剂Ⅰ因含有产淀粉酶、蛋白                       ［3］ KIM J K，LEE D J，RAVINDRAN B，et al. Evaluation of inte‐
               酶和纤维素酶能力较高的菌株，能有效促进堆肥中                               grated ammonia recovery technology and nutrient status with an
               有机物质的降解，显著增加堆体纤维酶活性、提高堆                              in-vessel composting process for swine manure［J］. Bioresource
                                                                    technology，2017，245：365-371.
               体温度、加快堆肥腐熟，但也因堆肥温度的提高，使
                                                               ［4］ 赵彬涵，孙宪昀，黄俊，等 . 微生物在有机固废堆肥中的作用与
               得氨气挥发更为严重，从而有较多的氮损失。而复                               应用［J］. 微生物学通报，2021，48（1）：223-240.ZHAO B H，
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