張晟國，彭彥，李茹玉，李展鑫，黃逸豪，王國磊，任竹青，吳健

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，武漢 430070

畜禽糞便是我國最主要的有機(jī)固體廢棄物來源之一，目前中國每年畜禽糞污產(chǎn)生量近40億t，但資源化利用率不足75%[1]。畜禽糞便中殘留的抗生素、重金屬、病原體及其他污染物造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題[2]。好氧堆肥是實(shí)現(xiàn)畜禽糞便無害化處理和資源化利用的主要途徑，可將畜禽糞便轉(zhuǎn)化為富含有機(jī)氮、有機(jī)碳及其他養(yǎng)分的有機(jī)肥，在一定程度上滿足植物對氮肥和磷肥的需求并減少化肥的使用[3]。好氧堆肥作為一個(gè)復(fù)雜的物理、化學(xué)和生物過程，受到多種生物和非生物因素的影響，這些因素通過影響堆體的理化性質(zhì)和微生物的代謝活動(dòng)，進(jìn)而影響堆肥過程中的生化反應(yīng)、養(yǎng)分和氮素?fù)p失及臭味氣體排放，最終影響堆肥效率和品質(zhì)[4]。目前，好氧堆肥仍存在升溫緩慢、周期較長、養(yǎng)分和氮素?fù)p失嚴(yán)重和臭氣揮發(fā)等問題[5]，如何在堆肥中固氮除臭、提高堆肥效率和品質(zhì)是有機(jī)肥生產(chǎn)亟待解決的問題。

特定微生物的接種會強(qiáng)化堆肥過程，影響堆肥中的微生物群落，加速堆料分解并提高堆肥產(chǎn)品的腐殖質(zhì)含量[6]。外源添加微生物菌劑能夠強(qiáng)化堆肥過程，改善畜禽糞便傳統(tǒng)堆肥過程，增加初期堆料中有益微生物含量，增強(qiáng)堆體內(nèi)微生物代謝作用，加快堆肥腐熟縮短周期，降低氨氣臭味揮發(fā)從而減少氮素?fù)p失[7-8]。有研究表明，在畜禽糞便堆肥中應(yīng)用芽胞桿菌屬細(xì)菌可通過生物同化作用有效降低氨氣濃度[9]。但這些研究多停留在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，不同的研究中堆肥原料和過程控制存在較大差異，接種菌劑的應(yīng)用效果不一，這些微生物菌劑也僅對個(gè)別堆肥指標(biāo)有一定的強(qiáng)化作用，其商業(yè)應(yīng)用效果有限，仍有必要篩選功效穩(wěn)定、顯著的功能菌株和菌劑產(chǎn)品。

本研究針對好氧堆肥過程周期長、氮損失和氨揮發(fā)嚴(yán)重、堆肥產(chǎn)品品質(zhì)差等問題，有針對性地研制高效降解轉(zhuǎn)化和除臭固氮菌劑，并探究其在雞糞堆肥中的應(yīng)用效果，為擴(kuò)大復(fù)合菌劑在堆肥中的應(yīng)用，進(jìn)一步提高有機(jī)肥生產(chǎn)效率和品質(zhì)提供實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本研究中所用菌株均來自筆者所在課題組前期從不同堆肥和土壤樣品中分離的原有保存菌株。其中，飼料類芽胞桿菌（Paenibacillus pabuli）5-1、臺中類芽胞桿菌（Paenibacillus taichungensis）6-6和紅球菌（Rhodococcus hoagii）K4-1在中國典型培養(yǎng)物保藏中心的保藏編號分別為CCTCC NO：M2021574、CCTCC NO：M2021575和CCTCC NO：M2021573。復(fù)合菌劑Ⅲ是筆者所在課題組曹蕊前期研制的堆肥菌劑配方（枯草芽胞桿菌BS2∶解淀粉芽胞桿菌Ba∶地衣芽胞桿菌BL1∶釀酒酵母SC=3∶1∶3∶4）（專利號：ZL202010616986.0）。

