复合菌剂提高青藏高原羊粪和尾菜混合堆肥微生物多样性并加快堆肥腐熟OA北大核心CSTPCD

【目的】研究添加自行筛选制备的复合菌剂对青藏地区羊粪尾菜混合堆肥进程和发酵品质的作用效果,为高原地区羊粪尾菜的资源化利用提供高效菌剂。【方法】将羊板粪和尾菜以质量比8∶1混合组成堆料,分为3份用于设置处理:自然发酵(CK),添加市售堆肥菌剂(T2),添加自行筛选制备的复合菌剂(T3),堆体均为锥形,高度在1.5 m左右,每个堆体堆料量5 t,发酵持续60天。在开始发酵后测定堆肥温度,在0、7、14、20、25、50、60天,取样分析pH、含水率、电导率(EC)值及总氮、铵态氮、硝态氮和亚硝态氮含量,腐熟期样品用于种子发芽率(GI)试验。在0、20、60天取样,结合扩增子测序,分析堆肥细菌群落结构。【结果】添加复合菌剂的T3处理升温速度最快,在发酵第3天就达到47.8℃,在发酵第17天,T3处理首先进入高温期(>50℃),比CK处理提前5天;复合菌剂加速了羊粪尾菜堆肥中有机碳的分解,对有机质降解有一定的促进作用。发酵结束时CK、T2、T3处理全氮含量分别为21.4、23.1、19.7 g/kg,NH_(4)^(+)-N含量分别为155、144、45.6mg/kg,NO_(3)^(-)-N含量分别为218、283、344 mg/kg,T3处理堆肥全氮和铵态氮含量较CK组与T2组下降明显,但硝态氮含量高于CK和T2组,最终其GI值达到129.2%,高于CK组与T2组处理。菌群分析发现高原环境中Psychrobacter在堆肥初始阶段有着优势地位。加入自制的复合菌剂改变了堆肥过程中微生物的群落结构,增加了细菌多样性和特定细菌丰度,T3处理中Actinobacteriota水平明显升高。【结论】与不使用菌剂和使用商品菌剂相比,添加自行筛选制备的复合菌剂有效促进了青藏地区富含纤维素的羊粪尾菜混合堆肥的腐熟,延长了高温期,促进了有机质降解,同时减弱腐熟阶段的反硝化作用。加入的复合菌剂增加了堆肥中的细菌多样性,较高的嗜冷杆菌(Psychrobacter)相对丰度有助于堆肥初始阶段的升温,具有高效纤维素降解能力的放线菌(Streptomyces sp.)的加入有助于纤维素的降解。因此,使用复合菌剂是实现西藏地区羊粪及尾菜混合堆肥处理的有效措施。