翟森茂, 毛欣宇, 陳 星, 匡 偉, 王潤(rùn)之, 邵孝候

(1.河海大學(xué)農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇南京 211000; 2.江蘇省科協(xié)農(nóng)村技術(shù)服務(wù)中心,江蘇南京 210098;3.南京市畜牧家禽科學(xué)研究所,江蘇南京 211000)

隨著我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)?；l(fā)展,每年產(chǎn)生的畜禽廢棄物高達(dá)38億t,其中畜禽糞便約為15億t,約占畜禽廢棄物總量的39.5%[1]。其中,雞糞作為一種固體有機(jī)廢物,由于富含有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)成為農(nóng)業(yè)有機(jī)肥生產(chǎn)的重要原材料[2]。好氧堆肥技術(shù)作為固體廢棄物資源化利用的主要方式之一,能將糞便中可降解的生物有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、有益、可供植物利用的腐殖質(zhì)[3]。在堆肥過(guò)程中,如何加速堆體腐殖化進(jìn)程并提高其腐殖質(zhì)含量是畜禽糞便肥料化處理中的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題,而木質(zhì)素的高效降解則是解決這一問(wèn)題的重要研究?jī)?nèi)容。研究表明,木質(zhì)素的降解可促使酚類化合物的形成,根據(jù)酚-蛋白質(zhì)理論,酚類化合物被認(rèn)為是腐殖質(zhì)形成的重要前體[4],是促進(jìn)腐殖質(zhì)形成的關(guān)鍵物質(zhì)。因此,木質(zhì)素的降解過(guò)程也是堆肥腐熟的限速步驟。

木質(zhì)素由于具有復(fù)雜的芳香性結(jié)構(gòu)和高度支化的聚合物網(wǎng)絡(luò),其降解難度大[5]。近年來(lái),關(guān)于好氧堆肥過(guò)程中真菌對(duì)木質(zhì)素降解的促進(jìn)作用已有較多研究。降解木質(zhì)素的真菌主要有黃孢原毛平革菌、褐腐菌和軟腐菌,尤以黃孢原毛平革菌在木質(zhì)素降解方面的應(yīng)用最為常見(jiàn)。馬麗婷等研究發(fā)現(xiàn),在堆肥降溫期接種黃孢原毛平革菌可促進(jìn)雞糞堆肥過(guò)程中木質(zhì)素的深度降解[6];Khatami等研究發(fā)現(xiàn),黃孢原毛平革菌可誘導(dǎo)木質(zhì)素中的芳香環(huán)氧化,加快木質(zhì)素的降解[7];You等研究發(fā)現(xiàn),褐腐菌可優(yōu)先降解木質(zhì)素中的愈創(chuàng)木基,加快木質(zhì)素的降解[8];Brozonova等研究發(fā)現(xiàn),擔(dān)子菌(basidiomycetous)可有效降解木質(zhì)素[9]。

大量研究發(fā)現(xiàn),添加生物炭可影響堆肥的腐殖化進(jìn)程,堆肥的腐殖化進(jìn)程受溫度、pH值、總有機(jī)碳(TOC)含量和氨基酸含量等因素的影響。Wang等研究發(fā)現(xiàn),在食物垃圾堆肥中,生物炭可延長(zhǎng)堆肥高溫期時(shí)間,加快堆肥腐殖化,縮短堆肥時(shí)間[10];李安等研究發(fā)現(xiàn),生物炭可提高堆體的pH值,加快堆體的腐殖化[11];Jiang等在城市污泥堆肥中發(fā)現(xiàn),生物炭可有效提高TOC的降解,加快堆體腐殖化[12];Yang等在豬糞與大豆渣的堆肥中發(fā)現(xiàn),生物炭可促進(jìn)堆體中碳水化合物和氨基酸的降解,提高堆體腐熟度[13]。

目前,以生物炭和真菌作為添加劑,其耦合效應(yīng)對(duì)堆肥木質(zhì)素降解和腐熟進(jìn)程的影響還鮮有報(bào)道。因此,本試驗(yàn)以雞糞和稻殼為堆肥原料,分析生物炭聯(lián)合黃孢原毛平革菌對(duì)堆體基本理化性質(zhì)、木質(zhì)素降解和腐熟度的影響,并結(jié)合微生物群落結(jié)構(gòu)演替與環(huán)境變量的相關(guān)性分析,深入解析生物炭聯(lián)合黃孢原毛平革菌對(duì)木質(zhì)素降解及腐殖化進(jìn)程的影響,以期為進(jìn)一步推動(dòng)好氧堆肥技術(shù)的發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

