本文選題：堆肥 + 氨氧化細(xì)菌��； 參考：《東北農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：堆肥化是處理農(nóng)業(yè)廢棄物最經(jīng)濟(jì)有效的方法之一。堆肥過程中氮素轉(zhuǎn)化是在微生物驅(qū)動(dòng)下完成的生化過程,該過程影響著堆肥的進(jìn)程和堆肥產(chǎn)品質(zhì)量,因此,研究堆肥過程中氮素轉(zhuǎn)化及相關(guān)微生物群落動(dòng)態(tài)至關(guān)重要。氨氧化反應(yīng)是氮素循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),但是目前對(duì)牛糞堆肥中氨氧化細(xì)菌(AOB)群落動(dòng)態(tài)及其與環(huán)境因子相關(guān)性的研究不足,對(duì)于牛糞堆肥中厭氧氨氧化細(xì)菌(ANAMMOX)群落動(dòng)態(tài)及其與環(huán)境因子相關(guān)性的研究更是鮮見報(bào)道。本研究采用牛糞和水稻秸稈作為原材料,使用自制發(fā)酵罐模擬自然堆肥系統(tǒng),來研究堆肥過程中的氨氧化細(xì)菌和厭氧氨氧化細(xì)菌群落動(dòng)態(tài)變化及其與環(huán)境因子的相關(guān)性。通過聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-梯度變性凝膠電泳(PCR-DGGE)、構(gòu)建克隆文庫和熒光定量PCR等分子生物學(xué)技術(shù)來檢測(cè)堆肥中氨氧化細(xì)菌和厭氧氨氧化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化,采用冗余分析來分析堆肥微生物的群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的相關(guān)性。本研究為進(jìn)一步分析堆肥過程中氮素?fù)p失機(jī)制及指導(dǎo)堆肥生產(chǎn)提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)堆肥化共進(jìn)行36 d,第4 d進(jìn)入堆肥高溫期,在第7 d達(dá)到最高溫65℃,高溫期持續(xù)8 d(4 d~11 d)。在整個(gè)堆肥過程中,p H值始終維持在弱堿性狀態(tài)下;含水率一直呈下降趨勢(shì),在堆肥第36 d降到48.8%;NH4+-N和NO3--N的含量變化呈相反的趨勢(shì),NH4+-N呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì),并在堆肥高溫期達(dá)到最大值(1308.4 mg/kg),隨后開始逐漸下降;NO3--N在堆肥初期緩慢上升,在高溫期后快速上升,腐熟期達(dá)到最大值(475.2 mg/kg)。隨著堆肥的進(jìn)行,種子發(fā)芽率指數(shù)也在逐漸上升,直到堆肥結(jié)束,發(fā)芽率已經(jīng)達(dá)85%以上,由此可以證實(shí)堆肥已基本腐熟。(2)采用PCR-DGGE和構(gòu)建克隆文庫等分子生物學(xué)技術(shù)分別來檢測(cè)堆肥中AOB和厭氧氨氧化菌,在堆肥化過程中,主要檢測(cè)到了2類AOB:亞硝化單胞菌屬(Nitrosomonas)和亞硝化螺菌屬(Nitrosospira),而亞硝化螺菌屬為AOB的優(yōu)勢(shì)菌屬;主要檢測(cè)到了3類厭氧氨氧化細(xì)菌:Candidatus Brocadia、Candidatus Scalindua和Candidatus Kuenenia屬,其中,Candidatus Scalindua菌屬是厭氧氨氧化細(xì)菌的優(yōu)勢(shì)菌屬。(3)堆肥化過程中,AOB群落多樣性指數(shù)變化范圍在1.9192~2.6718之間,多樣性指數(shù)隨著溫度的變化而變化,在堆肥的第7 d達(dá)到最大值;厭氧氨氧化細(xì)菌群落多樣性指數(shù)變化范圍在0.677~2.019之間,在堆肥化初期(0~3d),厭氧氨氧化細(xì)菌群落多樣性指數(shù)在減小,隨后其多樣性指數(shù)開始增大,在第7 d達(dá)到了最大值。(4)冗余分析結(jié)果顯示,在堆肥化的環(huán)境因子影響著AOB和厭氧氨氧化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的變化。環(huán)境因子與AOB群落結(jié)構(gòu)的相關(guān)性大小為TNH4+-N含水率p HNO3--N,其中,溫度和銨態(tài)氮(p0.05)顯著影響著對(duì)氨氧化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的變化;環(huán)境因子與厭氧氨氧化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的相關(guān)性大小為TNH4+-N含水率NO3--Np H,其中,溫度和銨態(tài)氮(p0.05)顯著影響著對(duì)厭氧氨氧化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的變化。(5)AOB和厭氧氨氧化菌16S rRNA基因的熒光定量PCR結(jié)果顯示,在牛糞堆肥過程中,各個(gè)堆肥樣品的AOB 16S rRNA基因拷貝數(shù)變化范圍在2.96×106~1.10×107 copies·g-1之間,在堆肥第14天AOB數(shù)量最多;厭氧氨氧化細(xì)菌16S rRNA基因拷貝數(shù)變化范圍在2.10×106~7.15×108 copies·g-1之間,在堆肥第19天數(shù)量最多。
[Abstract]:In this paper , the dynamic changes of ammonia oxidizing bacteria and anaerobic ammonia oxidizing bacteria communities in composting were studied by using cow dung and rice straw as raw materials . The results were as follows : ( 1 ) There were 36 days of composting and 4 d of composting . The results were as follows : ( 1 ) The composting process was carried out 36 days , the fourth d reached the highest temperature 65 鈩，

本文編號(hào)：1825936