中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 微生物菌劑對(duì)設(shè)施辣椒秸稈原位堆肥土壤理化性質(zhì)及 細(xì)菌群落的影響 李 雪 菲 靳 拓 張 凱 嚴(yán) 昌 榮 丁 超 武 劉 勤 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所 北京 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)膜污染防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北 京 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)總站 北京 山東省農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)總站 濟(jì)南 山東成聚農(nóng)業(yè)科技有限公司 濰 坊 摘 要 為明確微生物菌劑對(duì)設(shè)施廢棄秸稈參與原 位 堆肥的影響 以辣椒秸稈為研究對(duì)象 利用實(shí)驗(yàn)室常規(guī)化學(xué) 分析方法 測(cè)定堆肥理化性質(zhì) 并通過 高通量測(cè)序技術(shù)分析堆肥過程細(xì)菌群落 結(jié)果 表明 外源微生物 菌劑可顯著提高堆肥期間土壤溫度 提高電導(dǎo)率值 促進(jìn)總氮的固定 有效減少堆肥中期氮素?fù)p失 不同發(fā)酵時(shí)期 細(xì)菌優(yōu)勢(shì)菌 種 不 同 變 形 菌 門 厚 壁 菌 門 酸 桿 菌 門 綠 彎 菌 門 芽單 胞菌門 擬桿 菌門 放線 菌門 和異 常球菌 棲 熱 菌門 是辣 椒秸稈原位堆肥過程在門水平優(yōu)勢(shì)細(xì)菌 克雷伯氏菌屬 芽孢 桿 菌屬 不動(dòng) 桿菌屬 和 假 單孢菌屬 是屬水平優(yōu)勢(shì)細(xì)菌 微生物菌劑對(duì)細(xì) 菌 群落結(jié)構(gòu)的影響主要體現(xiàn)在堆肥升溫期和降溫期 添 加 微生物菌劑處理堆肥最高溫度比對(duì)照提高 和堆 肥前相比 電導(dǎo)率提高了 總氮 提高了 優(yōu)勢(shì)菌群變形菌和厚壁門在所有組內(nèi)變化 最顯 著 綜上 微生物菌劑為辣椒秸稈原位堆肥 最 適添加量 研究結(jié)果為茄果類秸稈還田堆肥技術(shù)提 供依據(jù) 關(guān)鍵詞 設(shè)施辣椒秸稈 微生物菌劑 原位堆肥 細(xì)菌群落 中圖分類號(hào) 文章 編號(hào) 文獻(xiàn) 標(biāo)志碼 收 稿 日期 基 金 項(xiàng)目 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目 第一 作者 李雪菲 碩士生研究生 通訊 作者 劉勤 副研究員 博士 主要從事地膜污染綜合防控研究 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 年 第 卷 設(shè)施農(nóng)業(yè) 的迅速發(fā)展同時(shí)產(chǎn)生了大量的農(nóng)作物 廢棄秸稈 據(jù)統(tǒng) 計(jì)全球每年約產(chǎn)生秸稈 億 我國(guó)每年產(chǎn)生秸稈超過 億 秸稈貯存時(shí)間短 運(yùn)輸困難 在全國(guó)各地分布范圍廣 產(chǎn)出量大 進(jìn)行 系統(tǒng)回收和技術(shù)處理存在很大的難度 十三 五 