堆肥試驗(yàn)于2022年5月在南京市畜牧家禽科學(xué)研究所進(jìn)行,堆肥主要原料為新鮮雞糞和稻殼。新鮮雞糞和稻殼取自南京市畜牧家禽科學(xué)研究所,稻殼自然風(fēng)干,粉碎成2～3 cm小段,備用。接種微生物為黃孢原毛平革菌屬(原始編號(hào)為NDM3-2,原產(chǎn)地在美國(guó)),購(gòu)自北京保藏生物科技有限公司。生物炭購(gòu)自平頂山市炭諾環(huán)保材料有限公司,由玉米秸稈在600 ℃的缺氧條件(氮?dú)獯祾?下熱解制得。雞糞、稻殼和生物炭基本理化性質(zhì)見(jiàn)表1,堆肥試驗(yàn)在30 cm×20 cm×20 cm的泡沫箱中進(jìn)行。

表1 堆肥原材料基本理化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)置1個(gè)對(duì)照和3個(gè)處理?？瞻讓?duì)照(CK)和各處理中雞糞與稻殼按質(zhì)量比4 ∶1均勻混合,混合物質(zhì)量為20 kg。T1處理添加10%(物料干質(zhì)量)的生物炭,T2處理設(shè)置接種0.3%(物料濕質(zhì)量)的黃孢原毛平革菌,T3處理設(shè)置聯(lián)合添加10%(物料干質(zhì)量)的生物炭與0.3%(物料濕重)的黃孢原毛平革菌。采用去離子水調(diào)節(jié)各處理的初始含水率至65%左右,開(kāi)展堆肥試驗(yàn),采用手動(dòng)翻堆通風(fēng),翻堆頻率為1次/5 d。堆肥周期設(shè)置為35 d,每天16:00測(cè)量堆體中心溫度,分別在0、1、4、7、14、21、28、35 d取樣。在每個(gè)采樣日分別從堆體的上部、中部和下部收集樣品,并混合得到1個(gè)組合樣品。樣品一式4份,一份于采樣當(dāng)天測(cè)定含水率;一份于 4 ℃冰箱中冷藏,并在堆肥結(jié)束后測(cè)定腐熟度指標(biāo)[腐殖質(zhì)(HS)、胡敏酸(HA)、富里酸(FA)、pH值、種子發(fā)芽指數(shù)(GI)];一份自然風(fēng)干14 d以上,研磨過(guò)100目篩后用于測(cè)定總碳(TC)、總氮(TN)、TOC以及木質(zhì)素的含量;另一份真空包裝,在 -80 ℃ 冷凍儲(chǔ)藏,用于ITS1-rRNA測(cè)序和后續(xù)分析。CK組和處理組各設(shè)置3次重復(fù)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

溫度由電子溫度計(jì)(TP101,創(chuàng)新,深圳)測(cè)定。用干質(zhì)量法測(cè)定含水率。取堆肥新鮮樣品與蒸餾水混合(固液比為1 g ∶10 mL)振蕩浸提30 min,靜置 30 min 后過(guò)濾,pH值的測(cè)量采用多參數(shù)分析儀(DZS-706-A,雷磁,上海)對(duì)濾液進(jìn)行測(cè)定。GI的測(cè)定:取上述水浸提液10 mL放入鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中,均勻放入10粒白菜(BrassicacampestrisChinesis)種子,置于25 ℃的培養(yǎng)箱(DHP9040,蘇珀,浙江)中避光培養(yǎng) 72 h,測(cè)定種子根長(zhǎng)和種子發(fā)芽率。TC和TN含量的測(cè)定采用元素分析儀(FlashSmart,Sisher)。TOC含量的測(cè)定采用Ren等的測(cè)定方法[14]。腐殖質(zhì)組分(HS、HA、FA)的測(cè)定參照Z(yǔ)hou等的方法[15]進(jìn)行,HA與FA之比即為胡富比(H/F)。木質(zhì)素含量的檢測(cè)采用van Soest等的測(cè)定方法[16]。真菌群落組成的測(cè)定由天根生化科技(北京)有限公司完成。

1.4 數(shù)據(jù)處理

作圖使用 Origin 2018 完成,顯著性差異分析使用 SPSS 24完成,微生物和環(huán)境因子的相關(guān)性分析使用R軟件(Version2.15.3)5.0 完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 堆肥過(guò)程中理化指標(biāo)及種子發(fā)芽指數(shù)的變化

