堆肥用微生物及其效果研究進(jìn)展

蔡 瑞，徐春城

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，北京 100083）

堆肥化是指在高溫條件下通過微生物的生長(zhǎng)代謝作用使不穩(wěn)定的有機(jī)物礦質(zhì)化、腐殖化和無(wú)害化進(jìn)而變成腐熟肥料的過程。堆肥有機(jī)質(zhì)通過微生物的代謝降解，不但可以產(chǎn)生大量能夠被植物所吸收利用的有效態(tài)氮、磷、鉀的化合物，還可以合成新的組成土壤肥力的重要活性有機(jī)物—腐殖質(zhì)［1］。適合堆肥所用的物料很多，如作物秸稈及殘?jiān)?、米糠及稻殼、花生殼、麩皮、樹皮、木屑、?dòng)物的糞便、動(dòng)物尸體、屠宰場(chǎng)廢棄物、生活垃圾、市政淤泥和污泥、造紙廢物、食品加工廢棄物、甘蔗和甜菜慮泥、泥炭、石灰、木炭、粉煤灰、餅粕、水藻和其它水生植物、中藥渣、制藥業(yè)培養(yǎng)基廢渣等［2］。

為了加快和改善堆肥腐熟進(jìn)程和質(zhì)量，使用添加劑是一種較好的方法。堆肥添加劑是指一類可以加快堆肥進(jìn)程和提高堆肥產(chǎn)品質(zhì)量的物質(zhì)，包括微生物菌劑、有機(jī)或無(wú)機(jī)等物質(zhì)。依據(jù)添加劑的作用可以將堆肥用添加劑分為接種劑、調(diào)理劑等［1］。目前，在各種堆肥中添加添加劑來改善堆肥發(fā)酵效果的研究很多，其中包括堆肥中添加微生物菌劑。本文通過綜合閱讀近些年國(guó)內(nèi)外在堆肥中添加微生物菌劑研究的文獻(xiàn)，對(duì)堆肥主要的原料進(jìn)行分類分析，初步總結(jié)了目前堆肥常用微生物菌劑及其效果的研究現(xiàn)狀。

1 堆肥常用微生物的來源

依據(jù)國(guó)內(nèi)外的研究表明，堆肥所用的微生物主要有幾大來源。其一，從所研究的堆肥中分離各種土著微生物菌劑，通過相應(yīng)的生理生化試驗(yàn)來選取目標(biāo)菌株，然后接種于堆肥中檢測(cè)效果；其二，從以往的文獻(xiàn)或其它成果中借鑒經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行優(yōu)化，找出適合自己試驗(yàn)的菌種進(jìn)行試驗(yàn)；其三，可以通過購(gòu)買相應(yīng)的商用菌劑進(jìn)行試驗(yàn)，比如VT菌劑、RW酵素劑、生物菌肥發(fā)酵劑、有機(jī)肥發(fā)酵劑等；其四，從一些外界特定的材料和環(huán)境中分離篩選活性較高的菌劑，比如從秸稈中分離高效分解木質(zhì)纖維素的菌劑用于以秸稈為主的堆肥中。

2 影響堆肥微生物添加劑作用效果的主要因素

影響堆肥腐熟進(jìn)程和效果的因素較多，主要通過影響堆肥中微生物的生長(zhǎng)代謝進(jìn)而使得堆肥的腐熟效果受到影響。影響堆肥微生物的主要因素有溫度、pH值、C/N、含水量、通氣情況等。

堆肥所處的環(huán)境溫度以及堆肥自身的溫度對(duì)堆肥中的微生物有著重大的影響。環(huán)境和堆肥自身溫度過高或過低對(duì)微生物活性均有顯著影響，環(huán)境溫度過低（如冬季和高寒地區(qū)）使堆肥微生物處于休眠狀態(tài)甚至死亡，從而影響堆肥起爆升溫，無(wú)法達(dá)到高溫，最終影響堆肥腐熟，甚至使得堆肥過程完全失效；溫度過高會(huì)使堆肥中不耐高溫的微生物失活死亡，進(jìn)而影響堆肥的腐熟。溫度過高也會(huì)過度消耗堆肥有機(jī)物質(zhì)，從而降低堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量。大量研究表明，在堆肥過程中，堆體溫度在45～65℃之間會(huì)有利于堆肥的進(jìn)行。對(duì)于環(huán)境溫度過低或過高可以在堆肥中添加耐低溫或耐高溫微生物來解決，并同時(shí)做好保溫措施。

