發(fā)酵床不同深度墊料中微生物與溫室氣體的分布特征.pdf

1、發(fā)酵床墊料中存在著許多能夠?qū)⑿笄菁S便快速降解的微生物，這些微生物是發(fā)酵床的關(guān)鍵因素。本研究利用PCR-DGGE、Real-Time PCR技術(shù)以及INNOVA1412紅外聲光譜監(jiān)測(cè)儀，分別分析發(fā)酵床不同深度墊料中菌群相似性、大腸桿菌、乳酸桿菌、產(chǎn)甲烷菌的數(shù)量以及CO2、CO、N2O、NH3、CH4、H2O的濃度分布，為進(jìn)一步研究發(fā)酵床墊料中群落生態(tài)及結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。
　　 發(fā)酵床墊料結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各個(gè)地區(qū)墊料組成不同，能否提取出純凈的

2、DNA分子為后續(xù)分子研究的關(guān)鍵，本文結(jié)合前人方法，研制出能夠有效去除PCR抑制因子的方法，為進(jìn)一步分子生物學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。研究表明，試劑盒改進(jìn)方法能有效去除發(fā)酵床墊料中PCR抑制因子，且鹽酸吡哆醛最適添加量為0.5M。
　　 采用細(xì)菌通用引物968f/1401r對(duì)發(fā)酵床墊料樣本的16S rDNA序列進(jìn)行PCR擴(kuò)增，并利用DGGE指紋技術(shù)對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵床不同深度墊料細(xì)菌條帶數(shù)不同，中上層(0～15cm)細(xì)菌條帶

3、數(shù)目相近，波動(dòng)區(qū)間為24～27條，20cm處條帶數(shù)目最低，僅有13條，30cm處最多，為34條。15cm與其他深度的菌群相似性最低，僅為51.2％,其次為表層墊料，相似度僅為57％。表層與5cm深度處相似性最接近，達(dá)到95.6％。
　　 通過(guò)Real-Time PCR技術(shù)對(duì)不同深度中發(fā)酵床墊料中大腸桿菌、乳酸桿菌、產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行定量分析。研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵床墊料中表層大腸桿菌數(shù)量最多，達(dá)到9.68×105 cfu·g-1，隨著深度遞增

4、，大腸桿菌數(shù)量減少，40cm深度處數(shù)量最少。發(fā)酵床好氧區(qū)域能夠有效控制以大腸桿菌為靶標(biāo)菌的生長(zhǎng)，欲延長(zhǎng)發(fā)酵床分解糞便的區(qū)域，降低大腸桿菌數(shù)量，應(yīng)該盡量延長(zhǎng)發(fā)酵床功能區(qū)域，營(yíng)造良好的好氧環(huán)境。
　　 乳酸桿菌存在于發(fā)酵床不同深度的墊料中，表層數(shù)量少，僅為3.69×103cfu·g-1，隨著深度的增加，乳酸桿菌數(shù)量呈上升趨勢(shì)，15cm處達(dá)到最高值6.08×103cfu·g-1。40cm處乳酸桿菌數(shù)量最低，為1.16×102cfu·g

5、-1。由此可見(jiàn)，乳酸桿菌主要活躍于發(fā)酵床墊料的上層。
　　 產(chǎn)甲烷菌在發(fā)酵床不同深度的墊料中數(shù)量少，僅有103個(gè)數(shù)量級(jí)。在0～25cm范圍內(nèi)，隨著發(fā)酵床墊料深度的增加，產(chǎn)甲烷菌數(shù)量增多，30cm處略有下降，35cm達(dá)到最高值5.08×103cfu·g-1。由此可見(jiàn)，產(chǎn)甲烷菌主要集中在發(fā)酵床的下層區(qū)域。
　　 通過(guò)INNOVA1412紅外聲光譜監(jiān)測(cè)儀分析不同豬場(chǎng)不同深度發(fā)酵床墊料CO2、CO、N2O、NH3、CH4、H2O

6、六種溫室氣體濃度分布，研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵床墊料中CO2、CH4濃度隨著深度增加逐漸增多，其增幅與發(fā)酵床飼養(yǎng)密度、墊料年限、翻耕間隔、管理方式有關(guān)，可通過(guò)控制飼養(yǎng)密度與翻耕時(shí)間，延長(zhǎng)發(fā)酵床功能區(qū)。CO與N2O濃度隨墊料深度遞增其增幅趨勢(shì)大致相同，兩者濃度受墊料二氧化碳濃度、舍內(nèi)豬只數(shù)量、管理方式等因素影響較大。深層CO2濃度低的發(fā)酵床能明顯控制NH3排放，墊料中NH3排放與墊料成分、豬場(chǎng)管理等因素有關(guān)。不同豬場(chǎng)不同深度的發(fā)酵床墊料中H2O濃度