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低温环境下野外自然好氧堆肥理化特征及微生物群落结构变化

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[目的]研究低温环境下野外自然好氧堆肥理化特征及微生物群落结构变化,实现低温季节养殖废弃物的资源化利用.[方法]以猪粪和稻壳为原料在低温环境下进行自然好氧堆肥处理,对堆肥过程中温度、pH、含水率、NH+4-N、NO-3-N和种子发芽指数(GI)进行分析,选取细菌16S rDNA V3～V4区和真菌ITS序列进行高通量测序,比较好氧堆肥过程中不同阶段微生物群落多样性及组成差异.[结果]当环境温度为-6.7～6.4℃时,整个堆肥过程高温阶段持续11 d,经过38 d的好氧堆肥处理,堆体含水率、pH、NH+4-N、NO-3-N等指标均趋于稳定,堆肥结束时GI达到了122.12％,表明堆肥产品完全腐熟.低温条件下堆肥不同阶段样本微生物群落分析表明,Acine-tobacter是堆肥初期和升温阶段优势细菌属,而Pseudofulvimonas和Ensifer在堆肥高温阶段丰度最高,Parapedobacter为堆肥末期优势细菌属.Ascobolus是堆肥初期优势真菌属,而Mycothermus为好氧堆肥升温、高温和腐熟阶段的优势菌群.细菌群落功能预测结果表明,氨基酸转运和代谢、碳水化合物运输和代谢等是堆肥过程中细菌的主要代谢功能.理化指标与微生物多样性相关性分析表明,堆肥过程中pH与属水平上丰度较高的微生物相关性强,含水率、温度、NH+4-N和发芽指数次之.[结论]低温条件下野外自然好氧堆肥可顺利进行并完全腐熟,这为低温环境下野外自然好氧堆肥提供了依据.
Changes of Physico-chemical Characteristics and Microbial Community Structure During Natural Aerobic Composting Under Low Temperature Environment in the Field

Aerobic compostingLow temperaturePhysico-chemical characteristicsHigh-throughput sequencingCommunity structureFunction prediction

曾桥、施春阳、李俊、李祥、张璐璐

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陕西科技大学食品科学与工程学院,陕西西安710021

陕西农产品加工技术研究院,陕西西安710021

西安市农业技术推广中心,陕西西安710061

陕西科技大学化学与化工学院,陕西西安710021

陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司,陕西西安710075

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好氧堆肥 低温环境 理化特征 高通量测序 群落结构 功能预测

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2019ZDLNY01-05-0221JC00320NYYF002621NYYF003922NYYF028202039

2024

10.3969/j.issn.0517-6611.2024.06.013

安徽农业科学
安徽省农业科学院

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影响因子：0.413
ISSN：0517-6611
年,卷(期)：2024.52(6)
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