微生物菌劑對稻稈-豬糞-蘑菇渣堆肥腐熟進程及品質(zhì)的影響

孫 旭，郝玉敏，蘇良湖，趙志強，張龍江，戴傳超，黃春艷，蔡金傍*

(1.環(huán)境保護部南京環(huán)境科學(xué)研究所，江蘇南京 210042；2.南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，江蘇南京 210046)

?

微生物菌劑對稻稈-豬糞-蘑菇渣堆肥腐熟進程及品質(zhì)的影響

孫 旭1，郝玉敏2，蘇良湖1，趙志強1，張龍江1，戴傳超2，黃春艷2，蔡金傍1*

(1.環(huán)境保護部南京環(huán)境科學(xué)研究所，江蘇南京 210042；2.南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，江蘇南京 210046)

[目的]研究微生物菌劑對農(nóng)業(yè)廢棄物堆肥品質(zhì)的影響。[方法]以稻稈、豬糞和蘑菇渣為主要原料進行好氧高溫堆肥，通過測定堆肥過程中溫度、pH、有機質(zhì)、纖維素、木質(zhì)素、種子發(fā)芽指數(shù)(GI)、微生物數(shù)量以及養(yǎng)分含量相關(guān)指標，研究了接種綠色木霉、黑曲霉、枯草芽孢桿菌(TAB處理)和擬莖點霉B3、綠色木霉、黑曲霉、枯草芽孢桿菌(PTAB處理)對稻稈-豬糞-蘑菇渣堆肥腐熟進程及產(chǎn)品品質(zhì)的影響。[結(jié)果]自然堆肥過程中堆體最高溫度為53 ℃，高溫分解時間僅4 d，GI最高為93.00%，有機質(zhì)最高降低了32.85%。TAB和PTAB處理在第2天后進入高溫分解期，持續(xù)時間分別為5和7 d，最高溫度分別達到59、65 ℃。堆肥結(jié)束時，TAB和PTAB處理的GI分別比對照處理增加了3和13個百分點，有機質(zhì)含量分別降低了8.73%和23.58%。TAB和PTAB處理能顯著提高堆肥產(chǎn)品中速效氮、速效磷、速效鉀含量，提升堆肥產(chǎn)品品質(zhì)。[結(jié)論]綜合比較堆肥腐熟效果和產(chǎn)品品質(zhì)，PTAB處理對稻稈豬糞的腐熟效果好于TAB處理。

微生物菌劑；堆肥進程；堆肥品質(zhì)；稻稈；豬糞

我國農(nóng)業(yè)廢棄物種類繁多且數(shù)量巨大，其中農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便年產(chǎn)量分別在7億和30億t左右，是綜合利用價值較高的可再生資源[1]。但目前我國農(nóng)業(yè)廢棄物利用方式相對粗放，農(nóng)業(yè)秸稈除直接還田及用作燃料、飼料外，每年約2億t秸稈未經(jīng)處理在田間堆放或焚燒，造成巨大的資源浪費和環(huán)境污染[2]。高附加值的農(nóng)業(yè)廢棄物肥料化利用是農(nóng)業(yè)廢棄物減量化和資源化最為經(jīng)濟有效方式之一，由于秸稈含有大量的木質(zhì)素、纖維素和半纖維素等難降解成分，導(dǎo)致自然堆肥腐熟時間長、產(chǎn)品質(zhì)量差，不利于農(nóng)業(yè)廢棄物的高效利用[3-4]。研究表明，接種外源功能微生物可有效促進木質(zhì)素等物質(zhì)的降解，加快堆肥腐熟進程，增加發(fā)酵物肥力，提高生物有機肥的附加值；微生物組成的復(fù)合菌劑，對堆肥的適應(yīng)性及腐熟效果強于單一菌種[5-7]。因此，研制具有高效腐熟能力的復(fù)合微生物菌劑對農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用有著重要的現(xiàn)實意義。

