郭鵬博，溫雪，張方政，張偉，徐一鳴，洪艷華，馬金柱，魏丹，王偉東

（1.黑龍江省寒區(qū)環(huán)境微生物與農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，大慶 163319；2 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部東北平原農(nóng)業(yè)綠色低碳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3 大慶油田水務(wù)公司水務(wù)環(huán)保研究院；4 北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)與資源環(huán)境研究所）

秸稈由于含有大量的木質(zhì)纖維素類成分，因此在單一物料堆肥處理過(guò)程中降解速率緩慢。宋春麗等[1]研究發(fā)現(xiàn)，尾菜和秸稈等固體廢棄物混合堆肥能夠適當(dāng)調(diào)節(jié)堆肥的初始含水率、碳氮比，一定程度上促進(jìn)堆肥啟動(dòng)，提高堆肥品質(zhì)。在白菜尾菜的好氧堆肥過(guò)程中，添加農(nóng)作物秸稈等富含木質(zhì)纖維類物質(zhì)能夠在完全腐熟后得到更為優(yōu)質(zhì)的堆肥產(chǎn)品[2]。在秸稈堆肥過(guò)程中，接種木質(zhì)纖維素降解菌系可以促進(jìn)堆肥過(guò)程快速啟動(dòng)，使堆肥達(dá)到更好的發(fā)酵效果[3]。龔建英等[4]通過(guò)接種微生物菌劑的方式對(duì)白菜尾菜和秸稈的混合堆肥進(jìn)行處理，證明接種外源微生物能夠顯著提升物料的腐熟程度。水稻秸稈和雞糞混合堆肥中添加外源氨氧化細(xì)菌可以促進(jìn)堆肥快速啟動(dòng)，提升堆肥物料中的細(xì)菌群落多樣性，進(jìn)而促進(jìn)形成腐殖質(zhì)的形成[5]。實(shí)驗(yàn)室前期從堆肥體系中篩選、構(gòu)建了秸稈分解菌劑能提高木質(zhì)纖維素類物質(zhì)的分解效率[6]。

關(guān)于接種外源真菌、細(xì)菌菌劑對(duì)堆肥進(jìn)程影響的研究已有報(bào)道，關(guān)于寒區(qū)水稻秸稈與尾菜混合堆肥發(fā)酵、提高堆肥處理效率和堆肥質(zhì)量微生物機(jī)制研究還有待深入。研究以自主研發(fā)的木質(zhì)纖維素分解菌系為接菌劑，研究接菌劑對(duì)水稻秸稈和和白菜尾菜混合堆肥發(fā)酵的效果，明確秸稈分解菌劑對(duì)堆肥化過(guò)程中理化參數(shù)、腐熟度、細(xì)菌多樣性的影響。本研究為水稻秸稈和白菜尾菜堆肥化處理提供理論依據(jù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)水稻秸稈和白菜尾菜的無(wú)害化和資源化利用有指導(dǎo)意義。

1 材料和方法

1.1 材料

實(shí)驗(yàn)所使用水稻秸稈取自黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)試驗(yàn)基地，白菜尾菜收集于黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)一食堂。水稻秸稈（經(jīng)自然風(fēng)干5～7 d）、白菜尾菜使用秸稈粉碎機(jī)（Xinhang，China）粉碎至3～5 cm 小段備用。秸稈分解菌劑為作者實(shí)驗(yàn)室自主制作，核心為木質(zhì)纖維素快速分解復(fù)合菌系，菌系相關(guān)特性見(jiàn)文獻(xiàn)[6]。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)分為試驗(yàn)組和對(duì)照組，試驗(yàn)組（T1）∶水稻秸稈和白菜尾菜按7∶3 的質(zhì)量比混合，按堆肥體積的5%添加秸稈分解菌劑。對(duì)照組（CK）∶水稻秸稈和白菜尾菜按7∶3 的質(zhì)量比混合，按堆肥體積的5%添加121 ℃高溫高壓滅活的秸稈分解菌劑。水稻秸稈和白菜尾菜充分混合后調(diào)節(jié)含水率至60%～65%，堆體為初始高1.2 m，直徑2.2 m 的圓堆，起始體積為1.52 m3，試驗(yàn)共持續(xù)42 d。堆肥高溫期每隔3 d 進(jìn)行一次人工翻堆，堆肥降溫期每隔7 d 進(jìn)行一次人工翻堆。

