雞糞堆肥氮轉(zhuǎn)化規(guī)律與異養(yǎng)亞硝化細菌研究.pdf

1、集約化禽畜養(yǎng)殖業(yè)的迅速崛起，使禽畜糞便污染加劇，成為環(huán)境污染中的突出問題。畜禽糞便的無害化處理勢在必行，好氧堆肥是將其轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)有機肥的重要的無害化和資源化途徑。但畜禽糞便及垃圾等廢棄物好氧堆肥過程中普遍存在著嚴(yán)重的氮素?fù)p失問題，這不僅污染環(huán)境、影響畜禽健康，還在很大程度上降低了肥料中的養(yǎng)分含量。相關(guān)研究證明，造成此類堆肥過程中氮素?fù)p失的主要原因是氨的持續(xù)性揮發(fā)和硝態(tài)氮的反硝化，且氨態(tài)氮揮發(fā)占的份額要明顯大于硝態(tài)氮反硝化(賀琪，2005

2、)。現(xiàn)有的氮素?fù)p失控制方法不論是控制適宜的堆肥工藝條件還是使用堆肥添加劑，都是從宏觀上對堆肥過程氮素?fù)p失進行調(diào)控。本研究與以往不同的是，從該過程的氮素轉(zhuǎn)化規(guī)律入手，研究了四類氮轉(zhuǎn)化細菌的數(shù)量變化與氮素轉(zhuǎn)化之間的相關(guān)性，明確了好氧堆肥過程氮素轉(zhuǎn)化的微生物作用機理，在此基礎(chǔ)上著重考察了能夠減少堆肥過程中氨態(tài)氮揮發(fā)的異養(yǎng)亞硝化細菌的作用規(guī)律及生物學(xué)特性，以期為堆肥過程的氮素?fù)p失的控制提供必備的理論基礎(chǔ)。研究內(nèi)容及結(jié)論如下： (1)在

3、雞糞好氧堆肥全程測定了氨化、異養(yǎng)亞硝化、異養(yǎng)硝化和好氧反硝化四類細菌數(shù)量及有機態(tài)氮、氨態(tài)氮、硝態(tài)氮等含量的變化，并進行了二者間相關(guān)分析。結(jié)果證明：該過程各類氮轉(zhuǎn)化細菌以中溫菌居多，最適生長溫度35℃。其中，升溫段35℃之后，菌數(shù)隨溫度上升而下降；降溫段35℃之前，菌數(shù)隨溫度下降而上升。研究的各類氮轉(zhuǎn)化細菌中，氨化細菌最耐熱，是高溫期發(fā)揮作用的主要類群。堆肥全程各類氮轉(zhuǎn)化菌數(shù)與相應(yīng)氮素轉(zhuǎn)化量的關(guān)系為：升溫段，氨化細菌、亞硝化和硝化菌數(shù)增加

4、時，氨態(tài)氮和硝態(tài)氮的增幅較??；此三類菌數(shù)降低時，氨態(tài)氮和硝態(tài)氮的增幅較緩。降溫段，氨化細菌數(shù)量與氨態(tài)氮含量變化之間無相關(guān)表現(xiàn)：硝態(tài)氮變化量與亞硝化、硝化細菌變化量呈正偏相關(guān)，與反硝化細菌變化量呈負(fù)偏相關(guān)。 (2)進行了異養(yǎng)亞硝化細菌的分離和篩選，獲得優(yōu)勢異養(yǎng)亞硝化細菌17株，經(jīng)過轉(zhuǎn)化試驗認(rèn)定其中SY35-1、JY35-3和JY45-2為本研究的高效異養(yǎng)亞硝化細菌菌株。 (3)對篩選到的三株高效異養(yǎng)亞硝化細菌進行了生物

5、學(xué)特性研究，明確了初始有機物濃度、氨態(tài)氮濃度、pH值、C/N、溶解氧含量、培養(yǎng)溫度等環(huán)境條件對其氨氧化活性的影響；同時還了解了氨化、硝化和反硝化及生長曲線等相關(guān)生物學(xué)特征。 (4)利用微生物學(xué)經(jīng)典分類鑒定法對所獲三株高效異養(yǎng)亞硝化細菌菌株予以鑒定發(fā)現(xiàn)：SY35-1是棒狀桿菌(Corynebacteriumsp).、JY35-3和JY45-2是假單胞菌(Pseudomonassp.)其中Corynebacteriumsp.具有異