綠色木霉(Trichodermaviride)、黑曲霉(Aspergillusniger)及枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)都是生防菌，常常被作為堆肥腐熟菌劑使用。生長在植物內(nèi)部的內(nèi)生真菌對植物的侵染過程也是水解木質(zhì)素和纖維素的過程。研究表明，部分內(nèi)生真菌可降解纖維素并產(chǎn)生油脂，對植物凋落物具有較強的降解能力[8]。陳晏等從重陽木中分離出1株植物內(nèi)生真菌擬莖點霉B3(Phomopsisliquidambari)，該B3菌可離開宿主存活于土壤中，能分泌漆酶，促進土壤纖維素酶活性，加快茅蒼術(shù)凋落物和花生秸稈的降解[9-11]。郝玉敏等研究發(fā)現(xiàn)，擬莖點霉B3、綠色木霉、黑曲霉及枯草芽孢桿菌復(fù)合菌劑與有機肥配施能改善土壤微生物區(qū)系，提高土壤酶活性[12]。然而，這些生防菌作為堆肥腐熟接種菌劑能否促進堆肥腐熟化進程尚不清楚。筆者以稻稈、豬糞和蘑菇渣為堆肥原料，以擬莖點霉B3、綠色木霉、黑曲霉及枯草芽孢桿菌為外源接種菌劑，研究了不同微生物菌劑對稻稈-豬糞-蘑菇渣堆肥腐熟進程及品質(zhì)的影響，以期為農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗材料試驗所用水稻秸稈為江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供的長度為1～2 cm的干碎料，豬糞為采自江蘇省鎮(zhèn)江市三明生物有限責任公司的新鮮豬糞，蘑菇渣為江蘇省常州市阿波羅生物工程有限公司提供的金針菇發(fā)酵物。3種物料的基本特性見表1。植物內(nèi)生擬莖點霉屬菌株B3分離自重陽木，綠色木霉、黑曲霉及枯草芽孢桿菌等菌種均購自廣東省微生物菌種保藏中心。

表1　試驗物料的基本性質(zhì)

1.2稻稈豬糞腐熟試驗

1.2.1微生物菌劑制備。真菌用馬鈴薯葡萄糖液體培養(yǎng)基培養(yǎng)，細菌用牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基培養(yǎng)。以10%接種量接入固體培養(yǎng)基中，固體發(fā)酵培養(yǎng)基質(zhì)為麩皮、糠和稻殼混合物(質(zhì)量比6∶3∶1，料水比為1∶1.2)。攪拌均勻后于28 ℃靜置培養(yǎng)7 d，真菌有效活菌數(shù)達到104CFU/g左右，細菌有效活菌數(shù)達到108CFU/g。

1.2.2堆肥試驗。于2011年12月13日到2012年1月14日在溫室大棚進行。采用9個口徑27 cm、高20 cm的花盆進行試驗，每個花盆內(nèi)含稻秸500 g、豬糞300 g、蘑菇渣300 g、接種物150 g，混勻后C/N約為28，每個花盆外裹稻草保溫。設(shè)3個處理，分別為對照(CK)，施加150 g滅菌固體培養(yǎng)基；TAB處理，施加綠色木霉、黑曲霉、枯草芽孢桿菌3種菌的固體發(fā)酵菌劑150 g(1∶1∶1)；PTAB處理，施加擬莖點霉B3、綠色木霉、黑曲霉、枯草芽孢桿菌4種菌的固體發(fā)酵菌劑150 g(1∶1∶1∶1)。每處理3次重復(fù)。加入一定量的自來水，調(diào)節(jié)含水率為70%左右，進行好氧高溫發(fā)酵，堆肥時間為32 d，堆肥前16 d每隔2 d記錄堆肥溫度，16 d后每隔4 d測定堆肥溫度。從堆肥當天開始每8 d從堆體取樣100 g左右，一部分樣品用自封袋密封，保存于4 ℃冰箱中，用于pH、種子發(fā)芽率和微生物數(shù)量的測定；另一部分樣品于105 ℃烘干粉碎過0.8 mm篩，用于有機質(zhì)、營養(yǎng)成分、木質(zhì)素、纖維素的測定。