期間提出秸稈綜合利用率要達(dá)到 以上 的目標(biāo) 秸稈綜合利用技術(shù)得到迅速發(fā)展 但目前仍存在禁 燒時(shí)段內(nèi)時(shí)有焚燒 禁燒時(shí)段外大量集中焚燒的現(xiàn) 象 蔬菜 秸稈中含有大量 和微量元素 富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量 將秸稈廢棄物發(fā)酵 經(jīng)過技術(shù) 處理后能成為很好的有機(jī)肥料 增加土壤肥力 促進(jìn) 農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展 堆肥 技術(shù)是提高資源利用率 處理農(nóng)業(yè)廢棄物 的有效手段 發(fā)酵 堆肥是農(nóng)業(yè)廢物被腐殖化的過 程 在發(fā)酵升溫過程中殺死病原菌 促進(jìn)有機(jī)物的腐 熟 有機(jī) 物分解時(shí) 不僅生成含氮 磷 鉀的化合 物 而且還生成重要的活性物質(zhì)腐殖質(zhì) 蔬菜 秸 稈所含養(yǎng)分大多為蔬菜作物生長(zhǎng)所需 參與堆肥后 容易被吸收利用 我國(guó)農(nóng)村經(jīng)常將蔬菜秸稈進(jìn)行堆 料處理 然而 不添加任何輔料的自然堆肥材料配比 不合理 發(fā)酵周期長(zhǎng) 木質(zhì)素分解不充分 還存在較 嚴(yán)重的氮素流失 影響堆肥的質(zhì)量 達(dá)不到無(wú)害化標(biāo) 準(zhǔn) 研究 表明 秸稈堆肥前添加微生物菌劑可 以加速堆肥升溫 提高產(chǎn)品成熟質(zhì)量 添加 微 生物菌劑可以加速農(nóng)業(yè)廢棄物的降解 而且操作便 捷 不會(huì)造成二次污染 微生物菌劑的應(yīng)用對(duì)提高 堆肥效率 改善農(nóng)作物品質(zhì) 發(fā)展綠色無(wú)公害農(nóng)業(yè)具 有重要意義 目前 國(guó) 內(nèi)工廠化堆肥發(fā)酵技術(shù)已經(jīng)非常成熟 其相應(yīng)的微生物菌劑研究也已有眾多優(yōu)良菌群 然 而 工廠化堆肥所需成本高 條件嚴(yán)格 技術(shù)需求高 不適合農(nóng)戶小規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 研究耕層原位高效發(fā) 酵秸稈對(duì)發(fā)展輕簡(jiǎn)化秸稈還田技術(shù)具有重要意義 實(shí)現(xiàn)原位堆肥 要求農(nóng)業(yè)廢棄物達(dá)到綠色循環(huán)利用 標(biāo)準(zhǔn) 茄果類蔬菜生產(chǎn)普遍使用覆膜栽培 地膜具 有增加地溫 抑制地表水分蒸發(fā) 抑制和消滅有害雜 草等多方面功能 年國(guó) 內(nèi)地膜覆蓋種植 面積超過 萬(wàn) 然而塑料地膜無(wú) 法自然 降解 回收率低 殘膜給秸稈還田工作造成負(fù)擔(dān) 設(shè)施 蔬菜生產(chǎn)時(shí) 利用生物降解地膜代替塑料地膜 可有效解決殘膜污染和廢棄物難回收等問題 生物降解地膜配合 秸稈還田后進(jìn)行堆肥 是一種低 成本高效率的農(nóng)業(yè)秸稈可持續(xù)利用技術(shù) 與密 閉 好氧堆肥或厭氧發(fā)酵方式處理蔬菜秸稈比 原位 堆肥不需要前期建設(shè) 并且可以避免秸稈收集運(yùn)輸 等環(huán)節(jié)的人力及經(jīng)濟(jì)投入 目前 茄果類秸稈原 位堆肥的研究尚少 特別是針對(duì)生物降解地膜覆蓋 條件下 