堆肥原材料雞糞來自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)雞場，輔料鋸末來自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)院。

1.2 主要儀器與設(shè)備

Vario PYRO cube元素分析儀，德國Elementar；LH3-CNP氨氮總磷測定儀，杭州陸程儀器有限公司；722E紫外分光光度計(jì)，上海光譜儀器有限公司；WT20003電熱恒溫培養(yǎng)箱，上海天呈實(shí)驗(yàn)儀器制造有限公司；AB204-N分析天平，瑞士METTLER TOLEDO。

1.3 功能菌株的篩選

將待測菌株分別接種于酪素培養(yǎng)基、淀粉培養(yǎng)基、剛果紅羧甲基纖維素鈉培養(yǎng)基，觀察菌落周圍是否有無色透明圈出現(xiàn)，計(jì)算出透明圈直徑和菌落直徑之比，判斷菌株產(chǎn)蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶能力。

將各個(gè)菌株分別接種到含10% NH4+培養(yǎng)基中，連續(xù)傳代3次，對能在含10% NH4+培養(yǎng)基上生長的菌株進(jìn)行除臭能力分析。將篩選的菌株分別培養(yǎng)24 h制成菌懸液20 mL，與200 g新鮮雞糞均勻混合，置于1 000 mL大燒杯中，內(nèi)置50 mL小燒杯，小燒杯加入20 mL 0.05 mol/L硫酸，進(jìn)行氨氣的吸收，保鮮膜封口大燒杯，每組重復(fù)3次。同時(shí)，將添加等量蒸餾水不加菌懸液作為空白對照組。整個(gè)試驗(yàn)于50℃下進(jìn)行，采用NaOH中和滴定法隔天測定氨氣釋放量，并計(jì)算氨氣釋放率。

1.4 復(fù)合菌劑的制備

采用打孔法對功能菌株之間的拮抗性進(jìn)行測定，將菌株分別制備成菌懸液，均勻涂抹至培養(yǎng)基表面，使用打孔器等距離四點(diǎn)打孔及中心打孔，并將孔底部進(jìn)行火焰封底，吸取其余待測菌株菌懸液50 μL加入孔中，以空白液體培養(yǎng)基為對照，于37℃培養(yǎng)24 h后觀察打孔周圍抑菌圈情況并測量其直徑。在混合培養(yǎng)基發(fā)酵過程中，分別取4株菌OD600值為1.0左右的菌液，添加菌懸液量，采用4因素3水平的正交試驗(yàn)確定9種不同組合，最終確定菌株的最佳配伍。發(fā)酵過程中活菌數(shù)采用平板涂布法計(jì)數(shù)，并測定其吸光值（OD600）。

1.5 復(fù)合菌劑接種雞糞好氧堆肥的應(yīng)用效果研究

1）雞糞好氧堆肥試驗(yàn)。雞糞因含有較高的氮素養(yǎng)分，是有機(jī)肥生產(chǎn)常用的原材料。本研究堆肥試驗(yàn)于2020年12月在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)養(yǎng)雞場內(nèi)進(jìn)行。堆肥試驗(yàn)采用雞糞為原材料，鋸末為堆肥輔料。其中，測定堆肥原材料鋸末和雞糞的初始C/N和含水率，鋸末的C/N為125.6，含水率為10.45%；雞糞的C/N為8.72，含水率為71.69%。調(diào)節(jié)堆肥C/N比為25∶1左右，含水率為50%～60%，最終按雞糞∶鋸末=6∶1比例充分混合。共設(shè)置4個(gè)處理組，空白對照組（CK）、復(fù)合菌劑Ⅰ組（ABⅠ）、復(fù)合菌劑Ⅱ組（ABⅡ）、復(fù)合菌劑Ⅲ組（ABⅢ）。本研究的復(fù)合菌劑Ⅰ和Ⅱ是在復(fù)合菌劑Ⅲ的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。在堆肥起始時(shí)將復(fù)合菌劑按堆體體積的1%比例進(jìn)行噴灑添加，混勻。