1.3測定項目與方法

1.3.1pH的測定。稱取2 g左右的鮮樣，按照樣水比1∶10稀釋后，120 r/min振蕩1 h，過濾，取上清液于小燒杯中，用pH計測定pH。

1.3.2種子發(fā)芽指數(shù)(GI)的測定[13]。稱取 5.00 g 鮮樣放于三角瓶中，加入50 mL蒸餾水，充分振蕩，30 ℃浸提24 h，過濾，取6 mL濾液到鋪濾紙的培養(yǎng)皿中，取10粒水堇種子置于其中，室溫下放置48 h。3次重復(fù)。同時以蒸餾水為CK，測定發(fā)芽率。

1.3.3其他。有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀氧化法測定；微生物數(shù)量采用平板稀釋法測定[14]；全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷、速效鉀含量參考[15]中的方法測定；木質(zhì)素含量采用濃硫酸法測定；纖維素含量采用改進的濃酸水解定糖法測定[16]。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計試驗結(jié)果以算術(shù)平均數(shù)±標準誤表示，采用SPSS 18.0 軟件進行數(shù)據(jù)方差分析。

2　結(jié)果與分析

2.1微生物菌劑對堆肥溫度的影響堆肥過程中溫度的變化可以反映堆肥腐熟進程。從圖1可以看出，整個堆肥過程中，各處理堆體溫度變化均呈先上升后下降的趨勢，接種微生物菌劑能加快堆肥發(fā)酵速度，縮短堆肥發(fā)酵時間。CK第4天進入高溫分解期(>50 ℃)，高溫分解時間僅維持4 d，整個堆肥過程中最高溫度為53 ℃。TAB和PTAB處理在第2天后進入高溫分解期，持續(xù)時間分別為5和7 d，最高溫度分別達到59和65 ℃。堆體溫度在50 ℃以上保持5～7 d，是保證堆肥達到衛(wèi)生學(xué)指標和腐熟的必要條件，添加微生物菌劑的堆肥菌滿足堆肥衛(wèi)生指標的要求，其中PTAB菌劑的效果好于TAB菌劑。

圖1　堆肥過程中溫度的變化Fig.1　The change of temperature during composition

2.2微生物菌劑對堆肥pH的影響從圖2可以看出，堆肥過程中pH呈先上升后下降的趨勢。堆肥開始時各處理pH為7.7～7.9，隨著堆肥的進行，堆體中易分解的蛋白質(zhì)類物質(zhì)經(jīng)微生物分解后產(chǎn)生氨基酸，進一步脫氨產(chǎn)生NH3，使pH升高。在第8天pH達到最大值(8.3～8.4)，而后氨氮揮發(fā)及有機物礦化分解產(chǎn)生有機酸，使pH降低，在堆肥結(jié)束時各處理堆肥pH為7.8～8.0，隨著降解過程的進行，PTAB和TAB處理的pH高于CK。

圖2　堆肥過程中pH的變化Fig.2　The change of pH during composition

2.3微生物菌劑對堆肥中有機質(zhì)含量的影響從圖3可以看出，隨著堆肥時間的延長，各處理堆肥中有機質(zhì)含量均呈下降趨勢，PTAB和TAB處理的有機質(zhì)含量下降幅度較CK大。CK的有機質(zhì)含量在第16天為445.7 g/kg，比開始時降低了31.10%，到第32天有機質(zhì)含量為434.3 g/kg，下降了約32.85%。第16天PTAB和TAB處理的有機質(zhì)含量分別為388.8 g/kg(P<0.05)和358.4 g/kg(P<0.01)，比CK降低了12.76%和19.59%；第32天PTAB和TAB處理的有機質(zhì)含量分別降低到396.4 g/kg(P<0.01)和331.9 g/kg(P<0.01)，比CK降低了8.73%和23.58%。這表明接種外源功能微生物可以促進稻稈豬糞堆肥有機物質(zhì)的降解，其中PTAB菌劑對堆肥中有機質(zhì)的分解效果好于TAB菌劑。