對(duì)堆肥各個(gè)階段細(xì)菌群落動(dòng)態(tài)變化了解不 深 因此 本研究選擇設(shè)施大棚生物降解地膜覆蓋 下辣椒秸稈作為研究對(duì)象 通過在堆肥前添加不同 劑量微生物菌劑 利用實(shí)驗(yàn)室常規(guī)化學(xué)分析和 高通 量測(cè)序技術(shù)分析方法 探明外源微生物 菌劑添加對(duì)原位堆肥過程中的理化指標(biāo) 土壤細(xì)菌 優(yōu)勢(shì)群落和群落結(jié)構(gòu)多樣性的影響 確定最適微生 物菌劑添加量 為解決設(shè)施大棚農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廢棄秸 稈資源化問題提供依據(jù) 材 料 與方法 試驗(yàn) 地概況 試驗(yàn)設(shè)置在山東省壽光市馬家旗村 該地屬暖 第 期 李 雪菲等 微生物菌劑對(duì)設(shè)施辣椒秸稈原位堆肥土壤理化性質(zhì)及細(xì)菌群落的影響 溫帶 大陸性季風(fēng)氣候 夏季高溫高濕 冬季干冷 年 平均氣溫 無(wú)霜 期 年平均降水量為 主要 發(fā)生在 月 土壤類型為潮土 母 質(zhì)為密河沖積物 試驗(yàn) 材料 原位堆肥所用干雞糞購(gòu)于當(dāng)?shù)匾患肄r(nóng)場(chǎng) 辣椒 秸稈從設(shè)施大棚前茬辣椒收獲后直接粉碎還田 覆 蓋種植所用生物降解地膜主要材料為 聚對(duì) 苯 二甲酸 己二 酸丁二醇酯 利用秸稈粉碎還田機(jī) 將秸稈粉碎后長(zhǎng)度 辣椒秸稈還田量為 施 用 雞 糞 旋 耕 耕層 土壤 灌水控制耕層含水量 左右 堆 肥原料的基本理化性質(zhì)見表 微生物菌劑由山 東成聚農(nóng)業(yè)科技有限公司提供 菌劑呈粉末狀 有效 活菌數(shù)為每克 億個(gè) 主要成分為枯草芽孢桿菌和 地衣芽孢桿菌 表 堆肥原料的基本理化性質(zhì) 材 料 含 水 量 總 有 機(jī)碳 總 氮 碳 氮 比 干 雞 糞 辣椒 秸稈 試驗(yàn) 設(shè)計(jì) 試驗(yàn)溫室大棚內(nèi)進(jìn)行 試驗(yàn)設(shè) 組處理 包括 不添加秸稈和微生物菌劑 不添 加微生物菌 劑 微 生 物 菌 劑 處 理 微生 物菌劑處理 以及 微生 物菌劑處理 每個(gè) 處理設(shè) 個(gè)重復(fù) 供 試大棚長(zhǎng) 寬 脊高 每組 處理地 塊長(zhǎng) 寬 前后 設(shè)置保護(hù)行 各處理用田 埂隔開 為確保樣品的代表性 在第 和 天采 用隨機(jī)取樣法取樣 選擇堆肥發(fā)熱階段 高溫階段 降溫階段 腐熟階段 個(gè)時(shí)期 收集土壤 待提取 進(jìn)行微 生物細(xì)菌相對(duì)豐度和微生物群 落分析 研究 方法 理化性質(zhì)分析 使用 型環(huán) 境溫度檢測(cè)儀 中國(guó)農(nóng)業(yè)科 學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所 將探針埋入耕 層土壤深分別為 和 每隔 測(cè)定 次 選 擇上午 土壤溫度 數(shù)據(jù)繪制溫度曲線 采用包世德 的方 法對(duì)土壤的理化性質(zhì)進(jìn)行分析 樣品的 和 值 用 計(jì)測(cè)定 總有機(jī)碳 含量 用重鉻酸鉀法測(cè)定 總氮 含量用 凱氏定氮法測(cè)定 土壤 提取 及 擴(kuò)增 每 個(gè)樣品取 土樣 采用土壤 分離 試 劑盒提取土壤微生物基因組 完成 抽提后 利 用 瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)基因組 的質(zhì) 量和 濃度 以提取的基因組 為模 板 用引物序列 和 擴(kuò)增 細(xì)菌 基因 的高變區(qū) 測(cè)序 分析 基因組 由北 京奧維森基因科技有限公司 完成 高通 量測(cè)序 對(duì)獲得的數(shù)據(jù)通過序列拼 接 過 濾 和 去 嵌 合 體 得 到 優(yōu) 化 序 列 進(jìn) 行 聚類 及各分類水平 注釋 統(tǒng)計(jì) 分析 采用 軟件 計(jì)算每個(gè)土壤樣本中細(xì)菌群 落的 多樣性值 采用 軟件中的加權(quán) 距離 對(duì) 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 熱 圖 聚 類 和 分 析 采 用 軟件 中的單因素方差分析 和 主成 分分析 方差分析多重比較采用最小顯著差異 法 在 水平下檢驗(yàn)差異顯 著性 結(jié) 果 與分析 微生物菌劑投入量 對(duì)農(nóng)田土壤溫度的影響 堆肥期間土壤最高溫度及持續(xù)時(shí)間可以反映堆 肥系統(tǒng)中微生物的活躍能力 取耕層土壤深 和 處溫 度平均值為土壤溫度 結(jié)果見 圖 可知土壤溫度變化可將堆肥過程分為 個(gè)階 段 分別為升溫期 高溫期 降溫期和腐熟期 堆肥 期間產(chǎn)生 個(gè)溫度峰值 分為氧氣充足 堆肥第 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 年 第 卷 天 和氧 氣不足 堆肥第 天 個(gè)階 段 堆 肥初期土壤溫度迅速上升 在堆肥第 天左右 所 有處理土壤溫度達(dá)到峰值 后下降至 左右 在 第 天由 于棚內(nèi)氧氣不足 厭氧菌迅速增加 溫度 回升 第 天達(dá) 到第二個(gè)高峰期 后迅速下降 在堆肥腐熟期穩(wěn)定在 左右 從地溫的變化可 以 看 堆肥過程中 和 組處 理地溫 都較 和 高 其中 處理 的地溫在 組 處理中最高 最低 堆 肥全過程 和 的 最 高 溫 度 比 分 別 高 和 最高 溫度比 高 由于 試 驗(yàn)在設(shè)施大棚中進(jìn)行 土溫受天氣條件影響 陰雨天 氣土溫偏低 因此堆肥期間溫度有所起伏 高溫期比 較短暫 不添加秸稈和微生物菌劑 不添加微生物菌劑 微生物菌劑處理 微 生 物 菌劑處理 微生物菌劑處理 下 同 圖 耕層土壤溫度的變化 微生物菌劑投 入量對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響 堆肥期耕層土壤 和 的變化見圖 由 圖 可知 堆肥期間所有處理堆肥初期 為弱 堿性 堆 肥 升 溫 期 小 幅 上 升 堆肥高溫期維持在 在堆 肥中期逐漸下降 腐熟期達(dá)到最低 堆肥結(jié)束時(shí)所有處理 呈中性 其中 顯著 低 于其他處理 由圖 可 知 堆肥升溫 期和降溫期各處理 值在 左右 波動(dòng) 在堆肥降溫期迅速上升 在堆肥終點(diǎn)達(dá)到峰值 堆 肥第 天各處理無(wú)顯著性差異 但堆肥終點(diǎn)各處理 存在顯著差異 和 的 值顯著高于其他 組處 理 與堆肥前比較 和 分別 提高了 和 五組 處理在堆肥后的 都低于 符合 無(wú) 害化標(biāo)準(zhǔn) 微生物菌劑提高堆肥電導(dǎo)率 微生物 菌劑添加量與 值成正比 堆肥期耕層總有機(jī)碳 和總 氮 的變 化見圖 和 處理組的有機(jī)碳含 量 降低最 為 顯 著 在 整 個(gè) 堆 肥 過 程 中 和 組的 總有機(jī)碳含量分別下降了 和 中 