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高峥和周波团队在功能菌剂促进低温条件下尾菜堆肥方面取得新进展
发布时间:2022-08-23 作者: 浏览次数:12

堆肥是一种资源化、无害化处理尾菜的技术,但低温限制了堆肥的效率和质量。近期,我院高峥教授和周波教授团队在Journal of Cleaner ProductionIF=11.072)期刊发表题为“Microbial-based detonation and processing of vegetable waste for high quality compost production at low temperatures”的研究论文。文章提出了一项筛选适用于低温条件下尾菜堆肥的冷适应性菌株和热适应性菌株的方法,并通过检测堆肥过程中堆体理化指标、养分指标、生物指标、酶活性和微生物群落参数揭示了复合接种剂的功能机制。该研究为低温条件下尾菜的处理和堆肥菌剂的应用提供了有益的策略,并提高了堆肥产品的质量,以供农业应用。

该研究在堆肥初期和高温期之前,分别筛选并接种了5个具有糖酵解、淀粉水解和果胶降解功能的冷适应性(10℃)菌株(1株短杆菌、2株克雷伯杆菌、1株香味菌和1株变形杆菌)和4个具有纤维素降解功能的热适应性(60℃)菌株(2株副土芽孢杆菌、2株芽孢杆菌)。通过两次小型堆肥实验和两次中型堆肥实验,研究证实接种菌剂能够提高堆体温度,加速堆肥进程,增加堆肥产物的成熟度和安全性。接种菌剂(T组)使高温期的平均温度提高了2℃以上。在冷却期,T组的发芽指数为104.7%,而对照组为83.3%。最初加入的杂草种子和病原体在两组中都被灭活,但T组的灭活速度更快。在冷却期间,T组的胡敏酸与富里酸之比为2.2,而对照组为1.4。通过检测堆肥过程中酶活性和微生物群落的动态变化,研究发现接种菌剂不仅通过自身的酶活性发挥作用,而且更重要的是通过优化微生物群落发挥作用。在堆肥的高温期或冷却期,接种菌剂使纤维素酶活性显著提高74.9%,尿素酶活性提高19.7%,蛋白酶活性提高18.6%,过氧化氢酶活性提高24.4-43.5%。而且,接种菌剂还重组和优化了微生物群落,特别是真菌群落的组成;增强了微生物的相互作用和真菌在堆肥过程中的贡献。

山东农业大学生命科学学院史文宠博士为该论文第一作者,高峥教授、周波教授为论文的共同通讯作者。研究获得国家重点研发计划项目、山东省农业重大应用技术创新项目、宁夏回族自治区重点研发计划项目、山东省重点研发计划(重大科技创新工程)项目共同资助。

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959652622028621


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