圖3　堆肥過程中有機質(zhì)含量的變化Fig.3　The content of organic matter during composition

2.4微生物菌劑對堆肥中纖維素和木質(zhì)素含量的影響

2.4.1纖維素含量。從圖4可以看出，隨著堆肥的進行堆料中纖維素含量呈降低趨勢，其中PTAB和TAB處理的纖維素含量下降幅度較CK大。堆肥結(jié)束時，CK中纖維素含量為18.75%，降解了44.90%，而PTAB和TAB處理的纖維素含量分別為17.71%和15.97%，比CK降低了5.55%和14.83%。這表明接種外源微生物菌劑有利于纖維素的降解，PTAB菌劑對堆肥中纖維素的降解效果好于TAB菌劑。

圖4　堆肥過程中纖維素含量的變化Fig.4　The change of cellulose content during composition

圖5　堆肥過程中木質(zhì)素含量的變化Fig.5　The change of ligin content during composition

2.4.2木質(zhì)素含量。從圖5可以看出，水稻秸稈腐熟過程中木質(zhì)素的降解較為緩慢，各處理堆肥木質(zhì)素含量呈下降趨勢，PTAB和TAB處理的纖維素含量下降幅度較CK大。經(jīng)32 d的腐熟，CK的木質(zhì)素含量從開始的24.83%降至16.15%(P<0.01)，降解了34.96%；堆肥結(jié)束時，TAB和PTAB處理的木質(zhì)素分別為14.93%和13.54%，比CK降低了7.54%和16.16%。這表明接種外源微生物能加速水稻秸稈木質(zhì)素降解，PTAB菌劑對堆肥中木質(zhì)素的降解效果好于TAB菌劑。2.5添加微生物菌劑的稻秸-豬糞-蘑菇渣堆肥對種子發(fā)芽指數(shù)的影響GI常被用來測定堆肥的生物毒性，是表征堆肥腐熟水平的重要生物學(xué)指標之一。一般認為，當GI大于50%時，可認為堆肥發(fā)酵物對作物基本無毒性，堆料基本腐熟；當GI大于80%時，堆料無植物毒性且已腐熟[13，17]。從圖6可以看出，不同處理的堆肥發(fā)酵物GI呈先下降后上升的趨勢。堆肥開始時有機質(zhì)未分解，對植物抑制作用小，由于接種菌劑后加快了有機質(zhì)的降解，產(chǎn)生了較多的有毒物質(zhì)(氨和低級脂肪酸等)，抑制了水堇種子的發(fā)芽，第8天PTAB和TAB處理的GI均為67.00%，低于CK(70.00%)。隨著堆肥的進行，有毒物質(zhì)減少，第16天時PTAB的GI達到80.00%，較CK和TAB處理高出7.00和3.00個百分點，堆肥結(jié)束時各處理堆肥GI為80.00%～93.00%。這表明接種外源微生物菌劑有助于降低堆肥發(fā)酵物植物毒性，加快堆肥腐熟進程。

圖6　添加微生物菌劑的稻秸-豬糞-蘑菇渣堆肥對種子發(fā)芽指數(shù)的影響Fig.6　The effect of composting by adding microbial agents rice straw-pig manure-mushroom residue on seed germination index