分別取兩種堆肥處理的初始物料以及在第3、7、14、21、28、35、42 天進(jìn)行取樣，取樣方法選用多點(diǎn)混合法取樣[7]，取回的樣品分為兩部分，一部分風(fēng)干用于理化參數(shù)分析，另一部分液氮速凍后于-80 ℃超低溫保存箱中保存，用于分子生物學(xué)分析。

1.2.2 理化參數(shù)的測(cè)定

在堆肥試驗(yàn)期間，每天13：00 時(shí)測(cè)定堆體中心溫度及堆肥試驗(yàn)周邊環(huán)境溫度，測(cè)量?jī)x器為筆式溫度計(jì)（MITIR，China）。將新鮮樣品置于105 ℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱（Boxun，China）中烘干8 h，利用失重法測(cè)定樣品含水率[8]。pH 采用pH 檢測(cè)器（Horiba，Japan）進(jìn)行測(cè)定[9]。有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法進(jìn)行測(cè)定[8]。全氮含量測(cè)定利用凱氏定氮法，采用凱氏定氮儀（Hanon，China）對(duì)堆肥原料全氮含量進(jìn)行測(cè)定[8]。全鉀含量利用火焰光度法，采用火焰光度計(jì)（Yidian，China）進(jìn)行測(cè)定[8]。利用燃燒氧化-非分散紅外法，采用元素分析儀（Analytikjena，Germany）對(duì)堆肥物料總有機(jī)碳含量進(jìn)行測(cè)定[9]。種子發(fā)芽指數(shù)采用籽粒發(fā)芽法進(jìn)行測(cè)定[10]。木質(zhì)纖維素含量采用纖維素測(cè)定儀（Velp，Italy），并利用Van Soest 方法確定木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的含量[11]。

1.2.3 細(xì)菌多樣性分析

高通量測(cè)序的樣品選取試驗(yàn)組和對(duì)照組處理的初始物料，高溫期，降溫期及腐熟期物料，即第0、7、28、42 天的樣品，分別命名為A0、A7、A28、A42 和C0、C7、C28、C42。

總DNA 提取采用改良的氯苯法[12]，細(xì)菌引物采用515F Modified，806R Modified，進(jìn)行PCR 擴(kuò)增。將純化好的樣品送至北京百邁客生物科技有限公司利用Illumina Miseq PE250 平臺(tái)進(jìn)行細(xì)菌多樣性分析。

表1 引物及其序列Table 1 Primers and their sequences

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

采用Origin 2018 軟件對(duì)樣品的理化參數(shù)進(jìn)行分析。使用Trimmomatic、Cutadapt（version 1.9.1）、FLASH（version 1.2.11）等軟件得到高質(zhì)量的序列用于生物信息學(xué)分析。使用IBM SPSS Statistics 26 分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 堆肥過(guò)程中理化參數(shù)的變化

2.1.1 堆肥過(guò)程中溫度的變化

如圖1 所示，試驗(yàn)組和對(duì)照組溫度隨時(shí)間變化趨勢(shì)一致，在堆肥試驗(yàn)第1 天，試驗(yàn)組與對(duì)照組均進(jìn)入高溫期（≥50 ℃）。試驗(yàn)組堆肥第4 天溫度達(dá)到最高，為70.2 ℃，高溫期共持續(xù)21 d。對(duì)照組堆肥第3天的溫度達(dá)到最高，為65.6 ℃，高溫期共持續(xù)15 d。隨后堆體溫度隨環(huán)境溫度變化逐漸降低，最終與環(huán)境溫度趨于一致，堆肥過(guò)程中試驗(yàn)組溫度顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。

圖1 堆肥過(guò)程中溫度的變化Fig.1 Temperature change during composting

2.1.2 堆肥過(guò)程中pH 的變化

如表2 所示，在堆肥過(guò)程中試驗(yàn)組和對(duì)照組pH均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)。兩組堆肥的pH 變化均在堿性范圍內(nèi)且變化幅度較小，始終維持在7.4～8.5之間。

表2 堆肥過(guò)程中pH、有機(jī)質(zhì)、總有機(jī)碳、全氮、全鉀的變化Table 2 Changes of pH，organic matter，total organic carbon，total nitrogen and total potassium in composting process

