【摘要】：改革開放以來,中國畜牧業(yè)發(fā)展迅速,然而由此所產(chǎn)生的大量畜禽糞便,不僅造成了嚴重的環(huán)境污染,同時給動物和人體的健康帶來危害。堆肥技術是一項成本低,可操作性強,生物風險小的糞污資源化利用方法,然而當環(huán)境溫度較低時,會導致堆體難以啟動升溫,糞便無法有效發(fā)酵。本課題希望研發(fā)一種適用于秋冬季堆肥的低溫啟動復合菌劑,旨在利用耐冷微生物良好的低溫生物活性,促進堆體快速啟動升溫,以達到縮短發(fā)酵周期,提高有機肥品質(zhì)的目的。主要實驗內(nèi)容和結果如下:1.從凍土和牛糞樣品中篩選出10℃生長良好的耐冷細菌14株,經(jīng)過適溫性、功能性復篩和16S rRNA分子生物學鑒定,優(yōu)選3株非人體條件性致病菌作為菌劑備用菌株。對優(yōu)選菌株進行形態(tài)學、生理生化指標鑒定以及菌株間的拮抗實驗,最終命名為ZL-1煙草節(jié)桿菌(Arthrobacter nicotianae),ZL-2耐寒短桿菌([Brevibacterium]frigoritolerans)和ZL-3赫氏草螺菌(Herbaspirillum huttiense),并保藏于中國科學院微生物研究所。2.考察了四種生物質(zhì)載體和四種礦物質(zhì)載體pH和吸水率等性能,并檢測了優(yōu)選載體有效活菌率和菌劑保存期等指標。最終選擇過40目篩且高溫滅菌的玉米芯粉作為菌劑備用載體。測定3株耐冷細菌在15℃下的生長曲線及接種時間點,分別達到對數(shù)生長期80%后,按體積比1:1:1搖勻混合,再與載體按質(zhì)量比2:1攪拌混合,自然風干48 h至含水率≤25%,制備成為低溫啟動復合菌劑。3.建立低溫(5-10℃)牛糞好氧堆肥實驗。通過對溫度、含水率、pH、電導率(EC)、總有機碳(TOC)、總碳(TN)、碳氮比(C/N)等物化指標以及有機質(zhì)含量、種子發(fā)芽指數(shù)(GI)等生物學指標的檢測分析評價菌劑的應用效果。結果表明,接種0.5%低溫啟動復合菌劑的堆體第3 d即進入高溫期且持續(xù)8-10 d,比接種常溫發(fā)酵菌劑的堆體提前6 d,堆肥結束時堆體含水率30.60%,C/N14.02,有機質(zhì)含量56.73%,GI 91.4%,各指標均符合我國堆肥無害化處理標準,表明堆肥產(chǎn)物已完全腐熟。然而,接種玉米芯分載體和自然發(fā)酵的堆體在堆肥過程中溫度均未超過45℃,未達到堆肥無害化處理要求。4.為期30 d的小白菜促生長實驗結果顯示,相較于空白對照組,施用加入低溫啟動復合菌劑的腐熟堆肥,能夠顯著促進植株生長,且效果稍好于化肥,使植株的根長、株高、葉寬、葉長、鮮重和干重增加108.12%、49.13%、35.59%、50.94%、124.32%和200%;施用加入常溫發(fā)酵菌劑的腐熟堆肥,雖有促生長效果,但植株葉片上有明顯的發(fā)病跡象;施用自然發(fā)酵的堆肥產(chǎn)物,植株葉片顏色泛黃且多倒伏,明顯抑制了植株生長。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TQ440.22

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本文編號：2652061