2.6微生物菌劑對堆肥中微生物數(shù)量的影響

2.6.1細菌數(shù)量。細菌是堆肥腐熟過程中數(shù)量最多的微生物，可快速分解糖類、淀粉和蛋白質(zhì)類易降解物質(zhì)，部分細菌也參與纖維素的分解，進行自身生長代謝和產(chǎn)生熱量[18]。從圖7可以看出，隨著發(fā)酵時間的延長，不同處理堆料中細菌數(shù)量呈先上升后下降的趨勢。堆肥開始時，堆料中易降解物質(zhì)較多，細菌迅速繁殖，CK、TAB和PTAB處理的細菌數(shù)量分別從2.6×109、3.6×109和5.4×109CFU/g增加到第8天的4.7×109、5.7×109和6.9×109CFU/g。隨著堆肥的進行，由于高溫及營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，大多數(shù)細菌死亡，細菌數(shù)量降低，堆肥結(jié)束時各處理堆體細菌數(shù)量分別為2.3×109、2.5×109和2.5×109CFU/g，并無顯著性差異。這表明接種外源功能微生物菌劑能增加堆肥初期細菌的數(shù)量，促進有機質(zhì)的降解。

圖7　堆肥過程中細菌數(shù)量的變化Fig.7　The change of bacteria number during composting process

2.6.2放線菌數(shù)量。從圖8可以看出，堆肥過程中放線菌數(shù)量低于細菌數(shù)量，呈先上升后下降的趨勢。在堆肥前期放線菌數(shù)量逐漸升高，TAB和PTAB處理的放線菌數(shù)量在第8天分別達到最大值34.3×107和38.0×107CFU/g，顯著高于CK(26.7×107CFU/g)；隨著堆肥進行，各處理堆肥中放線菌數(shù)量持續(xù)下降，到堆肥結(jié)束時放線菌數(shù)量無顯著性差異。

2.6.3真菌數(shù)量。從圖9可以看出，堆肥腐熟過程中真菌數(shù)量的變化趨勢與細菌相似，但數(shù)量低于細菌。在堆肥前期真菌數(shù)量持續(xù)升高，TAB和PTAB處理的真菌數(shù)量在第8天達到最大值，分別為17.8×108和26.7×108CFU/g，顯著高于CK(14.7×108CFU/g)；堆肥結(jié)束時，TAB和PTAB處理的真菌數(shù)量分別達到4.4×108和4.0×108CFU/g，均高于CK(2.2×108CFU/g)，且各處理堆肥真菌數(shù)量與起始的真菌數(shù)量并無顯著性差異。

2.7微生物菌劑對堆肥中養(yǎng)分含量的影響堆肥過程是一個復(fù)雜的生物化學(xué)過程，伴隨著有機物的降解及氮、磷、鉀的釋放和固定，氮、磷、鉀的含量直接影響最終堆肥產(chǎn)品質(zhì)量[15]。從圖10可以看出，隨著堆肥的進行，各處理物料中的養(yǎng)分含量均呈持續(xù)上升趨勢。與PTAB處理相比，TAB處理的全氮和速效氮含量較高，速效磷和速效鉀含量較低。

