農(nóng)業(yè)廢物堆肥不同時期產(chǎn)漆酶擔(dān)子菌群落多樣性研究.pdf

1、堆肥技術(shù)作為一項經(jīng)濟有效的有機固體廢物處理與資源化利用技術(shù)，是備受關(guān)注的重要研究課題之一。但木質(zhì)素難以降解使得傳統(tǒng)堆肥堆置效果不佳，從而影響了堆肥資源化技術(shù)的發(fā)展。堆肥過程中微生物群落間相互影響相互作用來降解木質(zhì)素等有機物，了解微生物群落演替的基本信息有助于發(fā)展堆肥新方法與理論。漆酶被認(rèn)為是高效木質(zhì)素降解酶系，大量研究表明，在堆肥體系中直接添加漆酶或者產(chǎn)漆酶菌劑，能夠顯著促進木質(zhì)纖維素的生物降解，提高堆肥效率并最終改善堆肥產(chǎn)品質(zhì)量。本文

2、探討了堆肥過程中產(chǎn)漆酶擔(dān)子菌群落組成及其變化，系統(tǒng)地研究了高效木質(zhì)素降解功能微生物與其胞外酶對木質(zhì)素降解的作用機理以及堆肥基質(zhì)中不同理化因子對產(chǎn)漆酶擔(dān)子菌群落的影響。本文具體工作及成果包括以下2個部分內(nèi)容:
　　第1部分內(nèi)容為模擬農(nóng)業(yè)秸稈好氧堆肥過程，設(shè)置三個平行堆體，監(jiān)測堆體含水率、pH、堆體溫度、WSC、C/N等環(huán)境因子，分析堆肥過程中木質(zhì)纖維素降解和漆酶酶活變化。本實驗堆肥過程經(jīng)歷升溫期(days0-1)、高溫期(＞50℃，

3、days2-7)、降溫期(days8-25)和腐熟期(days26-50)4個主要階段。堆體溫度在55℃以上的時間超過4d，達(dá)到殺滅動植物病原菌要求。pH在堆置過程中呈波動上升趨勢，最終穩(wěn)定在8.0～8.5。含水率整體變化幅度不大，在高溫期階段達(dá)到最小值，隨著人工調(diào)節(jié)逐漸恢復(fù)到最適合的范圍之內(nèi)。WSC在堆肥的初期進行短暫的上升之后持續(xù)下降，結(jié)束時含量約是初期含量的30％。在堆肥進程中，C/N呈下降趨勢，由最初的32.15降低到堆肥腐熟期

4、的14.95。
　　第2部分內(nèi)容為應(yīng)用定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(real-timePCR)、克隆測序技術(shù)等研究農(nóng)業(yè)廢物堆肥過程中產(chǎn)漆酶擔(dān)子菌群落。樣品分別取自4個典型堆肥階段并建立克隆文庫，共擴增得到110個OUT。堆肥不同時期的產(chǎn)漆酶擔(dān)子菌群落組成顯著不同，堆肥高溫期產(chǎn)耐高溫漆酶擔(dān)子菌成為優(yōu)勢群體，高溫期漆酶基因豐度和多樣性指數(shù)遠(yuǎn)低于其他時期。除了高溫期，木質(zhì)素降解、漆酶酶活分別與相應(yīng)的產(chǎn)漆酶擔(dān)子菌基因豐度之間存在顯著線性關(guān)系。堆體溫