堆肥箱連接通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行鼓風(fēng)，整個(gè)堆肥試驗(yàn)在環(huán)境溫度17～20℃的溫室小棚內(nèi)進(jìn)行。堆肥試驗(yàn)裝置為容積60 L、厚度30 mm的EPS泡沫箱（高280 mm、長540 mm、寬400 mm）。泡沫箱底部鋪滿3 cm左右的鋸末作為通風(fēng)緩沖層，側(cè)面開1個(gè)小孔便于測定溫度，定時(shí)通風(fēng)，保證均勻的通風(fēng)量。在為期14 d的雞糞好氧堆肥過程中，各試驗(yàn)組的溫度均經(jīng)歷了升溫期、高溫期、降溫期和腐熟期，分別于堆肥第1天、第4天、第7天和第14天采集樣品。采用5點(diǎn)取樣法用無菌小鏟采集堆體樣品，混合均勻，置于樣品袋中，分別于4℃和-20℃冰箱保存。

2）堆肥常規(guī)理化性質(zhì)的測定。堆肥理化指標(biāo)的測定方法參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 525－2012《有機(jī)肥料》進(jìn)行，分別測定堆肥過程中溫度、含水率、pH、種子發(fā)芽指數(shù)（GI）和有機(jī)質(zhì)含量的變化。稱取新鮮堆肥樣品5～10 g放入坩堝內(nèi)，于105℃的烘箱中烘干后粉碎過篩，精確稱量4～5 mg烘干樣品，研磨使其粒徑小于0.15 mm，用錫箔紙包被，使用元素分析儀測量樣品中總C、N含量。銨態(tài)氮采用氯化鉀浸提-靛酚藍(lán)比色法測定、硝態(tài)氮測定采用雙波長紫外-分光光度法。纖維素酶活性采用3，5-二硝基水楊酸（DNS）法測定，脲酶活性采用比色法測定。

1.6 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)均采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。利用SPSS 20.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差（One-way ANOVA）分析及t檢驗(yàn)，顯著性水平為α=0.05；使用Origin、Graphpad Prism作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 功能菌株的篩選

將實(shí)驗(yàn)室前期從不同堆肥和土壤樣品分離的22株菌，進(jìn)行菌株降解產(chǎn)酶活力和除NH3能力分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，飼料類芽胞桿菌5-1和臺中類芽胞桿菌6-6產(chǎn)淀粉酶和纖維素酶活力較高，解淀粉芽胞桿菌（Bacillus amyloliquefaciens）6-1和枯草芽胞桿菌（Bacillus subtilis）8-3產(chǎn)蛋白酶和纖維素酶活力較高（表1），將其作為堆肥高效降解復(fù)合菌劑Ⅰ的復(fù)配菌株。

將各菌株制備成菌懸液后分別與燒杯中的雞糞混合均勻，測定其NH3去除能力。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，飼料類芽胞桿菌5-1、臺中類芽胞桿菌6-6和紅球菌K4-1對雞糞釋放NH3的去除能力較高，分別達(dá)到15.76%、10.87%和7.07%，將這些菌株用于堆肥固氮除臭復(fù)合菌劑Ⅱ的研制。

表1 功能菌株產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶的透明圈直徑和菌落直徑之比Table 1 The ratio of transparent circle diameter to colony diameter of amylase，protease and cellulase produced by functional strains

