极端嗜热菌联合高温预处理促进猪粪堆肥腐熟效果研究

    • 摘要: 为探究极端嗜热菌联合高温预处理对促进畜禽粪便堆肥腐熟、提高堆肥品质的效果,以期为进一步优化高温快速堆肥技术提供理论与实践依据。本研究以现有的10株地芽孢杆菌和栖热菌为资源,通过测定高温降解酶活力和高温预处理条件下(85℃,4 h)的存活能力,筛选极端嗜热菌用于超高温预处理堆肥接种;以猪粪和水稻秸秆为原料,设置常规堆肥(CK)、超高温预处理堆肥(HPC)和超高温预处理接种极端嗜热菌堆肥(IHPC)3个处理,进行为期42 d的控温模拟堆肥试验。结果表明:菌株E、NN-37、80-39、NN-68和80-61在高温预处理条件下存活率分别为98.0%、64.3%、60.8%、58.8%和55.0%。菌株NN-37和NN-68能检测出高温蛋白酶、淀粉酶、木聚糖酶和脂肪酶活力,菌株80-39和80-61能检测出高温蛋白酶、淀粉酶和木聚糖酶活力,菌株E能检测出高温蛋白酶和木聚糖酶活力。堆肥结束时,IHPC的总有机碳(total organic carbon,TOC)含量(312.65 g·kg-1)比CK和HPC(331.74、317.06 g·kg-1)低;总氮(total nitrogen,TN)含量(18.91 g·kg-1)较CK、HPC分别高出15.16%和4.30%;胡敏酸(humic acid,HA)含量(62.62 g·kg-1)相比CK、HPC增加了27.72%和6.95%;种子发芽指数(germination index,GI)(79.04%)相比CK、HPC提高了25.90%和16.42%;胡富比(H/F)(2.13)和HP指数(0.68)相比CK、HPC分别提升了52.14%、22.41%和17.24%、7.94%。TOC与堆肥腐熟相关性最大,其与HA、H/F、HP和GI均呈显著负相关,与富里酸(fulvic acid,FA)呈显著正相关。隶属函数分析表明IHPC堆肥的综合效果最好。在畜禽粪便堆肥中,采用极端嗜热菌联合高温预处理的方式可显著加速堆肥腐熟,增强堆肥腐殖化程度,具有良好应用潜力。

       

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