禽糞便及廢棄物好氧堆肥中氮轉(zhuǎn)化細(xì)菌的研究.pdf

1、好氧發(fā)酵作為糞便無(wú)害化處理的有效措施，已得到普遍的推廣和應(yīng)用。但糞便及垃圾等廢棄物好氧發(fā)酵過(guò)程中存在著嚴(yán)重的氮素?fù)p失現(xiàn)象，不僅污染環(huán)境，還在很大程度上降低了肥料中的養(yǎng)分含量.因此如何有效控制氮素?fù)p失的問(wèn)題，己成為制約糞肥發(fā)酵技術(shù)繼續(xù)發(fā)展的核心所在，而明確發(fā)酵過(guò)程中的氮素運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其作用機(jī)理，又是進(jìn)行氮素?fù)p失控制的基礎(chǔ)。微生物是發(fā)酵過(guò)程中物質(zhì)轉(zhuǎn)化的真正執(zhí)行者，氮素轉(zhuǎn)化也勢(shì)必由相應(yīng)的氮轉(zhuǎn)化微生物來(lái)完成。但迄今為止，人們對(duì)于糞肥發(fā)酵過(guò)程中氮轉(zhuǎn)

2、化微生物的類(lèi)群及其作用規(guī)律仍了解不多。發(fā)酵過(guò)程的氮素轉(zhuǎn)化是一個(gè)相對(duì)完整的體系，它基本上涵蓋了自然界所有氮素循環(huán)步驟，包括氨化作用、銨鹽同化作用、硝化作用、硝酸鹽還原作用、反硝化作用等，其作用發(fā)揮是相輔相成、互相促進(jìn)的，但歸根結(jié)底這些具體的氮素轉(zhuǎn)化步驟又是由氨化細(xì)菌、亞硝化細(xì)菌、硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌四類(lèi)氮轉(zhuǎn)化細(xì)菌共同完成的。因此，必須全面了解這四類(lèi)菌的種類(lèi)、特性及在發(fā)酵過(guò)程中的作用，才有可能發(fā)現(xiàn)隱藏在氮素運(yùn)動(dòng)規(guī)律內(nèi)部的微生物作用機(jī)理。同時(shí)

3、，雞糞好氧發(fā)酵是一個(gè)高有機(jī)物濃度、高C/N、高氧分壓的環(huán)境，即好氧的異養(yǎng)環(huán)境。所以，該條件下發(fā)揮亞硝化、硝化作用的微生物應(yīng)該不是經(jīng)典理論中的自養(yǎng)菌類(lèi)，而是異養(yǎng)的亞硝化、硝化細(xì)菌及好氧的反硝化細(xì)菌。本研究對(duì)雞糞好氧發(fā)酵全程四類(lèi)氮轉(zhuǎn)化細(xì)菌進(jìn)行了深入的研究，首先在自然堆肥條件下，就堆肥全程各階段氮轉(zhuǎn)化細(xì)菌進(jìn)行分離、純化，通過(guò)氮素轉(zhuǎn)化試驗(yàn)，篩選出高效氮轉(zhuǎn)化菌株，對(duì)其進(jìn)行鑒定，最后由菌株回歸堆肥試驗(yàn)探討其在發(fā)酵過(guò)程中的氮轉(zhuǎn)化作用。主要研究結(jié)果如下

4、： (1)氮轉(zhuǎn)化細(xì)菌的分離：全程共分離數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)氮轉(zhuǎn)化細(xì)菌52株，其中包括氨化細(xì)菌15株、異養(yǎng)亞硝化細(xì)菌15株、異養(yǎng)硝化細(xì)菌10株，好氧反硝化細(xì)菌12株。從各類(lèi)氮轉(zhuǎn)化細(xì)菌在發(fā)酵各溫段的數(shù)量上看，氨化細(xì)菌始終占優(yōu)勢(shì)，其次是亞硝化細(xì)菌，而硝化細(xì)菌、好氧反硝化細(xì)菌的數(shù)量較低。溫度是影響亞硝化細(xì)菌、硝化細(xì)菌、好氧反硝化細(xì)菌數(shù)量變化的重要因素，升溫段，菌數(shù)隨溫度上升而下降；降溫段，菌數(shù)隨溫度下降而上升。 (2)通過(guò)氮轉(zhuǎn)化試驗(yàn)，篩選出

5、高效氮轉(zhuǎn)化細(xì)菌12株，其中氨化細(xì)菌3株，分屬芽孢桿菌屬、變形菌屬；異養(yǎng)亞硝化細(xì)菌4株，分屬芽孢桿菌屬、芽孢乳桿菌屬、德克斯菌屬、棒狀桿菌屬；異養(yǎng)硝化細(xì)菌2株，分屬節(jié)細(xì)菌屬、棒狀桿菌屬；好氧反硝化細(xì)菌3株，分屬芽孢桿菌屬、德克斯氏菌屬、克雷伯氏菌屬。其中亞硝化細(xì)菌、硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌在中溫35～45℃能更好的發(fā)揮相應(yīng)氮轉(zhuǎn)化作用。篩選到的好氧反硝化細(xì)菌也具有硝化作用，但在所測(cè)環(huán)境中反硝化作用強(qiáng)于硝化作用。 (3)各類(lèi)高效氮轉(zhuǎn)化菌株