有研究者［3］認(rèn)為當(dāng)pH值處于5～12的范圍內(nèi)，堆肥是可以進(jìn)行的，pH值高于12或者低于5時(shí)會(huì)使堆肥中微生物代謝活動(dòng)受到嚴(yán)重影響，進(jìn)而影響堆肥的進(jìn)行?？刂贫逊试系膒H值在弱堿性的條件下，可以為微生物生長(zhǎng)代謝提供一個(gè)適宜的酸堿環(huán)境，當(dāng)pH值在7.5～8.5時(shí)，堆肥微生物可以有效地發(fā)揮作用，進(jìn)而獲得最大堆肥效率。

C/N是堆肥化過程中一個(gè)非常重要的因素，過高或過低均會(huì)對(duì)堆肥微生物產(chǎn)生重大影響，有些研究者［4］認(rèn)為起初C/N為20～35的效果最佳。C/N過低（低于20）時(shí)，碳素相對(duì)較少，氮素過剩，從而使氮以NH3形式揮發(fā)，散發(fā)出惡臭并造成氮素的損失；C/N過高（高于35）時(shí)，則碳素相對(duì)過剩，氮素缺乏，使得堆肥中微生物的生長(zhǎng)活動(dòng)受到抑制，堆肥有機(jī)質(zhì)的降解速度減慢，結(jié)果造成堆肥過程延長(zhǎng)，并且堆肥產(chǎn)品的C/N也會(huì)相對(duì)偏高，進(jìn)而使得施肥后的土壤處于“氮饑餓”的狀態(tài)，最終影響作物的生長(zhǎng)［5］。

水是維持生命活動(dòng)的重要物質(zhì)。在堆肥中，水對(duì)微生物同樣有著極其重要的意義，一方面微生物要不斷從外界吸收水分來維持自身的生長(zhǎng)代謝，水還可以溶解堆肥中可溶性營(yíng)養(yǎng)成分，這部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)一般是較容易供微生物吸收和利用的；另一方面水的蒸發(fā)帶走熱量，可以起著調(diào)節(jié)堆肥溫度的作用。堆肥原料含水量過低或過高均能對(duì)堆肥中微生物的生長(zhǎng)代謝產(chǎn)生不良影響，水分過低會(huì)使微生物缺乏維持生命活動(dòng)所需的水分，也無(wú)法充分溶解可溶性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；水分過高則會(huì)阻塞堆肥的空隙，造成堆肥氧氣不足，形成局部厭氧環(huán)境，嚴(yán)重阻礙好氧微生物的作用，并能產(chǎn)生惡臭。大量研究［6-8］表明堆肥的含水量控制在50%～70%比較合適。

堆肥的通氣情況的好壞決定著堆肥的氧氣含量以及散熱情況，通氣情況不佳會(huì)使堆肥氧氣含量不足，造成厭氧環(huán)境，從而影響好氧微生物的生長(zhǎng)代謝。一般認(rèn)為，堆體中的氧含量保持在8%～18%比較合適。氧含量低于8%會(huì)導(dǎo)致厭氧發(fā)酵而產(chǎn)生惡臭；氧含量高于15%則會(huì)使堆體冷卻，導(dǎo)致病原菌的大量存活［9-10］。一般堆肥要進(jìn)行定期翻堆補(bǔ)充氧氣和散熱，或者采用強(qiáng)制通風(fēng)堆肥方式，有條件的可以采用智能堆肥罐進(jìn)行堆肥。