有機(jī)碳含量下降幅度 最大 其次是 堆肥 終 點(diǎn)的 含量各處理沒有顯著差異 說(shuō) 明微生物菌劑的添加對(duì)總有機(jī)碳的分解沒有影響 由圖 可 知 堆肥初期 的 含略 有 下降 其他處理的 含量均提高 于堆肥第 天 到達(dá)第一個(gè)峰值 第 天后 各處理的 含量開 始下降 到堆肥中期又回升 在堆肥第 天左右達(dá) 到第二個(gè)峰值 第 天后 小幅平穩(wěn)下降 到堆 肥終點(diǎn)達(dá)到穩(wěn)定 五組處理堆肥腐熟時(shí) 含量與 堆肥前相比均有所提高 和 組的 總氮含量在腐熟期無(wú)顯著性差異 但在堆 肥中期總氮消耗量 添加微生物菌劑的處理顯著高 于對(duì)照 第 期 李 雪菲等 微生物菌劑對(duì)設(shè)施辣椒秸稈原位堆肥土壤理化性質(zhì)及細(xì)菌群落的影響 圖 堆肥期耕層土壤 和 電 導(dǎo)率 的變化特點(diǎn) 圖 堆肥期耕層總有機(jī)碳 和總 氮 的變化特點(diǎn) 微生物菌劑投 入量對(duì)土壤微生物的影響 門水平上的主要細(xì)菌分布 不同菌劑添加量處理下不同典型發(fā)酵階段在門 水平上的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)如圖 所示 可見 辣椒秸 稈堆肥期間在門水平上的相對(duì)豐度超過 的細(xì)菌 種 類 有 變 形 菌 門 厚 壁 菌 酸桿 菌 門 綠 彎 菌 門 芽單 胞菌門 擬桿 菌 門 放線 菌門 和異 常 球菌 棲熱 菌門 不同 發(fā) 酵階段細(xì)菌優(yōu)勢(shì)菌群和含量存在顯著差異 堆肥 升溫期變形菌門 其 次是 厚壁菌門 高溫期厚壁菌門 綠彎 菌門 和變 形 菌門 為優(yōu) 勢(shì)菌群 降溫期綠彎 菌門 和 變 形 菌 門 成為 優(yōu)勢(shì)菌群 腐熟期變形菌門 綠彎 菌門 和芽 單胞菌門 相對(duì) 豐度最高 變形菌門數(shù)量在堆肥升溫期最高 高溫期迅速 降低 五組處理數(shù)量最低時(shí)與堆肥前比降低了 和 降低 幅 度 堆肥 中后期逐漸 數(shù)量回升 微生物菌劑對(duì)辣椒秸稈原位堆肥高溫期 變形菌門數(shù)量有顯著影響 在添加 處 理中 變形菌門數(shù)量降低最多 添加微生物菌劑的 和 組處 理 在堆肥高溫期厚壁菌門 與堆肥前相比相對(duì)豐度顯著增高 分 別 提 高 了 倍 綠彎 菌門在堆肥中后期的數(shù)量 最多 不同處理的峰值時(shí)期存在差異 在堆 肥高 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 年 第 卷 溫期 綠彎菌門占比最多 占 其他 組 處理 在堆肥降溫期綠彎菌門占比最多 分別占全部細(xì)菌的 可知綠彎菌門在 處理中作用最顯著 橫坐標(biāo)軸時(shí)期的最后一位數(shù)字 為升 溫期 為高溫期 為 降溫期 為腐熟期 下同 圖 堆肥不同時(shí)期門水平主要細(xì)菌分布 屬水 平上的主要細(xì)菌分布 不同菌劑添加量處理下不同典型發(fā)酵階段在屬 水平上的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)如圖 所示 可知 辣椒秸 稈堆肥期間在屬水平上的相對(duì)豐度超過 的細(xì)菌 種類 有 克 雷 伯 氏 菌 屬 芽 孢 桿 菌 屬 不動(dòng) 桿菌屬 和假 單孢菌 屬 不同 發(fā)酵階段細(xì)菌優(yōu)勢(shì)菌群和 含量存在顯著差異 堆肥升溫期優(yōu)勢(shì)細(xì)菌為克雷伯 