2.2 復(fù)合菌劑的研制

通過打孔法進(jìn)行菌株間的拮抗試驗(yàn)，結(jié)果顯示，選取的功能菌株間不存在拮抗作用。復(fù)合菌劑Ⅰ由降解酶活較高的飼料類芽胞桿菌5-1、解淀粉芽胞桿菌6-1、臺中類芽胞桿菌6-6和枯草芽胞桿菌8-3組成；復(fù)合菌劑Ⅱ由去除NH3能力較好的飼料類芽胞桿菌5-1、臺中類芽胞桿菌6-6、紅球菌K4-1、釀酒酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）SC組成（SC為本課題組曹蕊篩選的能利用不同氮源、有除臭效果的釀酒酵母菌株）。通過復(fù)配正交試驗(yàn)，最終確定復(fù)合菌劑Ⅰ最優(yōu)組成為5-1∶6-1∶6-6∶8-3=2∶3∶2∶3，復(fù)合菌劑Ⅱ最優(yōu)組成為5-1∶6-6∶K4-1∶SC=2∶2∶2∶1。

2.3 復(fù)合菌劑接種雞糞好氧堆肥的應(yīng)用效果

整個(gè)堆肥過程主要分為4個(gè)階段：升溫期、高溫期、降溫期和腐熟期。溫度是從表觀上直接呈現(xiàn)堆肥進(jìn)程的指標(biāo)。如圖1A所示，在為期14 d雞糞好氧堆肥中，在第1天時(shí)各組溫度均高于55℃，進(jìn)入高溫期階段，第2天時(shí)添加復(fù)合菌試劑組溫度均高于空白對照組（CK組）。添加復(fù)合菌劑組明顯提高了堆體溫度，復(fù)合菌劑Ⅰ組最高溫度可達(dá)65.8℃，比對照組高5.8℃。高溫期持續(xù)到第3天后進(jìn)入降溫期，在第8天后各組溫度趨于穩(wěn)定，接近環(huán)境溫度。

圖1 復(fù)合菌劑接種雞糞堆肥過程中溫度（A）、pH（B）、含水率（C）和種子發(fā)芽指數(shù)（D）的變化Fig.1 Changes of physicochemical indexes including temperature（A），pH（B），moisture（C）and seed germination index（D）during composting of chicken manure inoculated with compound microbial inoculants

pH可以反映堆肥過程中微生物生長酸堿環(huán)境，適宜的pH有利于微生物生長，降低pH可抑制氨氣揮發(fā)。如圖1B所示，pH呈現(xiàn)先急劇上升，后逐漸略微降低趨勢，整體變化范圍在pH 7.0～8.5，各組pH差異不顯著（P＞0.05）。但在堆肥中期復(fù)合菌劑Ⅱ組和復(fù)合菌劑Ⅲ組pH值略微低于空白對照組，低pH值有利于抑制氨揮發(fā)。堆肥初期，含氮有機(jī)物在微生物的作用下氨化導(dǎo)致pH上升，后期硝化作用促進(jìn)銨態(tài)氮向硝態(tài)氮轉(zhuǎn)變，使pH略微下降最終趨于穩(wěn)定。

適宜的含水率有利于微生物生長，如圖1C所示，堆肥初期含水率為66.4%，各組含水率均逐漸降低，呈下降趨勢。堆肥結(jié)束時(shí)，CK組、復(fù)合菌劑Ⅰ組、復(fù)合菌劑Ⅱ和復(fù)合菌劑Ⅲ組含水率分別為45.4%、42.8%、44.2%和44.4%，添加復(fù)合菌劑組含水率均比空白對照組低，尤其是復(fù)合菌劑Ⅰ組降低較為明顯，且達(dá)到NY/T 3442－2019《有機(jī)肥料》中堆肥產(chǎn)物水分含量不超過45.0%的要求。