3 不同堆肥原料常用微生物及其效果研究現(xiàn)狀

3.1 作物秸稈及其他植物殘?bào)w堆肥常用微生物及其效果

作物秸稈是農(nóng)作物生產(chǎn)中一項(xiàng)非常重要的生物質(zhì)資源，其含有比較豐富的植物養(yǎng)分和有機(jī)碳［11］。農(nóng)作物秸稈及其他植物殘?bào)w作為堆肥原料有著悠久的歷史，但其含有的大量纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等物質(zhì)，對(duì)秸稈堆肥的腐熟產(chǎn)生很大的障礙。研究人員通過篩選、添加各種能夠有效降解纖維素、半纖維素、木質(zhì)素的菌種來消除上述的障礙。目前在秸稈堆肥中添加最多的菌劑有纖維素分解菌、白腐菌以及鏈霉菌等。纖維素分解菌包括真菌、細(xì)菌和放線菌等，它們通過分泌纖維素酶水解纖維素β-1，4葡萄糖苷鍵來分解纖維素。通常纖維素分解菌以混合多種菌劑配置成復(fù)合菌劑添加于秸稈堆肥中。

通過一些文獻(xiàn)報(bào)道［12-17］可知，接種纖維素分解菌可以提高堆肥的質(zhì)量，促進(jìn)堆肥的腐熟。白腐菌是分解木質(zhì)素最有效的菌種之一，目前白腐菌運(yùn)用于許多領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外學(xué)者［18-22］對(duì)其進(jìn)行了大量的研究。白腐菌分解木質(zhì)素的過程分兩個(gè)步驟進(jìn)行：第一步是白腐菌利用自身菌絲體吸附木質(zhì)素；第二步是白腐菌分泌過氧化物酶催化氧化木質(zhì)素，進(jìn)而有效地降解木質(zhì)素分子［23］。白腐菌目前在秸稈堆肥中也有著廣泛的研究［24-25］。白腐菌能有效地降解堆肥中的木質(zhì)素，能縮短達(dá)到高溫的時(shí)間，可以使堆肥的時(shí)間有效的減少，對(duì)秸稈的腐熟有著明顯的增強(qiáng)效果。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)在秸稈堆肥中添加鏈霉菌來實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈的資源化利用也有所研究［26-27］，從文獻(xiàn)的報(bào)道來看，鏈霉菌可以提高堆體細(xì)菌數(shù)量，改變堆肥體中細(xì)菌菌落的構(gòu)成，提高堆體細(xì)菌總代謝活性和細(xì)菌群落的多樣性，對(duì)堆肥體蛋白酶及蔗糖酶的活性也有所增加。接種鏈霉菌還能使堆肥的高溫提升，使整個(gè)發(fā)酵周期的時(shí)間縮短。秸稈堆肥添加鏈霉菌施于土壤中可以顯著改善土壤的質(zhì)量。Huang等［28］用黃孢原毛平革菌（白腐菌）和栗褐鏈霉菌接種于水稻秸稈中，結(jié)果表明兩種菌劑都可以將木質(zhì)素轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)，木質(zhì)素分別降解了41%和31%，并得出這兩種微生物都有可以在堆肥前或堆肥過程中作為添加菌劑用來提高堆肥質(zhì)量。

3.2 糞便堆肥常用微生物及其效果

常見的糞便堆肥包括雞糞、豬糞、牛糞、羊糞堆肥等，由于糞便含氮量和含水量較高，一般糞便堆肥中會(huì)添加秸稈等輔料來調(diào)節(jié)碳氮比和含水率。糞便堆肥大多添加復(fù)合菌劑，添加微生物菌劑能夠有效地促進(jìn)堆肥初期的溫度上升和延長(zhǎng)高溫的時(shí)間，可以加快有機(jī)質(zhì)的分解和水分的蒸發(fā)，能夠顯著地降低堆肥的碳氮比，從而最終縮短堆肥的周期。由于不同糞便的成分、性質(zhì)有很大的差別，所以在不同糞便堆肥中所添加的生物菌劑也有所差別。