2.1.3 堆肥過(guò)程中有機(jī)質(zhì)的變化

如表2 所示，兩組堆肥物料中的有機(jī)質(zhì)含量在前期快速下降，在21 d 之后逐漸穩(wěn)定。堆肥初始物料的有機(jī)質(zhì)含量為60.1%，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，試驗(yàn)組有機(jī)質(zhì)含量下降至37.5%，對(duì)照組有機(jī)質(zhì)含量下降至44.3%，試驗(yàn)組的有機(jī)質(zhì)含量變化較快，且總量顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。

2.1.4 堆肥過(guò)程中總有機(jī)碳的變化

如表2 所示，堆肥過(guò)程中物料總有機(jī)碳含量在前期迅速下降并趨于穩(wěn)定，試驗(yàn)組總有機(jī)碳含量顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。兩組堆肥在試驗(yàn)初期總有機(jī)碳含量均為277.7 g·kg-1，試驗(yàn)組總有機(jī)碳含量在21 d時(shí)趨于穩(wěn)定，下降至227.0 g·kg-1；對(duì)照組的總有機(jī)碳含量在28 d 時(shí)趨于穩(wěn)定，下降至230.2 g·kg-1。

2.1.5 堆肥過(guò)程中全氮的變化

如表2 所示，堆肥過(guò)程中全氮含量變化逐漸升高最終趨于穩(wěn)定。兩組堆肥初始物料中全氮含量均為0.95%，在堆肥結(jié)束時(shí)，試驗(yàn)組的全氮含量為1.39%，對(duì)照組的全氮含量為1.31%。

2.1.6 堆肥過(guò)程中全鉀的變化

如表2 所示，堆肥過(guò)程中全鉀含量呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)。堆肥初始物料的全鉀含量為1.09%，在堆肥結(jié)束時(shí)，試驗(yàn)組的全鉀含量為2.15%，對(duì)照組的全鉀含量為1.99%。

2.1.7 堆肥過(guò)程中木質(zhì)素、纖維素、半纖維素的變化

堆肥過(guò)程中物料木質(zhì)素、纖維素、半纖維素含量的變化如表3 所示。三者均呈現(xiàn)先降低最后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)。在試驗(yàn)組中，堆肥初始物料的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素含量分別為48.28%、14.30%、16.57%，堆肥結(jié)束時(shí)分別下降至31.62%、11.08%、10.95%。對(duì)照組堆肥初始物料的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素的含量為47.85%，14.00%，16.57%，在堆肥結(jié)束時(shí)分別下降至36.43%、11.71%、12.20%。堆肥結(jié)束時(shí)試驗(yàn)組中纖維素、木質(zhì)素、半纖維素的降解率顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。

2.2 堆肥過(guò)程中腐熟度的變化

2.2.1 堆肥過(guò)程中碳氮比的變化

如表4 所示，堆肥過(guò)程中碳氮比的變化呈現(xiàn)逐漸降低最終趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)，堆肥過(guò)程中試驗(yàn)組的碳氮比顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。在試驗(yàn)中，兩組堆肥的初始的碳氮比均為29.16，在堆肥結(jié)束時(shí)試驗(yàn)組碳氮比為15.79，對(duì)照組的碳氮比為17.03，對(duì)照組和試驗(yàn)組的碳氮比均呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)。

表4 堆肥過(guò)程中碳氮比、種子發(fā)芽指數(shù)（GI）的變化Table 4 Changes of C/N ratio and seed germination index（GI）during composting

2.2.2 堆肥過(guò)程中種子發(fā)芽指數(shù)的變化

如表4 所示，對(duì)照組和試驗(yàn)組的種子發(fā)芽指數(shù)均呈現(xiàn)逐步升高的趨勢(shì)，兩組堆肥初始物料的種子發(fā)芽指數(shù)均為41.9%，在堆肥末期，試驗(yàn)組堆肥物料的種子發(fā)芽指數(shù)為81.2%。對(duì)照組的種子發(fā)芽指數(shù)最終上升至73.2%，試驗(yàn)組腐熟情況更好。

