微生物接种应用于好氧堆肥的研究进展

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1、微生物接种应用于好氧堆肥的研究进展摘要：简述了好氧堆肥的原理，从接种菌剂种类、接种方式和接种量力*面综述了微生物菌剂在好氧堆肥方面的研宄情况和对堆肥效果的影响，并指出了好氧堆肥过程屮接种微生物菌剂的重点研究方向。关键词：好氧堆肥；微生物菌剂；接种；研究进展中图分类号：X172文献标识码：A文章编号：1674-9944(2016)24-0018-031引言传统堆肥法是微生物在一定的温度、湿度和pH值条件下，对有机质进行生物降解，同时满足自身繁殖生长，形成一种类似腐殖质土壤的过程。由于堆肥初期微生物量较少，需要适宜的条件和一定的时间才能大量繁殖生长。因此传统堆肥法往往具冇发酵周期长，效

2、率低下，营养成分含量少，肥效低，发酵时期产生恶臭气体等问题［1，2］。而进行人为接种有效微生物菌剂，能够增加微生物个体和改善微生物群落结构，加速堆体中有机质的分解，提高堆肥效率和肥效。因此，人为接种微生物菌剂对堆肥过程有着重要意义。2好氧堆肥好氧堆肥是微生物在有氧条件下对有机质进行快速降解的过程，微生物将易降解的有机质直接吸收和分解合成自身细胞物质，另一部分有机质在微生物的作用下降解为无机物，在这个过程中，有机质除了满足微生物自身繁殖生长之外，同时也被分解为C02、H2S、NH3等简单无机物排放到环境中。好氧堆肥可以分为3个阶段：升温期、高温期和降温期。升温期阶段，嗜温菌开始适应堆

3、体的环境条件，不断转化易降解有机质，并吸收营养物质供自身生长繁殖，放出热量使堆体升温。当堆体温度达到50°C时，堆肥开始进入高温期，在此阶段嗜热菌开始代替嗜温菌成为堆体的优势菌。嗜热菌加速转化易降解有机质，同时堆体的虫卵，病害微生物等被高温杀死。随着高温的持续，易降解的有机质和化合物人部分被微生物转化，营养物质不能满足微生物的生长，微生物的代谢活动逐渐减弱，温度降低进入降温期，嗜温菌成为堆体内优势菌，并最终将有机质转化为腐殖质［3］。3接种菌剂对堆肥效果的影响目前应用的接种剂主要为微生物菌剂、商业添加剂、有效自然材料［4］。微生物菌剂分为单一和复合微生物菌剂。不同微生物菌剂的接种能

4、够影响堆体内各种参数变化和微生物群落结构的改变。通过接种微生物菌剂可以不同程度的加快堆肥腐熟的进程和提高堆肥效果。徐智等［5］研宂表明接种复合微生物菌剂VT的处理在堆肥升温和保持高温效果比较明显,耗氧速率最高，C/N下降速度快，GI值上升速度明显加快。其中接种复合微生物菌剂VT的效果较单一微生物菌剂巨大芽孢杆菌堆肥效果较好。接种微生物菌剂有利于堆肥升温期脱氢酶和纤维素酶活性增加，促进堆肥的氧化还原反应和纤维素的分解，加快微生物转化能力和代谢活动，且接种复合微生物VT的效果最明显。谷思玉等［6］研宂表明接种包含纤维素分解菌、木质素分解菌、霉菌等耐高温微生物菌剂进行堆肥，可加速堆肥升温

5、，提高堆料最高温度值,延长高温阶段持续时间。明显增加堆肥各阶段堆料中微生物群落的数量，提高堆肥中前期的耗氧速率及C02释放率，进而提高堆肥效率。堆肥过程中纤维素酶、蔗糖酶均在堆肥的第48h达到峰值，在堆肥的24〜192h，接种微生物处理CM纤维素酶、蔗糖酶活性明显高于CK处理。李秀艳等［7］研究表明，接种高温菌剂的堆肥与对照组相比，具有升温速度快、发酵温度高、有机物去除率高的特点，可以使堆肥的一次发酵阶段在高温条件下高效进行，同时接种堆肥在80°C高温环境中保持了旺盛的微生物种群数量和代谢活性，增强了微生物生态系统的功能，接种堆肥的物料腐熟度更大，腐殖质含量更高。席北斗等［8］研究

6、表明接种单一菌种的堆肥效果并不理想，而接种添加康氏木霉、白腐菌、变色栓菌、EM菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌复合菌剂能够使微生物之间形成一种协同关系，构建一个更加复杂和稳定的微生物生态系统，能够把难降解有机质分解为小分子物质，可以将堆体难利用的钾、磷等元素转化为微生物可以利用的营养物质。4接种方式对堆肥效果的影响由于堆肥过程和物料成分的复杂性，微生物接种时机是影响堆肥效果的关键因素。堆体中的土著微生物产生的代谢物质会抑制接种微生物的生长繁殖，接种微生物菌剂与土著微生物之间存在激烈的竞争。合适选择微生物菌剂的接种时期能够降低两者之间的竞争，增强微生物的活性，提高堆肥效率。鄢海印等［9］通

7、过抗生素标记、选择性培养基方法在堆肥前期、后期以及前后期分两次接种复合菌剂进行好氧堆肥，研究表明堆肥后期和分前后两次接种复合菌剂明显增加堆肥枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌功能菌数量，增强微生物总体活性和微生物群落多样性，增强了堆肥水溶性磷和有效磷含量以及堆肥对青枯病菌拮抗性能。党秋玲等［10］利用PCR-DGGE方法并结合聚类分析和Shannon-Weaver指数变化以生活垃圾为原料进行好氧堆肥，采用多阶段的方式强化接种功能微生物菌剂，来研究堆肥过程屮多阶段强化接种对细菌