氏菌屬 高溫期為不動(dòng)桿菌屬 降溫 期為綠彎菌屬 腐熟 期為芽單胞菌屬 噬冷 桿菌屬 在升 溫期存在少 量 隨著堆肥溫度升高幾乎消失 假單胞菌屬在堆 肥升溫期最高 高溫期迅速降低 五組處理數(shù)量最低 時(shí)與堆肥前比降低了 處理假單胞菌屬降低幅度最大 不 動(dòng)桿 菌屬在各處理腐熟期豐度無(wú)顯著差異 但是在堆肥 高溫期 添加微生物菌劑的處理下降更快 五組處理 在高溫期分別下降了 細(xì)菌科水平樣本 聚類分析 由圖 可知 不同堆肥發(fā)酵時(shí)期的細(xì)菌相對(duì)豐 度在科水平上明顯分離 升溫期與其他三個(gè)時(shí)期細(xì) 菌組成差異最大 在堆肥降溫期 和 兩種 處 理與堆肥腐熟期的細(xì)菌聚類分布更接近 兩組處理細(xì)菌組 成上堆肥降溫期和高溫期的細(xì) 菌分布更接近 添加微生物菌劑的處理在降溫期的 厭氧繩菌科 豐度 最高 降溫期添 加 處理 的厭氧菌在所有處理中最高 由于微生物菌劑的主要成分是芽孢桿菌 因此在同 一發(fā)酵 時(shí) 期 添 加 微 生 物 菌 劑 的 處 理 芽 孢 桿 菌 科 顯著 高于對(duì)照 芽孢 桿菌科 含量與微生物菌劑添加量成正比 主成 分分析 評(píng)價(jià)微生物群落之間差異的 主成 分分析 結(jié)果見圖 可知 堆肥升溫期所有處理聚在一組 第 期 李 雪菲等 微生物菌劑對(duì)設(shè)施辣椒秸稈原位堆肥土壤理化性質(zhì)及細(xì)菌群落的影響 圖 堆肥不同時(shí)期土壤屬水平主要細(xì)菌分布 其中 和 距離 接近 最遠(yuǎn) 堆 肥 高溫期所有處理聚在一組 其中 相對(duì) 和 最遠(yuǎn) 堆 肥降溫期和堆肥腐熟期所有處理聚 在一組 其中堆肥降溫期 相對(duì)其他處理最遠(yuǎn) 堆肥 腐熟期各處理沒有顯著差異 對(duì)于堆肥過程的 細(xì)菌 同一處理下不同發(fā)酵階段的細(xì)菌組成存在顯 著差異 不同處理下同一發(fā)酵階段細(xì)菌組成結(jié)構(gòu)類 似 微生物菌劑對(duì)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響主要體現(xiàn)在 在堆肥升溫期和降溫期 其中添加 微 生物 菌劑的處理對(duì)細(xì)菌群落的影響最顯著 討 論 微生物菌 劑投入能提高堆肥土壤高溫期溫度峰 值 與 龔 建 英 等 研 究 一 致 本 研 究 得 出 添 加 和 微生物菌劑處理對(duì)提 高 堆肥 升 溫 期 土 壤 最 高 溫 度 效 果 更 顯 著 已有研究表明添 加微生物菌劑能夠提高堆 肥土壤的 主要通過影響微生物的活性來(lái)影 響堆肥過程 大多 數(shù)微生物生長(zhǎng)的最優(yōu) 范 圍在 內(nèi) 也是 堆肥物料發(fā)酵適宜的范 圍 大小不僅影響有機(jī)物質(zhì)分解 及微生物活 動(dòng)強(qiáng)度 而且直接影響酶參與的生化反應(yīng)速度 本試驗(yàn)樣品在堆肥前都呈現(xiàn)弱 堿性 然而 隨著堆肥 材料的分解和成熟以及腐殖酸的產(chǎn)生 逐漸降 低并趨于穩(wěn)定 在堆肥期結(jié)束時(shí)所有處理 為 適合 辣椒生長(zhǎng) 細(xì)菌豐度與土壤有機(jī)碳 氮含量有關(guān) 土壤 中絕大多數(shù)的微生物 依賴于 分解土壤有機(jī)質(zhì)來(lái)獲取能量 由圖 曲 線可 知 堆肥升溫期所有處理組的 含量 迅速降低 分析原因?yàn)橥寥来嬖诖罅康幕钚允葻嵛⑸?