2.3 堆肥過(guò)程中的細(xì)菌多樣性的變化

2.3.1 細(xì)菌門的組成和相對(duì)豐度

從細(xì)菌門水平豐度和組成情況來(lái)看，如圖2 所示，在添加秸稈分解菌劑的試驗(yàn)組中，相對(duì)豐度大于1%的門分類水平菌有8 個(gè)，主要為變形菌門（Proteobacteria）、厚壁菌門（Firmicutes）、放線菌門（Actinobacteria）等，其相對(duì)豐度之和在所有堆肥樣品中超過(guò)95%。其中變形菌門豐度最高，在試驗(yàn)組中各時(shí)期的豐度分別為A0 （56.27%）、A7 （36.83%）、A28（31.42%）和A42（30.28%）。門分類水平上試驗(yàn)組和對(duì)照組的菌群組成相同，但各菌門的相對(duì)豐度及其在各時(shí)期具有顯著差異（P＜0.05）。如圖3 所示，在對(duì)照組細(xì)菌門水平上，變形菌門同樣是相對(duì)豐度最高的優(yōu)勢(shì)菌門且同樣呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，由初始物料中的73.40%，堆肥結(jié)束時(shí)顯著降低至36.72%（P＜0.05）。放線菌門相對(duì)豐度先逐漸升高最終趨于穩(wěn)定，在高溫期和腐熟期分別為15.02%（P＜0.05），21.17%（P＜0.05）。厚壁菌門的相對(duì)豐度隨著堆肥試驗(yàn)的進(jìn)行逐漸降低，在降溫期和腐熟期分別為6.47%（P＜0.05）、3.29%（P＜0.05）。

圖2 堆肥樣品（T1）中細(xì)菌門水平豐度圖Fig.2 The abundance chart at bacteria phylum level in compost samples（T1）

圖3 堆肥樣品（CK）中細(xì)菌門水平豐度圖Fig.3 The abundance chart at bacteria phylum level in compost samples（CK）

厚壁菌門為秸稈分解菌劑的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌門，試驗(yàn)組與對(duì)照組相比，在堆肥的各個(gè)時(shí)期厚壁菌門豐富度明顯較高，尤其在高溫期與降溫期。在高溫期，試驗(yàn)組與對(duì)照組厚壁菌門的豐富度分別為19.07%和10.03%，在降溫期分別為19.75%和6.47%，試驗(yàn)組降溫期的豐富度高于高溫期。

2.3.2 細(xì)菌屬的組成和相對(duì)豐度

在細(xì)菌屬水平上，對(duì)照組和試驗(yàn)組各個(gè)時(shí)期的菌屬組成和相對(duì)豐度均有顯著差異（P＜0.05）。在試驗(yàn)組中，如圖4 所示，相對(duì)豐度大于1%的屬分類水平菌有8 個(gè)，主要為假單胞菌屬（Pseudomonas）、血桿菌屬（Sanguibacter）、叢毛單胞菌屬（Comamonas）等。在試驗(yàn)組堆肥原料中，相對(duì)豐度較高的菌屬分別為假單胞菌屬、叢毛單胞菌屬、血桿菌屬，進(jìn)入高溫期后，纖維桿菌屬（Fibrobacter）、噬氫菌屬（Hydrogenophaga）、Gemmatirosa的相對(duì)豐度較高。進(jìn)入降溫期后，噬氫菌屬、Gemmatirosa、Demequina為主要的優(yōu)勢(shì)菌屬，腐熟期的主要優(yōu)勢(shì)菌屬為噬氫菌屬、纖維弧菌屬（Cellvibrio）和Demequina。

圖4 堆肥樣品（T1）中細(xì)菌屬水平豐度圖Fig.4 The abundance chart at bacteria genus level in compost samples（T1）

如圖5 所示，對(duì)照組的細(xì)菌屬水平上，相對(duì)豐度大于1%的主要優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬有11 個(gè)，主要分為假單胞菌屬（Pseudomonas）、高溫雙岐菌屬（Thermobifida）、叢毛單胞菌屬（Comamonas）等。在堆肥原料中的優(yōu)勢(shì)菌屬分別為不動(dòng)桿菌屬（Acinetobacter）、叢毛單胞菌屬（Comamonas）和假單胞菌屬（Pseudomonas）。進(jìn)入高溫期后，假黃單胞桿菌屬、螯合球菌屬（Chelatococcus）、Gemmatirosa的相對(duì)豐度均顯著升高（P＜0.05），成為高溫期的優(yōu)勢(shì)菌屬。在降溫期，Tagaea、高溫雙岐菌屬、熱多孢菌屬（Thermopolyspora）成為主要的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬，高溫雙岐菌屬和Gemmatirosa是堆肥腐熟期的主要優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬。