由圖1-a可知,各處理的溫度變化均經(jīng)歷了升溫期、高溫期和腐熟期3個(gè)階段,并均在堆肥2 d進(jìn)入高溫期(>50 ℃)。除CK外,其余處理的堆體溫度均出現(xiàn)≥70 ℃的現(xiàn)象,在5 d進(jìn)行翻堆之后,各處理堆體均呈現(xiàn)升溫趨勢(shì),其中以T1處理最為明顯,溫度由50 ℃升高至70 ℃,隨后在8～28 d溫度逐漸降低至環(huán)境溫度30 ℃左右。堆肥過(guò)程中,T1、T2、T3處理的高溫期持續(xù)時(shí)間為6～8 d,符合《糞便無(wú)害化衛(wèi)生要求》[17]。堆體的含水率變化如圖1-b所示,0～14 d,各處理含水率整體呈明顯下降趨勢(shì),后逐漸趨于平緩,至堆肥結(jié)束時(shí),CK、T1、T2和T3處理的含水率分別下降至51.16%、38.70%、43.55%、41.10%。

堆肥過(guò)程中pH值的變化如圖1-c所示。CK、T1、T2和T3處理的初始pH值分別為6.04、6.58、6.14和6.41。在堆肥0～7 d各處理的pH值急劇上升,隨后pH值升高速率減緩。堆肥結(jié)束時(shí),CK、T1、T2和T3處理的pH值分別上升至8.81、8.93、9.07和9.11,各處理pH值無(wú)明顯差異,符合堆肥產(chǎn)品呈弱堿性的要求[17]。

堆肥過(guò)程中C/N的變化如圖1-d所示,CK的C/N呈先上升后下降的趨勢(shì),其他處理的C/N呈逐漸下降的趨勢(shì)。至堆肥結(jié)束時(shí),CK、T1、T2和T3處理的C/N分別由堆肥當(dāng)天的17.67、23.46、18.67和24.61降至14.62、15.56、10.34和15.85。一般認(rèn)為,堆肥結(jié)束時(shí),堆體C/N低于20可確定堆體腐熟[18]。故CK和各處理均達(dá)到了腐熟標(biāo)準(zhǔn)。

總有機(jī)碳(TOC)含量的變化如圖1-e所示?？梢钥闯?0～14 d期間,各堆體的TOC含量明顯下降,隨后下降趨勢(shì)趨于平緩。至堆肥結(jié)束時(shí),CK、T1、T2、T3處理的TOC含量分別由堆肥當(dāng)天的477.35、504.21、442.41、526.57 mg/kg下降至343.84、345.34、285.71、313.78 mg/kg,TOC降解率分別為27.97%、31.51%、35.42%和40.41%,與前人的研究結(jié)果[19-20]一致。結(jié)果表明,與其他處理相比,生物炭與黃孢原毛平革菌的聯(lián)合添加可有效降解TOC。

堆肥過(guò)程中GI的變化如圖1-f所示?？梢钥闯?隨著堆肥的進(jìn)行,GI值整體呈上升趨勢(shì),堆肥結(jié)束時(shí),CK、T1、T2和T3處理的GI分別上升至53.09%、99.32%、65.40%和111.40%。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明,各處理的GI顯著高于與CK(P<0.05),一般認(rèn)為,70%80%時(shí),堆肥達(dá)到完全腐熟[21]。因此,堆肥周期為35 d時(shí),CK、T2處理未達(dá)到腐熟,T1、T3處理達(dá)到完全腐熟,且T3處理的腐熟度最高。由此可見(jiàn),生物炭和黃孢原毛平革菌的聯(lián)合添加對(duì)GI的提升效果最為顯著。