各試驗(yàn)組白菜種子發(fā)芽情況如圖1D所示。種子發(fā)芽指數(shù)（GI）是判斷堆肥腐熟度的生物學(xué)指標(biāo)，能直觀反映堆肥產(chǎn)品腐熟程度。由圖1D可見，堆肥樣品對植物毒性呈逐漸降低趨勢，添加復(fù)合菌劑組從第4天開始根長變化明顯，CK組從第7天開始根長變化明顯，各試驗(yàn)組GI值呈上升趨勢。與對照組相比，添加復(fù)合菌劑Ⅰ、復(fù)合菌劑Ⅱ和復(fù)合菌劑Ⅲ均可改善GI值，在堆肥第7天時(shí)，添加復(fù)合菌劑I（GI值為75.12%）和復(fù)合菌劑Ⅱ組（GI值為75.29%）均符合NY/T 3442－2019《有機(jī)肥料》堆肥產(chǎn)物GI值≥70.00%的要求，而CK組未達(dá)到腐熟（GI值為47.89%）；堆肥第14天時(shí)，各試驗(yàn)組GI值均大于85.00%，達(dá)到完全腐熟。結(jié)果表明，接種微生物菌劑可以降低堆肥對植物毒害性，加速堆肥腐熟進(jìn)程，改善堆肥產(chǎn)品品質(zhì)。

水溶性銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的變化是糞便堆肥中氮素變化的重要指標(biāo)。如圖2A、B所示，各試驗(yàn)組中銨態(tài)氮含量總體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，而硝態(tài)氮含量整體呈現(xiàn)上升趨勢，這是由于含氮有機(jī)物氨化后生成大量銨態(tài)氮，進(jìn)而一部分銨態(tài)氮在高溫環(huán)境下生成氨揮發(fā)，另一部分銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。堆肥結(jié)束時(shí)，CK組、復(fù)合菌劑Ⅰ組、復(fù)合菌劑Ⅱ組相比于對照組和前期研制的復(fù)合菌劑Ⅲ組，本研究研制的2種復(fù)合菌劑均能顯著提高堆肥硝態(tài)氮含量。

圖2 堆肥過程中銨態(tài)氮（A）、硝態(tài)氮（B）和總氮（C）含量的變化Fig.2 Changes of ammonium nitrogen（A），nitrate nitrogen（B）and total nitrogen（C）content during composting

總氮含量變化可判斷堆肥過程中氮素?fù)p失程度。堆體溫度快速升高導(dǎo)致氨揮發(fā)，可造成氮損失。在堆肥結(jié)束時(shí)，比較CK組、復(fù)合菌劑Ⅰ組、復(fù)合菌劑Ⅱ組、復(fù)合菌劑Ⅲ組的氮損失。由圖2C可見，復(fù)合菌劑Ⅱ組的氮損失率最低，而復(fù)合菌劑Ⅰ組的損失率高于CK組。

高纖維素酶活性有利于堆體中纖維素類物質(zhì)分解。如圖3A所示，各組整體纖維素酶活性呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，但復(fù)合菌劑Ⅰ組在后期纖維素酶活性顯著升高，高達(dá)4.937 U/g。復(fù)合菌劑Ⅱ、復(fù)合菌劑Ⅲ組在堆肥前期纖維素酶活性與空白組差異不顯著（P＞0.05），堆肥后期相對空白組分別提高了34.76%和27.41%。高脲酶活性能加快堆體中氨的揮發(fā)，反之可抑制氨的揮發(fā)。堆體脲酶活性變化見圖3B，高溫期復(fù)合菌劑Ⅰ組的脲酶活性相較于CK組降低了 4.258 mg（NH3-N）/（g·24 h），顯著低于CK組；復(fù)合菌劑Ⅱ組在堆肥過程中脲酶活性呈降低趨勢，低至3.554 mg（NH3-N）/（g·24 h），極顯著低于空白組（P＜0.001），低脲酶活性更有利于抑制氨的揮發(fā)。復(fù)合菌劑Ⅲ在堆肥第1天時(shí)脲酶活性相對于空白組高31.46%，第14天時(shí)酶活性比空白組略低。

圖3 添加復(fù)合菌劑雞糞堆肥過程中纖維素酶（A）和脲酶活性（B）變化Fig.3 Changes of cellulase（A）and urease（B）activity during chicken manure composting with compound microbial inoculants

