農(nóng)業(yè)廢棄物靜態(tài)高溫堆腐微生物菌劑研究.pdf

1、在農(nóng)業(yè)廢棄物的好氧堆肥過程中，微生物起著至關(guān)重要的作用。本研究選擇目前我國數(shù)量多、分布廣的雞糞、小麥秸稈為主要材料，采用堆肥裝置，分離農(nóng)業(yè)廢棄物堆肥中不同溫度階段的微生物菌株，并從分離的菌株中初選出具有較強(qiáng)纖維素水解能力、蛋白質(zhì)水解能力、淀粉水解能力的菌株，將這些水解能力強(qiáng)的菌株組合成對農(nóng)業(yè)廢棄物堆肥降解的優(yōu)勢復(fù)合微生物菌劑。通過對加入復(fù)合菌劑后的農(nóng)業(yè)廢棄物堆肥過程中水解酶和氧化還原酶動態(tài)變化進(jìn)行研究，推測復(fù)合微生物菌劑對堆肥的進(jìn)程和強(qiáng)

2、度的影響，同時(shí)對農(nóng)業(yè)廢棄物堆肥過程的腐熟指標(biāo)進(jìn)行測定，判斷篩選的復(fù)合微生物菌劑在農(nóng)業(yè)廢棄物高溫堆肥中的作用效果。研究的主要結(jié)果如下： 1、以雞糞小麥秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物自然堆肥不同階段的堆料為分離源，在中溫(35℃)和高溫(50℃)兩種溫度范圍條件下進(jìn)行菌種分離。對分離得到的菌株通過形態(tài)學(xué)觀察進(jìn)行歸類，利用淀粉降解、明膠水解、纖維素水解試驗(yàn)從分離的微生物中篩選具有淀粉、蛋白質(zhì)和纖維素降解能力的菌株A2、A4、A6、A8、AH2、AH

3、3、AH4、B1、B21、B22、B24、BH2、BH5、BH7、J1、J3、J4、JH1、JH2、JH3、M3、M5、M10作為被選高效微生物，將獲得的這些菌株組合成復(fù)合微生物，通過對雞糞小麥秸稈的物質(zhì)降解正交試驗(yàn)，篩選出對農(nóng)業(yè)廢棄物降解具有明顯促進(jìn)作用的最優(yōu)菌株組合CM1(菌株為B21，BH2，A8，AH3，M10，J4，JH1)。雞糞秸稈混合物降解率試驗(yàn)表明，加入CM1菌劑的物質(zhì)的降解率達(dá)到53.29％，呈極顯著大于其它菌株組合對

4、物質(zhì)的降解率。所有菌劑組合對雞糞、小麥秸稈的降解率也均極顯著的高于不添加菌劑處理的降解率，說明加入復(fù)合微生物菌劑對雞糞、小麥秸稈的降解有明顯的促進(jìn)作用，因此，組合CM1可以作為雞糞、小麥秸稈降解的首選外源復(fù)合微生物。 2、在靜態(tài)通氣條件下，以雞糞、小麥秸稈和花椒粕與為原料，加入復(fù)合微生物菌劑CM1和不加菌劑在堆腐過程中纖維素酶、蔗糖酶活性的變化趨勢基本一致，但加入CM1處理的兩種酶的活性高峰值都高于CK處理，其峰值分別達(dá)到了0.

5、192 mg glucose.(g.24h)<'-1>和20.736 mg glucose.(g.24h)<'-1>。加，)kCM1的溫度在第4天達(dá)到最大值67.2℃，纖維素酶活性第16天達(dá)到高峰值0.192mg.glucose.(g.24h)<'-1>；而CK處理的堆肥溫度在第6天達(dá)到最大值65.1℃，在第18天達(dá)到高峰值0.135 mg glucose.(g.24h)<'-1>。加入CM1處理的蔗糖酶活性第14天達(dá)到高峰值20.73

6、6 mg glucose.(g.24h)<'-1>;CK處理的堆料第6天溫度達(dá)到最大值65.3℃，蔗糖酶活性在第天16達(dá)到高峰值16.421 mg glucose.(g.24h)<'-1>；加入CM1處理的脲酶活性第18天出現(xiàn)高峰值0.863 mg NH<,3>(g.24h)<'-1>，CK處理的脲酶活性在第20天出現(xiàn)高峰值0.692mg NH<,3>(g.24h)<'-1>。加入復(fù)合微生物CM1處理的堆肥纖維素酶、蔗糖酶和脲酶三種酶活

7、性高峰值的出現(xiàn)均早于CK處理兩天出現(xiàn)，加入微生物菌劑CM1能提高酶活性水平及其峰值。 3、堆腐過程氧化還原酶活性變化研究表明，添加微生物菌劑CM1處理的過氧化氫酶活性在第3天達(dá)到峰值1705ml 0.001N高錳酸鉀·g<'-1>·(20min)<'-1>，CK處理的在第4天達(dá)最大值1697ml 0.001N高錳酸鉀·g<'-1>·(20min)<'-1>；添加菌劑處理的脫氫酶活性第10天達(dá)最大值8.39 μ l H<'+>·g

8、<'-1>·(24h)<'-1>，CK處理的在第12天達(dá)峰值6.57 μ 1 H<'+>·g<'-1>·(24 h)<'-1>；多酚氧化酶加菌劑處理在第18天達(dá)峰值7.33沒食子素·g<'-1>·(2h)<'-1>，CK處理的在第32天達(dá)最大值6.65沒食子素·g<'-1>·(2h)<'-1>。同時(shí)，從堆肥的整個過程看添加微生物菌劑處理的酶活性上升較快，而且酶活性的最大值也比CK處理的酶活性要高。加菌劑處理的過氧化氫酶活性在整個堆肥過程

9、中基本都高于CK處理：加菌劑處理的脫氫酶活性在整堆肥中期中高于CK處理，說明添加菌劑對堆肥的物質(zhì)分解具有促進(jìn)作用；在堆肥的前26天加菌劑處理的多酚氧化酶活性高于CK處理的活性，表明微生物菌劑可以促進(jìn)木質(zhì)素的降解和其產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化。 4、以分離篩選的復(fù)合微生物菌劑CM1、CM2進(jìn)行雞糞麥草堆肥試驗(yàn)。結(jié)果表明，雞糞和麥草在堆肥時(shí)加入復(fù)合微生物菌劑CM1、CM2后，臭味消除能比對照提早15-20d，其0～15d的氨氣釋放平均濃度比對照處理

10、的氨釋放濃度分別低6.8％和9.3％，同時(shí)硫化氫釋放濃度在堆制過程中始終低于對照處理，達(dá)到了較好的除臭效果；加入菌劑使堆料溫度≥60℃的時(shí)間達(dá)到6-9d，在堆制各時(shí)期NH<,4><'+>-N的平均濃度順序?yàn)樘幚恝?處理Ⅰ<'->-N含量，以處理Ⅰ和處理Ⅱ的較高，達(dá)到了0.121 g·kg<'-1>和0.137 g·kg<'-1>，表現(xiàn)出了除臭和保氮的效果，使堆肥后的有機(jī)質(zhì)、總氮、全磷、全鉀含量