圖5 堆肥樣品（CK）中細(xì)菌屬水平豐度圖Fig.5 The abundance chart at bacteria genus level in compost samples（CK）

2.4 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)Alpha 多樣性

2.4.1 細(xì)菌多樣性指數(shù)

選取Simpson、Chao1、ACE 和Shannon 四個(gè)指數(shù)來(lái)分析堆肥過(guò)程中各個(gè)時(shí)期細(xì)菌的Alpha 多樣性的變化。在97%相似度水平下，各樣品Alpha 多樣性指數(shù)值統(tǒng)計(jì)如表5 所示。在細(xì)菌類群上，試驗(yàn)組在高溫期、降溫期優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬的多樣性和豐富度顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。在試驗(yàn)組中，高溫期和降溫期樣品中的豐富度和多樣性最高。在對(duì)照組中，腐熟期的細(xì)菌豐富度最高，但在各時(shí)期無(wú)顯著性變化（P＞0.05）。降溫期和腐熟期的細(xì)菌多樣性顯著高于原料和高溫期（P＞0.05）。在試驗(yàn)組中，細(xì)菌的Chao1 和ACE、Simpson 和Shannon 指數(shù)總體上均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。在對(duì)照組中，細(xì)菌的Chao1 和ACE 指數(shù)未發(fā)生顯著性變化（P＞0.05）。Simpson、Shannon 指數(shù)先降低后升高最終趨于穩(wěn)定。

表5 堆肥樣品中細(xì)菌類群分類Table 5 Classification of bacterial groups in compost samples

2.5 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)Beta 多樣性

如圖6（A、B）所示，在細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)上，原料和高溫期的樣本各自聚類，距離較遠(yuǎn)，降溫期和腐熟期距離較近。說(shuō)明堆肥原料和高溫期樣品細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)與其他時(shí)期相比差異較大，而降溫期和腐熟期樣品細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)較為接近。

圖6 堆肥樣品的PCA 主成分分析。細(xì)菌的PCA 主成分分析（A：試驗(yàn)組，B：對(duì)照組）Fig.6 Principal component analysis of compost samples.Principal component analysis of bacteria（A：T1，B：CK）

3 討論

3.1 接菌劑對(duì)堆肥過(guò)程中理化參數(shù)的影響

溫度是堆肥過(guò)程中的重要參數(shù)，是直觀表達(dá)堆肥物料腐熟度和腐熟速率的指標(biāo)。試驗(yàn)中，對(duì)照組及試驗(yàn)組高溫期均超過(guò)了15 d，且最高溫度均超過(guò)65 ℃。接種秸稈分解菌劑的試驗(yàn)組堆體溫度升高更快，同時(shí)高溫期持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，證明秸稈分解菌劑可以促進(jìn)堆肥過(guò)程啟動(dòng)，延長(zhǎng)高溫發(fā)酵時(shí)間，從而促進(jìn)堆肥物料腐熟。堆肥前期，由于物料含水率較高，易降解的有機(jī)物被堆體內(nèi)的微生物大量分解[13]，產(chǎn)生大量有機(jī)酸使pH 不斷降低，在堆肥高溫期微生物生長(zhǎng)代謝活性增強(qiáng)，有機(jī)酸被分解和形成腐殖質(zhì)[14]，同時(shí)含氮化合物分解產(chǎn)成NH3，由于NH3的積累導(dǎo)致pH 不斷升高。研究中，試驗(yàn)組的有機(jī)質(zhì)含量、總有機(jī)碳含量相比對(duì)照組變化較快，且總量顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），表明接入秸稈分解菌劑增強(qiáng)了易降解有機(jī)物、總有機(jī)碳的細(xì)菌活性，導(dǎo)致試驗(yàn)組中物料的有機(jī)質(zhì)、總有機(jī)碳分解更加充分。研究中添加秸稈分解菌劑同樣提升堆肥物料中的全氮、全鉀含量，但是對(duì)全氮的提升效果并不顯著，可能是堆肥過(guò)程中產(chǎn)生的高溫導(dǎo)致全氮以氨氣的形式大量揮發(fā)[15]。研究中，試驗(yàn)組的纖維素、木質(zhì)素、半纖維素含量較對(duì)照組下降明顯，其中纖維素的下降最為明顯，證明秸稈分解菌劑可以有效分解堆肥物料中的木質(zhì)纖維素的含量，且該菌劑中以分解纖維素的功能細(xì)菌為主。