圖8　堆肥過程中放線菌數(shù)量的變化Fig.8　The number of actinomycetes during composting process

圖9　堆肥過程中真菌數(shù)量的變化Fig.9　The number of fungi during composting process

圖10　堆肥過程中養(yǎng)分含量的變化Fig.10　The nutrient contents of composting product

3　討論

堆肥是在微生物的作用下將復(fù)雜的有機物分解為細胞可利用的小分子物質(zhì)，并形成穩(wěn)定腐殖質(zhì)的過程。自然堆肥腐熟時間長、產(chǎn)品質(zhì)量差，不利于農(nóng)業(yè)廢棄物的高效利用。大量研究表明，在自然堆肥初期接種微生物菌劑能增加堆肥初期微生物數(shù)量，提高微生物代謝活性，加快有機物的降解，促進堆料的腐熟。Maeda等[18]研究表明，在堆肥初期接種芽孢桿菌和鏈霉菌，可在堆肥過程中增加細菌數(shù)量，加速有機質(zhì)分解；接種EM菌劑有利于堆肥礦化作用，縮短堆肥腐熟時間5～8 d[15]。也有學(xué)者認為，接種的外源微生物在與土著微生物競爭過程中處于劣勢地位，難以形成優(yōu)勢菌，因此，沒有必要接種微生物菌劑[19]。筆者在堆肥初期接種不同微生物菌劑進行稻稈-豬糞-蘑菇渣好氧高溫堆肥，結(jié)果表明：接種微生物菌劑能增加堆肥過程中細菌、真菌和放線菌數(shù)量，形成優(yōu)勢種群，縮短堆肥時間，加速有機質(zhì)、木質(zhì)素、纖維素的降解，提高種子發(fā)芽指數(shù)，加快稻稈豬糞堆肥腐熟進程。

堆肥過程中有機物的降解主要是在細菌、真菌、放線菌的協(xié)同作用下完成，這些微生物存在較明顯的群落結(jié)構(gòu)演替，不同腐熟階段出現(xiàn)對特定有機物質(zhì)起分解作用的微生物群體[3]。Muktadirul等研究表明，具有協(xié)同關(guān)系的微生物組成的復(fù)合菌劑可相互利用反應(yīng)產(chǎn)物，形成較為穩(wěn)定的微環(huán)境，對堆肥的適應(yīng)性及腐熟效果都要強于單一菌種[20-22]。筆者以水稻秸稈、豬糞和蘑菇渣為主要堆肥原料，其中纖維素和木質(zhì)素含量分別為32.9%和23.9%，這類物質(zhì)不易降解，因此選擇對纖維素作用較強的綠色木霉、黑曲霉、枯草芽孢桿菌作為堆肥初期的接種微生物[23]。擬莖點霉B3是從重陽木中分離得到的一株植物內(nèi)生真菌，能與大多數(shù)微生物形成互利共生關(guān)系[9]。該B3菌能分泌降解木質(zhì)素的關(guān)鍵酶——漆酶，粗酶液經(jīng)50 ℃處理1 h后，仍能保持83.11%的活性，且在pH 6.0～8.0時，酶活較為穩(wěn)定，可促進堆肥過程中木質(zhì)素和纖維素的分解[11，24]。筆者研究發(fā)現(xiàn)，接種擬莖點霉B3、綠色木霉、黑曲霉、枯草芽孢桿菌4種復(fù)合菌劑對堆肥腐熟效果好于綠色木霉、黑曲霉、枯草芽孢桿菌3種復(fù)合菌劑。

堆肥過程中有機物被不斷分解，同時由于含水率的降低，堆體中無機營養(yǎng)成分會產(chǎn)生“濃縮效應(yīng)”，使養(yǎng)分相對含量增加。筆者研究發(fā)現(xiàn)，接種外源微生物能促進有機質(zhì)的分解，加劇“濃縮效應(yīng)”，從而顯著提高堆肥產(chǎn)品中養(yǎng)分含量，這與前人研究結(jié)果一致[15]。PTAB菌劑堆肥全氮和速效氮含量均顯著低于TAB菌劑堆肥的含量，這可能與堆料的pH有關(guān)。堆肥過程中PTAB菌劑堆肥的pH高于TAB菌劑堆肥，pH越高NH3越易揮發(fā)，反硝化細菌活性越強，氮損失也越多，全氮含量越低，越不利于氨氧化菌和硝化細菌的生長，銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮量減少，速效氮含量降低[25-26]。

4　結(jié)論

(1)在稻稈-豬糞-蘑菇渣好氧堆肥初期接種外源微生物菌劑能增加微生物的數(shù)量，加速有機質(zhì)、纖維素、木質(zhì)素的降解，縮短堆肥腐熟時間，延長高溫分解時間，提高種子發(fā)芽指數(shù)，促進堆肥腐熟進程，PTAB菌劑的腐熟效果好于TAB菌劑。

