土霉素对堆肥过程中酶活性和微生物群落代谢的影响

作者:陈智学 谷洁 高华 王小娟 陈琳 胡婷

摘要:以猪粪和秸秆为试验材料,研究了土霉素对堆肥温度、种子发芽指数、C/N、纤维素酶、脲酶、过氧化氢酶以及微生物群落代谢的影响。结果表明,0 mg/kg(对照处理)的堆肥在第2天上升到 50 ℃以上,维持了 5 d,达到了无害化处理的要求。35 mg/kg土霉素处理(A1 处理)第4天升到 51.0 ℃,其高温期维持了 1 d。70 mg/kg 土霉素处理(A2 处理)第3天升到 50 ℃以上,高温期维持了 2 d。105 mg/kg 土霉素处理(A3 处理)和 140 mg/kg 土霉素处理(A4 处理)的温度在整个堆肥期间均未达到 50 ℃。在堆肥结束时各个处理的种子发芽指数均达到 80% 以上。CK(对照处理)、A1、A2、A3 和 A4 处理的 C/N 由 34.50 分别降为 16.64、16.07、19.48、18.45 和 19.83。堆肥的第1天,A1、A2、A3 和 A4 处理对纤维素酶活性的抑制率分别为 60.30%、21.30%、48.81% 和 76.05%,第3天,土霉素对纤维素酶活性起促进作用,在 4-30 d,A3、A4 处理对纤维素酶活性有抑制作用。在堆肥的前期(1-3 d),土霉素刺激脲酶活性,随着堆肥时间的延长,土霉素对脲酶活性由刺激变为抑制作用,在第18-30天 A3、A4 处理与 CK 相比有着显著的抑制作用。在堆肥第1天到第18天,土霉素基本上促进过氧化氢酶的活性,堆肥 18 d 之后土霉素对过氧化氢酶起着是抑制作用。用 Biolog(ECO Microplate)方法研究了土霉素对堆肥过程中微生物群落代谢的影响,结果表明,在升温期 CK 处理的平均颜色变化率AWCD(Average Well Color Development)在培养 60 h 之后大于其他处理,高温期 A2 处理的 AWCD 值最高,在降温期 CK 的 AWCD 值一直是最高的。对 Shannon 指数进行分析显示,堆肥的初始阶段土霉素降低微生物群落的功能多样性,随着时间的延长,土霉素增加微生物群落的功能多样性。对微生物利用六大类碳源分析表明,140 mg/kg 的土霉素浓度�

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关键词:
  • 土霉素
  • 堆肥
  • 酶活性
  • 微生物群落

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期刊名称:生态学报

期刊级别:北大期刊

期刊人气:5694

杂志介绍:
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国生态学会;中国科学院生态环境研究中心
出版地方:北京
快捷分类:生物
国际刊号:1000-0933
国内刊号:11-2031/Q
邮发代号:82-7
创刊时间:1981
发行周期:半月刊
期刊开本:B5
下单时间:1-3个月
复合影响因子:3.21
综合影响因子:4.06