2.2 堆肥過(guò)程中木質(zhì)素與腐殖質(zhì)的含量變化

圖2為不同處理堆肥過(guò)程中木質(zhì)素的含量變化,整體呈先上升(0～7 d)后下降(7～35 d)的趨勢(shì),這與Wang等在豬糞和鋸末共堆肥中的研究結(jié)果[22]一致。這是由于相較于木質(zhì)素,堆體中糖類、蛋白質(zhì)、半纖維素、纖維素等有機(jī)化合物更易降解,在堆肥前期可被微生物優(yōu)先利用[23],加之作為木質(zhì)素降解主體的真菌在前期高溫條件下活性較低[7],進(jìn)而導(dǎo)致堆肥早期木質(zhì)素相對(duì)富集。木質(zhì)素下降趨勢(shì)在堆肥21～35 d更為明顯,到堆肥結(jié)束,CK、T1、T2和T3處理的木質(zhì)素含量分別由堆肥當(dāng)天的52.91%、50.27%、51.34%和52.66%分別下降至44.73%、39.16%、43.08%和37.80%,降解率分別為15.46%、 22.10%、16.09%和28.22%。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明,T3處理的木質(zhì)素降解率顯著高于其他處理,這可能是因?yàn)槎逊屎笃跍囟认陆?以黃孢原毛平革菌為主體的木質(zhì)素降解真菌在生物炭的促進(jìn)作用下,豐度和活性得到大幅提升,優(yōu)先分解木質(zhì)素的芳基甘油-β-芳基醚鍵[5],進(jìn)而加速了木質(zhì)素的降解進(jìn)程。

圖3為不同處理堆肥過(guò)程中HS含量、HA含量、FA含量和H/F的變化結(jié)果, 各組的HS含量在0～7 d迅速增加,隨后呈下降趨勢(shì)。堆肥結(jié)束時(shí),CK、T1、T2、T3處理的HS含量分別由堆肥當(dāng)天的30.87、31.05、31.36、31.15 g/kg上升至34.18、36.55、38.22、40.33 g/kg,增幅分別為10.72%、17.71%、21.88%、29.47%。前期HS含量上升是由于堆體中有機(jī)質(zhì)的分解促進(jìn)了醌類、酚類等HS前體化合物[24-25]的形成,并進(jìn)一步生成HS,而后期堆體微生物新陳代謝對(duì)HS的利用[26]是其含量下降的原因。此外,各組HA含量變化趨勢(shì)相似,均呈逐步上升趨勢(shì),堆肥結(jié)束時(shí),CK、T1、T2、T3處理的HA含量分別由堆肥當(dāng)天的7.83、8.01、8.32、8.11 g/kg 增加至10.29、14.60、18.09、20.49 g/kg,增幅分別為31.42%、82.27%、117.43%、152.65%。說(shuō)明生物炭和黃孢原毛平革菌的聯(lián)合添加可以顯著促進(jìn)HA的合成。

由圖3-c可知,各組FA含量均呈先上升后下降趨勢(shì)。0～7 d內(nèi),CK、T1、T2、T3處理的FA含量由初始階段的23.04 g/kg分別增加到43.79、40.57、37.07、36.24 g/kg。堆肥結(jié)束,CK、T1、T2、T3處理的FA含量分別下降至23.89、21.95、20.13、19.84 g/kg,說(shuō)明生物炭和黃孢原毛平革菌均可減少堆體中的FA含量。H/F是反映腐殖化產(chǎn)物的聚合度和評(píng)價(jià)堆肥腐熟度的重要指標(biāo)[27]。由圖3-d可知,H/F在35 d內(nèi)總體呈增加趨勢(shì),堆肥結(jié)束時(shí),CK、T1、T2、T3處理的H/F分別從堆肥當(dāng)天的0.35、0.34、0.36、0.35增加到0.43、0.67、0.90、1.03,表明生物炭和黃孢原毛平革菌的聯(lián)合添加可有效提高堆肥聚合度。

2.3 微生物與理化因子的相關(guān)性分析

由圖4可知,在門水平上,原始物料中的優(yōu)勢(shì)真菌為子囊菌門(Ascomycota)(41.47%),在屬水平上為Kazachstania、Diutina。堆肥1 d,T1和T2處理的優(yōu)勢(shì)真菌在門水平上為子囊菌門(97.52%和84.62%),在屬水平上為莫氏黑粉菌屬(Moesziomyces)、Kazachstania、Diutina,這與大多數(shù)研究結(jié)果一致。研究發(fā)現(xiàn),子囊菌門在牛糞與玉米秸稈堆肥中的相對(duì)豐度超過(guò)90%[28],在水稻秸稈堆肥中超過(guò)77.58%[29];而T3處理的優(yōu)勢(shì)真菌為子囊菌門(13.22%)和擔(dān)子菌門(Basidiomycota)(14.48%),在屬水平上為莫氏黑粉菌屬(Moesziomyces)、Diutina。堆肥結(jié)束時(shí),門水平上,堆體的優(yōu)勢(shì)真菌為子囊菌門,在CK、T1、T2和T3處理的占比分別為78.36%、88.09%、46.07%和81.89%;屬水平上,堆體的優(yōu)勢(shì)真菌為曲霉屬(Aspergillus)、微囊菌屬(Microascus)、木霉屬(Trichoderma)、Kazachstania和Diutina。