(2)接種外源微生物能顯著提高堆肥產(chǎn)品養(yǎng)分含量，提升堆肥品質(zhì)，其中PTAB菌劑堆肥產(chǎn)品中全磷、全鉀、速效磷、速效鉀含量最高，TAB菌劑堆肥產(chǎn)品中全氮和速效氮含量最高。

[1] 靳貞來，靳宇恒.國外秸稈利用經(jīng)驗借鑒與中國發(fā)展路徑選擇[J].世界農(nóng)業(yè)，2015(5)：129-132.

[2] 胡小然，鄒積榮，李海濱.關(guān)于秸稈利用的現(xiàn)狀分析與發(fā)展對策[J].中國畜禽種業(yè)，2014(1)：15-16.

[3] MEHTA C M，PALNI U，F(xiàn)RANKE-WHITTLE I H，et al.Compost：Its role，mechanism and impact on reducing soil-borne plant diseases[J].Waste management，2014，34(3)：607-622.

[4] HIMANEN M，HANNINEN K.Effect of commercial mineral-based additives on composting and compost quality[J].Waste management，2009，29(8)：2265-2273.

[5] ZHANG J，ZENG G，CHEN Y，et al.Phanerochaetechrysosporiuminoculation shapes the indigenous fungal communities during agricultural waste composting[J].Biodegradation，2014，25(5)：669-680.

[7] LOPEZ-GONZALEZ J A，LOPEZ M J，VARGAS-GARCIA M C，et al.Tracking organic matter and microbiota dynamics during the stages of lignocellulosic waste composting[J].Bioresource technology，2013，146：574-584.

[8] OSONO T，HIROSE D.Effects of prior decomposition ofCamelliajaponicaleaf litter by anendophytic fungus on the subsequent decomposition by fungal colonizers[J].Mycoscience，2009，50：52-55.

[9] 陳晏，戴傳超，王興祥，等.施加內(nèi)生真菌擬莖點霉(Phomopsissp.)對茅蒼術(shù)凋落物降解及土壤降解酶活性的影響[J].土壤學(xué)報，2010，47(3)：537-544.

[10] 史央，戴傳超，吳耀春，等.植物內(nèi)生真菌強化還田秸桿降解的研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2004(1)：144-149.

[11] 周駿，梅艷珍，楊騰，等.內(nèi)生真菌擬莖點霉B3產(chǎn)漆酶分批發(fā)酵動力學(xué)[J].食品科學(xué)，2014，484(15)：183-187.

[12] 郝玉敏，戴傳超，戴志東，等.擬莖點霉B3與有機肥配施對連作草莓生長的影響[J].生態(tài)學(xué)報，2012，32(21)：6695-6704.

[13] 竹江良，劉曉琳，李少明，等.兩種微生物菌劑對煙草廢棄物高溫堆肥腐熟進程的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2010，173(1)：194-199.

[14] 張園，耿春女，何承文，等.堆肥過程中有機質(zhì)和微生物群落的動態(tài)變化[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報，2011，20(11)：1745-1752.

[15] 施寵，張小娥，沙依甫加瑪麗，等.牛糞堆肥不同處理全N、P、K及有機質(zhì)含量的動態(tài)變化[J].中國牛業(yè)科學(xué)，2010，162(4)：26-29.

[16] 王玉萬，徐文玉.木質(zhì)纖維素固體基質(zhì)發(fā)酵物中半纖維素、纖維素和木素的定量分析程序[J].微生物學(xué)通報，1987(2)：81-84.

[17] 楊玉梅.蚯蚓堆制處理玉米秸稈機理研究[D].長春：吉林大學(xué)，2014：18-21.

[18] MAEDA K，HANAJIMA D，MORIOKA R，et al.Characterization and spatial distribution of bacterial communities within passively aerated cattle manure composting piles[J].Bioresource technology，2010，101(24)：9631-9637.

