1、堆肥是處理畜禽場廢棄物的主要手段之一,這種處理方法具有投資小,效益商,可以使大量有機固體廢棄物重復資源化利用等優(yōu)點,但是同時也存在發(fā)酵周期長、堆肥產品質量不高等缺陷。為了提高堆肥產品的質量、縮短堆肥周期、提高堆肥效率,本試驗主要從堆肥調理劑的選擇、堆肥微生物菌種的篩選、篩選菌株的功能及對堆肥中微生物群落的影響等方面開展了研究,試驗結果總結如下:
　　 1.不同調理劑對豬糞好氧堆肥過程的影響
　　 分別以鋸末、米糠和木屑為

2、調理劑,調節(jié)堆肥原料的碳氮比為25:1,含水率為60％,通風方式采用人工翻堆的方式進行豬糞好氧堆肥。從各調理劑堆肥的溫度、含水率、pH值、有機碳含量、發(fā)芽指數(shù)、全氮含量及碳氮比等方面進行了比較。3個堆體都經歷了快速升溫期、持續(xù)高溫期和緩慢降溫期3個時期,均可以實現(xiàn)好氧堆肥的腐熟,并使堆肥產品達到國家糞便無害化衛(wèi)生標準。不同的調理劑對豬糞好氧堆肥堆體的溫度變化影響較大,其中,以鋸末為調理劑的堆體升溫最快,米糠次之,木屑升溫最慢。以米糠為調

3、理劑的堆體的高溫期最長,鋸末次之,木屑的高溫期最短。3個堆體含水率的變化趨勢相同,都隨著堆肥的進程而不斷降低,都從開始的60％左右降低到33％左右。使用3種不同調理劑進行豬糞好氧堆肥的最終產品中氮元素的相對含量差異顯著(P<0.05),以鋸末和米糠為調理劑的堆肥產品的全氮含量較高,為2.12％和2.10％,以木屑為調理劑的堆肥產品的的全氮含量較低,為1.90％。
　　 2.堆肥中產葡聚糖內切酶微生物的篩選、分離與純化
　　

4、 通過以CMC-Na為唯一碳源的篩選培養(yǎng)基進行初篩得到17株不同的微生物,經濾紙培養(yǎng)基進行復篩后得到一株能夠產CMC酶的菌株。經形態(tài)學鑒定發(fā)現(xiàn),該菌株為產芽孢的革蘭氏陽性菌,并通過細菌16S rDNA的通用引物對該菌株的16S rDNA擴增測序,與NCBI數(shù)據(jù)庫中的序列比對后發(fā)現(xiàn),該菌株的16S rDNA序列與枯草芽孢桿菌的16S rDNA序列相似度達到100％,因此該菌株被鑒定為枯草芽孢桿菌,命名為Subtilisbacillus

5、dcy-1,并保藏在中國典型培養(yǎng)物保藏中心(CCTCC),保藏編號為:CCTCC M208122。分離菌株的最佳液體產酶培養(yǎng)基為:麩皮1.5％,豆粕1.5％,NaCl0.5％,CaCl20.05％,MgSO40.05％,酵母提取物0.1％；產酶條件為:發(fā)酵溫度為30℃,培養(yǎng)基初始pH值為7.0,培養(yǎng)時間為40h時CMC酶活達到最大。菌株所產的CMC酶的最佳作用溫度為55℃,最佳pH值為7.5,Na+、Ca2+、Ni2+對CMC酶酶促反應

6、有一定的促進作用,Cu2+和Mn2+對CMC酶酶促反應有顯著的抑制作用。CMC酶在低于60℃時熱穩(wěn)定性較好,在pH值為5-8時比較穩(wěn)定。
　　 3.分離并鑒定了枯草芽孢桿菌Subtilis Bacillus-dcy1的Egl基因
　　 通過設計引物獲得了完整的CDS序列,GenBank數(shù)據(jù)庫登陸號為,HM036060,通過生物信息學分析軟件對基因的結構和性質進行了預測。以枯草芽孢桿菌為出發(fā)菌株,構建了枯草芽孢桿菌Egl基

7、因重組原核表達載體pGEX-KG,優(yōu)化后的最佳條件為IPTG誘導3.5h,其濃度為0.6mmol/L,主要以可溶的形式存在,通過對表達產物活性的測定發(fā)現(xiàn),葡聚糖內切酶活性可達121.23U/ml。
　　 4.堆肥中微生物總DNA提取方法的改進研究
　　 針對堆肥中微生物抗性比較強的特點,設計了通過蛋白酶和蝸牛酶2次消化的堆肥樣品的DNA提取方法。分別從對微生物細胞的裂解效率、DNA產量、DNA回收效率及PCR可擴增性等方

8、面對3種不同的DNA提取方法進行了研究比較,結果表明,3種方法都能夠從堆肥樣品中成功的提取出微生物的DNA,但是,雙酶裂解法比其他2種方法效率更高,更加經濟實用。本試驗中所提出和改進DNA提取方法可以有效的應用于堆肥樣品中,由于堆肥樣品中的雜質和干擾物要比土壤、污水等環(huán)境樣品中更加復雜一些,所以,這種方法也可以應用于其他環(huán)境樣品微生物的提取與純化。
　　 5.添加外源微生物對堆肥細菌群落的影響
　　 堆體接種外源微生物后

9、能夠明顯的提高堆體的溫度升高速度和堆體的最高溫度,延長了高溫期的時間。通過RFLP技術快速、準確地研究了豬糞好氧堆肥過程中不同時期的細菌群落的變化。比較了接種外源微生物的堆體和自然堆肥堆體中細菌種類和數(shù)量的差異,結果表明接種外源微生物可以改變堆肥中微生物群落的變化,所接種的微生物能夠適應堆肥的環(huán)境,并成為優(yōu)勢菌群。通過與NCBI數(shù)據(jù)庫中比較,試驗中共發(fā)現(xiàn)35條序列與已知微生物序列相似性很低,這些序列有可能是堆肥中尚未發(fā)現(xiàn)的新物種,它們在