【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(yán)重的環(huán)境污染,同時(shí)給動(dòng)物和人體的健康帶來危害。堆肥技術(shù)是一項(xiàng)成本低,可操作性強(qiáng),生物風(fēng)險(xiǎn)小的糞污資源化利用方法,然而當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí),會(huì)導(dǎo)致堆體難以啟動(dòng)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(dòng)復(fù)合菌劑,旨在利用耐冷微生物良好的低溫生物活性,促進(jìn)堆體快速啟動(dòng)升溫,以達(dá)到縮短發(fā)酵周期,提高有機(jī)肥品質(zhì)的目的。主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)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(xì)菌14株,經(jīng)過適溫性、功能性復(fù)篩和16S rRNA分子生物學(xué)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(duì)優(yōu)選菌株進(jìn)行形態(tài)學(xué)、生理生化指標(biāo)鑒定以及菌株間的拮抗實(shí)驗(yàn),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(xué)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(cè)了優(yōu)選載體有效活菌率和菌劑保存期等指標(biāo)。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(cè)定3株耐冷細(xì)菌在15℃下的生長曲線及接種時(shí)間點(diǎn),分別達(dá)到對(duì)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(fēng)干48 h至含水率≤25%,制備成為低溫啟動(dòng)復(fù)合菌劑。3.建立低溫(5-10℃)牛糞好氧堆肥實(shí)驗(yàn)。通過對(duì)溫度、含水率、pH、電導(dǎo)率(EC)、總有機(jī)碳(TOC)、總碳(TN)、碳氮比(C/N)等物化指標(biāo)以及有機(jī)質(zhì)含量、種子發(fā)芽指數(shù)(GI)等生物學(xué)指標(biāo)的檢測(cè)分析評(píng)價(jià)菌劑的應(yīng)用效果。結(jié)果表明,接種0.5%低溫啟動(dòng)復(fù)合菌劑的堆體第3 d即進(jìn)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(jié)束時(shí)堆體含水率30.60%,C/N14.02,有機(jī)質(zhì)含量56.73%,GI 91.4%,各指標(biāo)均符合我國堆肥無害化處理標(biāo)準(zhǔn),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(dá)到堆肥無害化處理要求。4.為期30 d的小白菜促生長實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,相較于空白對(duì)照組,施用加入低溫啟動(dòng)復(fù)合菌劑的腐熟堆肥,能夠顯著促進(jìn)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(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TQ440.22

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本文編號(hào)：2652061