王有月等［29］對(duì)比了兩種復(fù)合菌劑對(duì)雞糞堆肥腐熟進(jìn)程的影響，一種菌劑由側(cè)孢芽孢桿菌、酵母菌、枯草芽孢桿菌、細(xì)黃鏈霉菌、黑曲霉、光合細(xì)菌等組成，另一種由細(xì)菌、放線菌、酵母菌、絲狀菌以及有關(guān)酶組成，結(jié)果表明兩種菌劑在一定程度上推進(jìn)了堆肥初期有機(jī)質(zhì)降解的速率和物料升溫。Sun等［30］用在低溫雞糞中篩選出嗜冷桿菌、節(jié)桿菌、肺炎桿菌等4株嗜冷微生物菌劑添加于低溫雞糞堆肥中，研究表明低溫微生物主要通過改變雞糞菌群結(jié)構(gòu)和提高酶活性來促進(jìn)堆肥快速升溫。王道澤等［31］用4種商用菌劑（金益生菌、RW酵素劑、群林發(fā)酵劑、發(fā)酵菌曲）于雞糞便堆肥中，結(jié)果表明雞糞堆肥通過接4種商業(yè)微生物菌劑，均可以顯著提高堆肥初期的發(fā)酵溫度、延長(zhǎng)堆肥高溫期、縮短堆肥發(fā)酵時(shí)間、促進(jìn)堆肥快速腐熟，接種菌劑后能明顯加快碳氮比的下降，提高堆肥的腐熟度。劉益仁等［32］添加由細(xì)菌、酵母菌、放線菌、纖維素分解菌組成的復(fù)合菌劑于豬糞堆肥中，結(jié)果顯示微生物菌劑使堆體上升到高溫的時(shí)間縮短、高溫時(shí)間延長(zhǎng)，水分含量下降的速度明顯加快，銨態(tài)氮含量、糞大腸菌群值、種子發(fā)芽指數(shù)、碳氮比、pH值等達(dá)到腐熟指標(biāo)要求的所需時(shí)間均有明顯的縮短。Jiang等［33］在豬糞和麥秸混合堆肥中添加氮代謝菌（NTB，試驗(yàn)所用氨化菌、硝化菌和固氮菌復(fù)合菌劑），結(jié)果顯示NTB菌劑可使高溫期延長(zhǎng)1～6 d，在堆肥初期接種1% NTB菌劑，可有效降低氮素?fù)p失，促進(jìn)堆肥腐熟。徐杰等［34］在牛糞和水稻秸稈混合堆肥中添加自配的菌劑DN-1（主要包括黃孢原毛平革菌、灰略紅鏈霉菌以及芽孢桿菌），結(jié)果表明菌劑DN-1對(duì)堆肥中水稻秸稈的木質(zhì)纖維素有很強(qiáng)的降解能力，能有效延長(zhǎng)堆肥高溫時(shí)間以及提高堆肥種子發(fā)芽率。魯耀雄等［35］在牛糞、雞糞、食用菌渣為原料的堆肥中添加不同的微生物菌劑研究添加菌劑作用效果，結(jié)果顯示枯草芽孢菌劑和EM菌劑（主要由乳酸菌、酵母菌、光合菌、枯草芽孢桿菌等微生物及相關(guān)酶組成）能促進(jìn)堆肥初期升溫，枯草芽孢菌劑處理高溫達(dá)70℃左右，堆肥前后氮素?fù)p失率最大，為33.18%，發(fā)芽指數(shù)最低，而EM菌劑處理的高溫維持在55～68℃，氮素?fù)p失率最小，為10.73%，發(fā)芽指數(shù)在堆肥21 d為51.55%，堆肥35 d為84.27%，堆肥腐熟快于其他處理。時(shí)小可等［36］用3種復(fù)合菌劑（菌劑1由枯草芽孢桿菌、黑曲霉、唐德鏈霉菌、白淺灰鏈霉菌和里氏木霉組成；菌劑2由纖維素分解真菌、纖維素分解細(xì)菌、纖維素分解放線菌、降解淀粉芽孢桿菌復(fù)配組成；菌劑3由幾十種微生物和生物酶組成）添加于羊糞中，結(jié)果顯示微生物菌劑堆肥效果均優(yōu)于對(duì)照。張生偉等［37］用篩選的高效除臭菌株和纖維素分解菌群制備微生物除臭劑，研究其對(duì)畜禽糞便堆肥過程中的脫臭作用以及對(duì)堆肥物料特性的影響，研究表明該微生物除臭劑具有高效而穩(wěn)定的除臭效果，還能有效減少堆肥肥效的損失，并有效促進(jìn)了堆肥的腐熟。張樹清等［38］在高溫堆肥對(duì)畜禽糞中抗生素降解和重金屬鈍化的作用研究中發(fā)現(xiàn)：高溫堆肥對(duì)四環(huán)素類抗生素具有降解效果，微生物菌劑的添加能使堆體中抗生素藥物殘留得到去除。

