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堆肥中的微生物生态学过程

2011/1/6 14:50:48   文章来源:原创   作者:强微生物   浏览次数:7592
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    刘婷(2002)等认为:细菌是中温阶段的主要作用菌群,对发酵升温起主要作用;放线菌是高温阶段的主要作用菌群;芽孢杆菌、链霉菌、小多孢菌和高温放线菌是堆肥过程中的优势种。冯明谦(1999)等认为:高温好氧堆肥能杀灭大多数的细菌,细菌和霉菌是堆肥的优势类群,其中芽胞杆菌和曲霉菌是堆肥的优势种。刘玉珠(2002)认为:随时间的进展,细菌逐渐减少,放线菌逐渐增多,霉菌和酵母菌在堆肥的末期显著减少。

    官家发认为堆肥过程中微生物的变化为:在堆肥初期,微生物繁殖旺盛,分解有机物(如蛋白质、淀粉类物质、简单的糖类等)的微生物以中温好气性种类为土,常见的有细菌和丝状真菌;当堆肥的温度超过50℃以后,通常被称为进入高温阶段,这一阶段中,除少部分残留下来的和新形成的水溶性有机物继续分解转化外,复杂的有机物,如半纤维素、纤维素等开始遭到强烈的分解,同时开始了腐殖质的形成过程,出现了能溶解于弱碱的黑色物质。‘这一阶段中以高温微生物最为活跃,常见的有好热真菌,如Thennomyces;好热放线菌,如A.thermofuscus,A.thermooidiosporus、等。这两类菌中,放线菌占优势。当温度上升到60℃以上时,好热丝状真菌几乎全部停止了活动,好热放线菌和芽抱杆菌的活动占了优势。到了70℃以上,只有好热芽抱杆菌在活动(官家发,2000)。
    很多的好热微生物,包括细菌,放线菌和丝状真菌,是分解纤维素和果胶类物质能力很强的微生物。因此,在高温阶段,纤维素、果胶类物质等旺盛分解,同时产生腐殖质。温度上升到70℃以上,大多数的好热性微生物也不适宜了,微生物大量死亡或进入休眠状态。这时,由于己死亡的微生物所含有的各种酶的作用,有机物质的腐解作用仍能进行一段时间,但由于酶蛋白不能自我繁殖(Rowan等,2003),所以对有机物的腐解作用很快就衰退了,温度开始下降。当下降到适当温度时,处于休眠的好热微生物又恢复了它们的生命活动,堆肥的温度又会再次上升。
    席北斗等人的研究表明:堆肥初期接种高效复合微生物菌群,使堆料中含有大量细菌,微生物分解有机质使堆温上升,常温菌数随之增长,当温度上升到40℃左右,常温菌受到抑制,总菌数有所下降,嗜温细菌此时慢慢增长繁殖,细菌总数慢慢增长,当温度在55℃一60℃,嗜温菌受到抑制,嗜热菌开始活跃,当温度大于60℃,嗜热菌部分死亡或休眠,细菌总数和堆肥温度均开始下降。由此可见,高效复合微生物菌群形成了一个复杂而稳定的生态平衡系统,增强了微生物对新环境的适应能力;因此在整个堆肥过程中,细菌总数可保持相对稳定,能快速完成整个堆肥过程(席北斗,200l)。
    国外有学者曾对堆肥中的微生物如耐热菌的特性、数量变化和菌种等作了研究(陈林根,姜雪芳,1997)。陈世和等(1989)对垃圾堆肥的微生物类群进行了分离鉴定,并测定了微生物的酶活性。席北斗等(2002)对在堆肥过程中较难生物降解的纤维素和木质素进行了研究,结果表明:对纤维素和木质素有降解能力的微生物土要是高温放线菌和高温真菌,其中有独特降解机制的白腐菌在木质素降解中起着重要作用。
    但总体上,这方面的研究还不够系统和深入,尤其是国内研究!_作的深度还远不够。

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