堆肥 初期有機(jī)碳被好氧微生物降解及同化 生成相對(duì)穩(wěn) 定的腐殖質(zhì) 堆肥中氮元素的轉(zhuǎn)移是衡量堆肥質(zhì) 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 年 第 卷 圖 堆肥不同時(shí)期科水平細(xì)菌群落的相對(duì)豐度 圖 主成 分分析 第 期 李 雪菲等 微生物菌劑對(duì)設(shè)施辣椒秸稈原位堆肥土壤理化性質(zhì)及細(xì)菌群落的影響 量的 重要方式 氮素?fù)p失不僅會(huì)使堆肥養(yǎng)分散失 產(chǎn)生的氣體還會(huì)污染環(huán)境 堆肥 腐熟時(shí) 含 量與堆肥前有所增加 是因?yàn)槲⑸锞鷦┲写嬖诎?化細(xì)菌 可以有效控制氮素的損失 減少氨氣揮發(fā) 起到固氮保肥的作用 微生 物菌劑有助于辣椒 秸稈堆肥過程中氮素的保持 但不同添加量對(duì)氮素 保持的效果無(wú)顯著差異 微生物菌劑對(duì)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響主要體現(xiàn)在 在堆肥升溫期和降溫期 微生物菌劑能夠顯著增加 高溫期厚壁菌門 加快消耗變形菌 增加降溫期厭氧 菌門 和芽 孢桿菌門 豐 度 各優(yōu)勢(shì)菌 群在堆肥不同時(shí)期起到不同作用 變 形菌與 代謝有關(guān) 可加速堆肥過程中有機(jī)物的 降解 微生 物菌劑對(duì)辣椒秸稈原位堆肥高溫期 變形菌相對(duì)豐度有顯著影響 在添加 處理 中變形菌相對(duì)豐度降低最多 厚壁菌門有很多 能夠抑制作物病害的細(xì)菌 例如芽孢桿菌 芽 孢桿 菌能生產(chǎn)大量抗生素 為作物生長(zhǎng)提供需要的 營(yíng)養(yǎng) 添加微生物菌劑的處理增加了土壤中芽孢桿 菌的數(shù)量 綠彎菌主要參與大氣 的固 定和纖 維素的分解 同時(shí)參與氮的硝化作用 綠彎 菌門 在堆肥中后期的數(shù)量最多 不同處理的峰值時(shí)期存 在差異 在 處理 中發(fā)揮最顯著的作用 本試驗(yàn) 以雞糞為原料 堆體擬桿菌門豐度較高 與趙彬涵 等 研究 一致 結(jié) 論 本研究通 過添加不同劑量微生物菌劑對(duì)設(shè)施大 棚辣椒秸稈進(jìn)行原位堆肥 測(cè)定堆肥期間耕層土壤 理化性質(zhì) 并使用 高通 量測(cè)序技術(shù)對(duì)堆 肥過程四個(gè)典型發(fā)酵階段中的細(xì)菌多樣性進(jìn)行了分 析 結(jié)論如下 在辣椒秸稈耕層堆肥試驗(yàn)中添加外源微生物菌 劑提高了堆肥期間耕層土壤溫度 提高了土壤可溶 性鹽的含量 促進(jìn)了總氮 的固定 有效減少氮 素 損 失 保證了堆肥的質(zhì)量 變 形 菌 門 厚壁 菌門 酸桿 菌門 綠彎 菌門 芽單 胞菌 門 擬桿 菌門 放線 菌 門 和 異 常 球 菌 棲 熱 菌 門 是辣椒秸 稈耕層堆肥過程 在 門 水 平 上 的 優(yōu) 勢(shì) 細(xì) 菌 克 雷 伯 氏 菌 屬 芽孢 桿菌屬 不動(dòng) 桿菌屬 和假 單孢菌屬 是屬 水 平優(yōu)勢(shì)細(xì)菌 微生物菌劑對(duì)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響 主要體現(xiàn)在在堆肥升溫期和降溫期 微生物菌劑能 夠顯著高溫期厚壁菌 大量消耗變形菌 增加降溫期 厭氧 菌 和 芽 孢 桿 菌 豐度 處理堆 肥最高溫度與對(duì)照提高 和 堆肥前相比提高了 電導(dǎo) 率和 總 氮 變形菌門和厚壁菌門 