微生物與理化因子的相關(guān)性分析(圖5)表明,含水率與子囊菌門呈負(fù)相關(guān)性,子囊菌門與木質(zhì)素含量呈負(fù)相關(guān)性,Calcarisporiellomycota與HS含量、HA含量、GI具有正相關(guān)性,與H/F具有顯著正相關(guān)性(P<0.05)。說(shuō)明含水率的降低可提高子囊菌門的豐度,促進(jìn)木質(zhì)素降解;Calcarisporiellomycota豐度的提高可促進(jìn)HS與HA的形成,提高堆體的H/F和GI?？傮w而言,微生物因素影響著堆體中的木質(zhì)素含量,并推動(dòng)了堆肥的腐殖化進(jìn)程。

3 討論

本試驗(yàn)通過(guò)設(shè)置1個(gè)空白對(duì)照和3個(gè)處理研究發(fā)現(xiàn),生物炭與黃孢原毛平革菌的聯(lián)合添加是促進(jìn)木質(zhì)素降解的最有效方式。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),CK和處理的pH值均在0～7 d呈上升趨勢(shì),這主要是因?yàn)闇囟壬咧率苟洋w中部分氮素以銨態(tài)氮的形式揮發(fā)[30]。7～35 d,由于NH3和CO2的大量釋放以及有機(jī)質(zhì)的降解,堆體的pH 值逐漸趨于穩(wěn)定[30],至堆肥結(jié)束時(shí),堆體的pH穩(wěn)定在8.64～8.90。C/N是反映堆肥腐熟程度的重要指標(biāo)之一。本試驗(yàn)中,CK的 C/N 呈先上升后下降的趨勢(shì),T1、T2和T3處理的 C/N呈逐漸降低的趨勢(shì)。張鶴等在牛糞與玉米秸稈的堆肥中觀察到類似的現(xiàn)象[31],程亞娟等在C/N對(duì)雞糞堆肥腐熟指標(biāo)的影響研究[32]中也得出相似的結(jié)論。至堆肥結(jié)束時(shí),CK和處理的C/N降至10.34～15.85,均達(dá)到了腐熟標(biāo)準(zhǔn)。TOC含量的變化反映了堆肥中礦化和腐殖化的程度,并顯著影響堆肥質(zhì)量[33]。本試驗(yàn)中所有處理的TOC含量均呈明顯下降趨勢(shì),這與Ye等在雞糞堆肥過(guò)程中的研究結(jié)果[34]一致,Zhang等在雞糞與玉米秸稈的堆肥試驗(yàn)[35]中也發(fā)現(xiàn)類似的結(jié)果。 而TOC的降解為HA前體的形成提供了碳源,促進(jìn)了HA的形成。GI則呈明顯上升趨勢(shì),且T3處理的GI達(dá)到111.40%,顯著高于CK。

木質(zhì)素是一種大量存在于植物維管組織中的芳香族聚合物,由葡萄醇、針葉鐵醇和對(duì)香豆醇構(gòu)成。這些單烯醇分別被稱為S、G和H單位,通過(guò)C—O—C和C—C相互連接[36],是堆肥過(guò)程中最難以降解的芳香族化合物之一,故0～21 d堆體的木質(zhì)素含量下降緩慢,隨著堆肥的進(jìn)行,堆體溫度逐漸降低,以子囊菌門為主的真菌代謝逐漸增強(qiáng),致使木質(zhì)素的降解速率加快[37],堆肥結(jié)束時(shí),T3處理的木質(zhì)素降解率達(dá)到28.20%,顯著高于其他處理,說(shuō)明生物炭和黃孢原毛平革菌的聯(lián)合添加可有效加快木質(zhì)素降解。木質(zhì)素的氧化物通常組成了HS的“核”,是形成HA的重要前體物質(zhì)[38]。本試驗(yàn)中堆體的HS含量均呈先增加后降低,最后趨于平緩的趨勢(shì)。早期階段,HS的增加是由于堆體中有機(jī)質(zhì)組分的降解和腐殖質(zhì)類物質(zhì)如醌類和酚類物質(zhì)的聚集導(dǎo)致的[24],而HS含量在7～14 d內(nèi)下降的原因是微生物對(duì)HS中部分化合物的降解。同時(shí)發(fā)現(xiàn),HA含量在0～7 d整體呈逐漸上升趨勢(shì),這與Bai等的研究結(jié)果[24]一致,其中T2處理的HA含量顯著高于其他處理,這可能是因?yàn)槎洋w中被孢霉門(Mortierellomycota)對(duì)有機(jī)碳的固定作用, 為HA前體的形成提供了碳源,說(shuō)明堆肥前期單獨(dú)施用黃孢原毛平革菌對(duì)促進(jìn)HA的形成具有顯著作用。14～35 d,所有處理的HA含量逐漸上升,這可能是因?yàn)槎逊屎笃跍囟冉档?微生物的活性增強(qiáng),提高了堆體中有機(jī)質(zhì)的降解[39]。至堆肥結(jié)束時(shí),T3處理的HA含量較堆肥當(dāng)天提高了152.56%,并高于其他3個(gè)處理。FA含量在0～7 d呈上升趨勢(shì),后期呈下降趨勢(shì),這與Li等在豬糞堆肥過(guò)程中的結(jié)果[40]一致。前期FA含量的增加是因?yàn)槊归T(Mucoromycota)胞外酶的分泌加快了纖維素與半纖維素的降解[41],進(jìn)而促進(jìn)FA的合成[27]。 而后期下降是因?yàn)槎洋w溫度降低導(dǎo)致微生物的代謝增強(qiáng),加快了FA 的降解[42]。