如表2所示，堆肥結(jié)束時(shí)第14天接種菌劑組有機(jī)質(zhì)含量和總養(yǎng)分均顯著高于CK組。在堆肥起始時(shí)堆體C/N為25，堆肥進(jìn)行到第14天時(shí)，CK組、復(fù)合菌劑Ⅰ組、復(fù)合菌劑Ⅱ組、復(fù)合菌劑Ⅲ組C/N均小于20，達(dá)到堆肥腐熟C/N的要求。通過測定TN、P2O5、K2O含量，計(jì)算得到堆肥產(chǎn)品總養(yǎng)分含量，各組均大于4.00%，符合NY/T 525－2012《有機(jī)肥料》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。復(fù)合菌劑Ⅱ組堆肥產(chǎn)物總養(yǎng)分顯著高于CK組，達(dá)到5.32%，這說明接種微生物菌劑可一定程度上減少堆體中總養(yǎng)分流失。

表2 堆肥產(chǎn)物理化性質(zhì)Table 2 Physical and chemical properties of compost products

3 討論

3.1 堆肥功能微生物的篩選

有研究表明，芽胞桿菌屬細(xì)菌可分泌纖維素酶來分解堆肥混合物中的纖維素和木質(zhì)素[10]，而枯草芽胞桿菌、解淀粉芽胞桿菌和地衣芽胞桿菌（Bacillus licheniformis）還具有固氮能力[11]，也有研究利用類芽胞桿菌（Paenibacillus）發(fā)酵產(chǎn)生的纖維素酶降解纖維素、木質(zhì)纖維素[12]。本試驗(yàn)所用菌株是前期從堆肥和土壤原始生境樣品中分離的菌株，圍繞堆肥高效降解和固氮除臭2個(gè)難題，通過菌株的產(chǎn)酶活力和除臭能力測定，篩選功能菌株，發(fā)現(xiàn)芽胞桿菌屬細(xì)菌6-1和8-3產(chǎn)蛋白酶和纖維素酶酶活能力較高，2株類芽胞桿菌5-1和6-6產(chǎn)淀粉酶酶活、纖維素酶酶活和除臭能力較高，并根據(jù)菌株的功能分別復(fù)配了有高降解能力的復(fù)合菌劑Ⅰ和有潛在固氮除臭功能的復(fù)合菌劑Ⅱ。

雞糞由于銨態(tài)氮含量高導(dǎo)致氨揮發(fā)產(chǎn)生異味，如果將氨氧化為亞硝酸鹽、硝酸鹽能有效降低氨的揮發(fā)從而減少對環(huán)境的污染。本研究中的飼料類芽胞桿菌5-1、臺中類芽胞桿菌6-6和紅球菌K4-1降低了雞糞試驗(yàn)組中的NH3濃度并且減少了NH4+-N的含量。Bai等[13]發(fā)現(xiàn)含亞硝酸鹽還原酶（Nirs）基因和氨單加氧酶（amoA）基因的紅球菌可以通過將NH4+-N轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽來減少NH4+-N的含量。而在生物反應(yīng)器中檢測到與紅球菌具有高度相似性的硝化細(xì)菌[14]，這也表明紅球菌可以進(jìn)行硝化反應(yīng)促進(jìn)銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，從而減少銨態(tài)氮含量。

3.2 添加復(fù)合菌劑對雞糞好氧堆肥的強(qiáng)化作用

在好氧堆肥中接種微生物菌劑是加快畜禽糞便無害化和腐熟的方法之一。本研究中添加復(fù)合菌劑能顯著提高堆肥溫度，這可能是因?yàn)樘砑游⑸锞鷦┐龠M(jìn)了有機(jī)物的降解，使得堆體溫度快速上升，加快堆肥腐熟進(jìn)程。尤其是復(fù)合菌劑Ⅰ能提高堆體溫度5.8℃，可能是復(fù)合菌劑Ⅰ是由產(chǎn)酶活力高的菌株組成，顯著加快了有機(jī)物的降解。也有研究表明，添加復(fù)合菌劑促進(jìn)堆體物質(zhì)分解，釋放更多熱量，當(dāng)高溫持續(xù)3 d以上可以有效消除雞糞堆體中的病原微生物和雜草，達(dá)到無害化處理標(biāo)準(zhǔn)[15]。