[19] 辛世杰.微生物菌劑在有機廢棄物堆肥中的作用及其機理研究[D].上海，上海交通大學(xué)，2012：90-93.

[20] MUKTADIRUL BARI CHOWDHURY A K M，AKRATOS C S，VAYENAS D V，et al.Olive mill waste composting：A review[J].International biodeterioration & biodegradation，2013，85：108-119.

[21] PHAN C W，SABARATNAM V.Potential uses of spent mushroom substrate and its associated lignocellulosic enzymes[J].Appl Microbiol Biotechnol，2012，96(4)：863-873.

[22] HARUTA S，CUI Z，HUANG Z，et al.Construction of a stable microbial community with high cellulose-degradation ability[J].Applied microbiology and biotechnology，2002，59(4/5)：529-534.

[23] ?？×幔哕妭b，李彥明，等.堆肥過程中的微生物研究進展[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2007，15(6)：185-189.

[24] DAI C C，CHEN Y，TIAN L S，et al.Correlation between invasion by endophytic fungus Phomopsis sp. and enzyme production[J].African journal of agricultural research，2010，5(11)：1324-1330.

[25] 徐瑩瑩，許修宏，任廣明，等.接種菌劑對牛糞堆肥反硝化細菌群落的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2015，34(3)：570-577.

[26] 許修宏，趙曉雨，李洪濤，等.牛糞堆肥中氮素轉(zhuǎn)化關(guān)鍵菌群的動態(tài)變化影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2015，46(8)：26-31.

Effect of Microbial Agents on Composting Process and Product Quality of Rice Straw-Pig Manure-Mushroom Residue

SUN Xu1, HAO Yu-min2, SU Liang-hu1, CAI Jin-bang1*et al

(1.Nanjing Institute of Environmental Sciences, Ministry of Environmental Protection, Nanjing,Jiangsu 210042;2.College of Life Science, Nanjing Normal University, Nanjing,Jiangsu 210046)

[Objective]The aim was to study effects of microbial agents on compost product quality of agricultural wastes. [Method] A compost test was conducted by usingrice straw-pig manure-mushroom residue as main materials to study the effects ofTrichodermaviride,Aspergillusniger,Bacillussubtilis(TAB) andPhomopsisasparagiB3,Trichodermaviride,Aspergillusniger,Bacillussubtilis(PTAB) on composting process and quality through determining the changes of temperature, pH, organic matter, cellulose and lignin, seed germination rate, number of microbial, nutrient content in the composting process. [Result] In the control treatment the highest temperature was 53 ℃, and the high temperature sustaining time was only 4 days, the highest GI was 93.00% and the highest organic matter decreased by 32.85%. In the composting treatment with microbial agents TAB and PTAB the time of reaching high temperature were 2 days and the high temperature sustaining time were respectively 5 and 7 days, while the highest temperature were 59℃ and 65℃, respectively. At the end of composting, the GI of the composting treatment with microbial agents TAB and PTAB increased by 3.0% and 13.0%, while the content of organic matter were decreased by 8.73% and 23.58%. At the maturity, it was found that the composting treatments with microbial agents TAB and PTAB, had higher contents of available,-N, -P, -K than the control treatment, significantly improved the compost product quality. [Conclusion] In the view of composting maturity and quality, the accelerating effect of PTAB on rice straw and pig manure compost was better than TAB.

Microbial agents; Compost process; Compost quality; Rice straw; Pig manure

“十二五”國家科技支撐計劃(2014BAL02B04-02)。

孫旭(1986- )，男，湖北襄陽人，助理研究員，博士，從事農(nóng)業(yè)廢棄物資源化技術(shù)研究。*通訊作者，副研究員，博士，從事農(nóng)村環(huán)境污染防治研究。

2016-08-10

S 141.4

A

0517-6611(2016)27-0167-05