本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),堆肥1 d,門水平上,T1、T2處理的優(yōu)勢(shì)真菌為子囊菌門,T3處理的優(yōu)勢(shì)真菌為子囊菌門(13.22%)和擔(dān)子菌門(14.48%),這與Huang等在污泥堆肥中的研究結(jié)果[43]一致,Duan等在豬糞堆肥過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)類似的結(jié)果[44],子囊菌門和擔(dān)子菌門產(chǎn)生的孢子具有耐高溫的特性,是礦化和降解木質(zhì)素的關(guān)鍵微生物[45-46],這可能是T3處理的木質(zhì)素降解率高于CK和其他處理的原因之一。但Wang等研究發(fā)現(xiàn),在牛糞堆肥過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)真菌門為Mycothermus,這可能是肉牛特殊的消化系統(tǒng)導(dǎo)致的[45]。堆肥后期,由于曲霉屬分泌具有木質(zhì)素降解功能的過(guò)氧化酶[46],致使木質(zhì)素降解率提高。值得注意的是,沒(méi)有分科名稱或明確分類信息的真菌在各個(gè)時(shí)期的真菌群落均占有較大的比例,這與Wang等的研究結(jié)果[47]一致,而這些真菌可能與高溫期木質(zhì)素的降解和HA的形成有關(guān)[47]。相關(guān)性分析表明,含水率的降低可提高子囊菌門的豐度,促進(jìn)木質(zhì)素降解;Calcarisporiellomycota豐度的提高可促進(jìn)HS與HA的形成,提高堆體的H/F和GI。故今后可關(guān)于子囊菌門與Calcarisporiellomycota的耦合對(duì)堆肥過(guò)程中木質(zhì)素降解、堆肥腐熟度的影響作進(jìn)一步研究,以期對(duì)微生物降解木質(zhì)素的機(jī)制作進(jìn)一步闡釋,提高木質(zhì)素降解與有機(jī)肥的品質(zhì)。

4 結(jié)論

生物炭與黃孢原毛平革菌的聯(lián)合添加可有效提高TOC的降解率和GI。堆肥結(jié)束時(shí),T3處理的TOC降解率(40.41%)和GI(111.40%)最高。

生物炭與黃孢原毛平革菌的聯(lián)合添加可有效提高木質(zhì)素的降解率和堆體的腐熟度。堆肥結(jié)束時(shí),T3處理的木質(zhì)素降解率達(dá)到28.20%,HS含量提高29.47%,HA含量提高152.65%,均高于其他處理;FA含量降低45.25%;H/F由堆肥當(dāng)天的0.35上升至1.03。

微生物群落多樣性分析表明,子囊菌門是堆肥過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)真菌,含水率的降低可提高子囊菌門的相對(duì)豐度,促進(jìn)木質(zhì)素的降解;Calcarisporiellomycota豐度的提高可促進(jìn)HS與HA的形成,提高堆體的H/F和GI。

綜合考慮,在雞糞堆肥中,生物炭和黃孢原毛平革菌聯(lián)合添加是提高木質(zhì)素降解率和堆體腐殖質(zhì)化的合理方法。