3.2 接菌劑對(duì)堆肥過(guò)程中腐熟度的影響

碳氮比是指有機(jī)物中碳的總含量與氮的總含量的比值，是評(píng)價(jià)堆肥是否腐熟和穩(wěn)定的重要參考指標(biāo)，理論上堆體的碳氮比在15 左右時(shí)物料已完全腐熟[16]。堆肥結(jié)束時(shí)，試驗(yàn)組的碳氮比表明其堆體已經(jīng)達(dá)到較好的腐熟效果，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組的碳氮比表明接種秸稈分解菌劑可以促進(jìn)堆體的腐熟。種子發(fā)芽指數(shù)同樣是衡量堆體物料腐熟的一項(xiàng)重要指標(biāo)，當(dāng)種子發(fā)芽指數(shù)大于80%后，證明堆體已達(dá)到完全腐熟[17]。試驗(yàn)中試驗(yàn)組的種子發(fā)芽指數(shù)已超過(guò)80%，原因?yàn)榻臃N秸稈分解菌劑能夠促進(jìn)有機(jī)物分解為部分種子發(fā)芽所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

3.3 接菌劑對(duì)堆肥過(guò)程中細(xì)菌多樣性的影響

與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組中各個(gè)時(shí)期豐度均相對(duì)較高的細(xì)菌門為厚壁菌門，在高溫期與降溫期尤為明顯。厚壁菌門是一類能在高溫環(huán)境下存活的菌群[18]，添加的秸稈分解菌劑在微生物分類門水平上99%以上為厚壁菌門，證明接種的秸稈分解菌劑可以在堆肥的各個(gè)時(shí)期存活，進(jìn)而發(fā)揮作用。與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組中的假單胞菌屬，纖維桿菌屬，Demequina的含量相對(duì)較高。假單胞菌屬對(duì)淀粉多糖類有機(jī)物具有較強(qiáng)分解能力，在堆肥前期大量出現(xiàn)[19]，但可能由于其不耐高溫的原因，因此在高溫期后豐度逐漸降低。纖維桿菌屬在自然界中大量存在于在反芻動(dòng)物的瘤胃中，在其細(xì)胞周質(zhì)中有纖維素酶，具有分解纖維素的能力，試驗(yàn)組前期纖維桿菌屬豐度較低，但隨著時(shí)間推移其豐度逐漸升高，可能由于秸稈分解菌劑中具有的纖維桿菌隨著時(shí)間的推移逐漸利用堆體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)元素從而大量增殖，進(jìn)而發(fā)揮其分解纖維素的作用。

堆肥過(guò)程中細(xì)菌群落多樣性越高，可能越有助于物料的分解。整個(gè)堆肥過(guò)程中試驗(yàn)組細(xì)菌群落的多樣性始終高于對(duì)照組，且有機(jī)物的分解效率更高，原因?yàn)樵囼?yàn)組中添加秸稈分解菌劑導(dǎo)致的，秸稈分解菌劑可以對(duì)堆體內(nèi)細(xì)菌豐富度和多樣性帶來(lái)提升。

4 結(jié)論

添加秸稈分解菌劑能夠促進(jìn)水稻秸稈和白菜尾菜混合堆肥快速啟動(dòng)，延長(zhǎng)堆肥過(guò)程中高溫期時(shí)間，顯著提高堆肥物料的養(yǎng)分含量，并促使物料達(dá)到完全腐熟。同時(shí)添加秸稈分解菌劑可以顯著提升堆體高溫期和降溫期細(xì)菌的多樣性和豐富度，提升了堆肥的最終品質(zhì)。實(shí)驗(yàn)為生物法處理農(nóng)業(yè)及糧食產(chǎn)業(yè)廢棄物提供了理論依據(jù)及技術(shù)支持。