畜禽粪便和桃树枝工业化堆肥过程中微生物群演替及其与环境因子的关系

摘要

为了解畜禽粪便和桃树枝工业化堆肥中微生物群落的变化,本研究以猪粪、桃树枝和腐熟有机肥为堆肥原料进行堆肥,通过测定理化指标和利用高通量测序技术,分析了堆肥中理化参数的变化和堆肥微生物群落结构变化.理化参数结果表明,堆体于第2 d快速进入高温期,整个高温期持续30 d;堆肥过程中有机质含量呈波动性变化,但总体下降;堆肥结束时TN含量为20.58 g·kg^-1,与堆肥初期相比损失了5.90%.α多样性分析表明,不同好氧堆肥时期具有不同的微生物群落多样性.在细菌门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)在整个堆肥过程中占主导地位,其相对丰度所占比例分别为79.31%~95.09%和2.98%~19.70%;此外,在堆肥初期,厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)相对丰度分别为87.36%和9.66%,在堆肥末期,两者的相对丰度分别为79.38%和19.70%;在细菌属水平上,随着堆肥的进行,优势类群从Clostridiumsensustricto1、Terrisporobacter和Bacillus演变为norankfBacillaceae、Bacillus、Oceanbacillus和Pseudogracilibacillus;在真菌门水平上,Ascomycota始终为优势门类;在真菌属水平上,norankcSordariomycetes的比例逐渐增加,在堆肥末期成为优势类群.冗余分析结果显示,环境因子对细菌和真菌群落结构影响相关性排序均为pH>铵态氮>温度>TOC>TN,其中pH对微生物群落组成影响最大.norankcSordariomycetes、norankoSordariales和norankcAgaricomycetes可能与铵态氮的挥发有关.