堆肥腐熟度影響堆肥質(zhì)量，種子發(fā)芽指數(shù)是目前廣泛應(yīng)用的判斷堆肥腐熟度的重要方法[16]。在本研究中，復(fù)合菌劑Ⅰ、復(fù)合菌劑Ⅱ均顯著提高了種子發(fā)芽指數(shù)，堆肥第7天，相對于CK組分別提高了27.23%、27.40%，堆肥產(chǎn)物種子發(fā)芽指數(shù)GI值≥70.00%，符合國家農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 3442－2019；但CK組僅為47.89%，未達(dá)到基本腐熟要求，這充分表明了在雞糞堆肥中接種復(fù)合菌劑Ⅰ、Ⅱ可以促進(jìn)雞糞堆體腐熟，降低對植物生長毒性作用。有研究表明C/N小于20時(shí)堆肥腐熟，腐熟度與C/N之間呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)[17]。在本研究中，堆肥結(jié)束時(shí)，各組C/N均小于20，達(dá)到腐熟C/N的要求。

本研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合菌劑Ⅰ因含有產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶和纖維素酶能力較高的菌株，能有效促進(jìn)堆肥中有機(jī)物質(zhì)的降解，顯著增加堆體纖維酶活性、提高堆體溫度、加快堆肥腐熟，但也因堆肥溫度的提高，使得氨氣揮發(fā)更為嚴(yán)重，從而有較多的氮損失。而復(fù)合菌劑Ⅱ因含有除氨能力較高的菌株，能顯著降低堆體的脲酶活性和氮損失，從而使堆肥產(chǎn)品具有最高的總養(yǎng)分含量。添加復(fù)合菌劑可以調(diào)控堆肥過程中的氮代謝，減少氮素物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨，或吸附堆體內(nèi)銨態(tài)氮，或促進(jìn)銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，或通過生物轉(zhuǎn)化將氮固定儲存，從而減少氨的產(chǎn)生。Guo等[18]發(fā)現(xiàn)添加巨大芽孢桿菌能夠促進(jìn)堆肥中氨氧化過程，降低氨氮的排放。Mao等[19]用實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的反應(yīng)器進(jìn)行堆肥發(fā)現(xiàn)，添加菌粉改善了堆肥中的氮儲存和微生物群落。微生物產(chǎn)生的纖維素酶在堆肥纖維素生物降解過程中起主要作用，纖維素的降解程度可以使用纖維素酶活性來表明[20]。接種外源微生物可以加速堆肥過程中纖維素的降解，外源微生物的添加一方面改變了微生物群落[21]；另一方面促進(jìn)了酶活性的提高[22]。雞糞中的尿素可被脲酶分解為氨和二氧化碳，脲酶對于糞便堆肥過程中異味的產(chǎn)生起關(guān)鍵作用。在本研究中，堆肥前期脲酶活性高，隨后脲酶活性逐漸降低，與其他研究結(jié)果相似[23]。復(fù)合菌劑Ⅱ組可降低堆肥過程中脲酶活性和氮損失率，表明了低脲酶活性可以抑制氨的揮發(fā)，從而降低堆肥過程中的氮損失。脲酶活性下降，一方面可能是添加的復(fù)合菌劑具有抑制脲酶活性的特性，另一方面可能是復(fù)合菌劑通過促進(jìn)硝化作用，減少高濃度的銨態(tài)氮抑制脲酶生物反應(yīng)[24]。復(fù)合菌劑Ⅱ堆肥產(chǎn)物總養(yǎng)分可達(dá)到5.32%，顯著高于其他組，這也表明了復(fù)合菌劑Ⅱ可在一定程度上減少堆體中總養(yǎng)分流失，這可能與其降低了氮素?fù)p失有關(guān)。