變化在所有組內(nèi)最顯著 對(duì) 細(xì)菌群落的影響最顯著 微生 物菌劑 為辣椒秸稈耕層堆肥最適添加量 參考文獻(xiàn) 吳 愛 兵 曹杰 朱德文 曲浩麗 王鵬軍 李瑞容 馬標(biāo) 麥秸 與牛糞混合堆漚預(yù)處理厭氧干發(fā)酵產(chǎn)沼氣中試試驗(yàn) 農(nóng)業(yè) 工程學(xué)報(bào) 牛新 勝 巨曉棠 我國(guó)有機(jī)肥料資源及利用 植物營(yíng)養(yǎng)與肥 料學(xué)報(bào) 石祖 梁 賈濤 王亞靜 王久臣 孫仁華 王飛 李想 畢于 運(yùn) 我國(guó)農(nóng)作物秸稈綜合利用現(xiàn)狀及焚燒碳排放估算 中 國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 年 第 卷 符藝 瀟 微生物菌肥在農(nóng)業(yè)種植上應(yīng)用效果的調(diào)研報(bào)告 大連 大連工業(yè)大學(xué) 劉勤 嚴(yán) 昌榮 薛穎昊 中國(guó)地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì) 北京 科學(xué)出版社 趙巖 陳 學(xué)庚 溫浩軍 鄭炫 牛琪 康建明 農(nóng)田殘膜污染 治理技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 張 冬 梅 張偉 姜春霞 王曉娟 劉化濤 楊柯 閆六英 劉恩 科 翟廣謙 旱地玉米不同耕作覆蓋措施的土壤環(huán)境及產(chǎn)量 效應(yīng) 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 包世 德 土壤與農(nóng)業(yè)化學(xué)分析 北京 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社 第 期 李 雪菲等 微生物菌劑對(duì)設(shè)施辣椒秸稈原位堆肥土壤理化性質(zhì)及細(xì)菌群落的影響 張秧 艾 為黨 馮海艷 靳向丹 陳艷武 張良長(zhǎng) 小麥秸桿 好氧堆肥過程中微生物多樣性與優(yōu)勢(shì)菌群分析 農(nóng)業(yè)工程 學(xué)報(bào) 龔建 英 田鎖霞 王智中 李國(guó)學(xué) 李彥明 微生物菌劑和雞 糞對(duì)蔬菜廢棄物堆肥化處理的影響 環(huán)境工程學(xué)報(bào) 王 瑞 瑩 周童 萬(wàn)可 王從梅 王宇東 韓國(guó)華 巢宇杰 王 波 不同類型園林廢棄物堆肥過程中理化性質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化 天津農(nóng)業(yè)科學(xué) 楊亞 東 宋潤(rùn)科 馬俊永 曾昭海 長(zhǎng)期氮磷不同施用量對(duì)土 壤細(xì)菌 硝化與反硝化微生物數(shù)量的影響 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué) 報(bào) 胡黨 振 徐嬡媛 于夢(mèng)怡 姜玲 芽孢桿菌處理對(duì)柑桔苗木黃 龍病抑制效果 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 鮮文 東 張瀟橦 李文均 綠彎菌的研究現(xiàn)狀及展望 微生 物學(xué)報(bào) 趙彬 涵 孫憲昀 黃俊 李少杰 微生物在有機(jī)固廢堆肥中的 作用與應(yīng)用 微生物學(xué)通報(bào) 責(zé)任 編輯 楊愛東