3.3 城市垃圾及污泥堆肥常用微生物菌劑及其效果

隨著城市的不斷擴(kuò)張和人口的持續(xù)快速增長(zhǎng)，城市生活垃圾問題也顯得越來越突出。城市生活垃圾包括廚余垃圾、人的糞尿以及商業(yè)、集貿(mào)市場(chǎng)、街道、學(xué)校、工廠等產(chǎn)生的垃圾，其成分比較復(fù)雜，處理起來比較困難。堆肥法是處理城市生活垃圾的有效途徑之一，由于垃圾成分包括廚余、糞便等，所以其中添加的微生物菌劑也要考慮原料的組成。

谷思玉等［39］用纖維素分解菌、木質(zhì)素分解菌、霉菌等耐高溫復(fù)合菌劑作用于生活垃圾堆肥，結(jié)果表明接種微生物菌劑堆肥可明顯加速堆肥升溫，延長(zhǎng)高溫時(shí)間，堆肥中前期菌劑處理的耗氧速度以及CO2釋放速率明顯增加，堆肥過程中蔗糖酶、纖維素酶、多酚氧化酶的活性峰值均有所增加，接種微生物菌劑顯著改善了生活垃圾堆肥過程中的生化特性。徐晨等［40］在城市污泥中添加由芽孢桿菌、放線菌、球菌等組成的復(fù)合菌劑制作堆肥，表明接種復(fù)合微生物菌劑不僅可以加快升溫的速率、提高堆體溫度最高值，而且還能加快堆體中水分的散失、加快有機(jī)質(zhì)的分解、減少堆體中氮的損失，并且可以提高堆肥的種子發(fā)芽率。楊新平等［41］用分離出的木質(zhì)纖維素分解復(fù)合菌劑添加于綠化垃圾堆肥中，發(fā)現(xiàn)添加的復(fù)合菌劑能夠明顯加快堆肥的腐熟進(jìn)程。周營(yíng)等［42］用褐球固氮菌、解脂假絲酵母、綠色木霉、米曲霉和地衣芽孢桿菌等復(fù)合成的菌劑作用于廚余垃圾堆肥，表明當(dāng)其添加比例為1∶1.2∶1.5∶1∶2，且當(dāng)接種量為6‰時(shí)，廚余垃圾中特異性組分脂肪降解率可達(dá)到76.2%，氮損失率最低為11.8%。Xi等［43］研究了分階段（初期接種硝化菌和脫臭菌，高溫期接種纖維素分解復(fù)合菌，降溫期接種木質(zhì)素分解復(fù)合菌）多次添加微生物菌復(fù)合菌劑于城市生活垃圾堆肥中，結(jié)果表明與前期接種和自然堆肥相比，多級(jí)接種延長(zhǎng)了高溫期，有效提高了二次發(fā)酵溫度。同時(shí)，多級(jí)接種方法改進(jìn)的細(xì)菌和真菌的群落結(jié)構(gòu)和功能的多樣性，有效地避免了各接種菌之間的競(jìng)爭(zhēng)以及接種菌劑和土著微生物之間的競(jìng)爭(zhēng)，這有助于接種和土著微生物之間的協(xié)同共生，促進(jìn)了優(yōu)勢(shì)微生物的生長(zhǎng)。Mukesh等［44］在城市生活垃圾中添加真菌復(fù)合菌劑研究復(fù)合真菌菌劑與翻堆頻率對(duì)堆肥的影響，結(jié)果表明每周翻堆一次結(jié)合接種真菌復(fù)合菌能有效推進(jìn)堆肥成熟度，降低或消除了堆肥產(chǎn)品的植物毒性。

3.4 動(dòng)物尸體堆肥常用微生物菌劑及其效果

隨著養(yǎng)殖規(guī)模不斷增加，動(dòng)物染疫和死亡的數(shù)量也大為增加。目前處理病死動(dòng)物尸體的方法主要有焚燒法、掩埋法、化制法和堆肥法等，其中堆肥法因其成本較低，能有效地達(dá)到無(wú)害化、減量化和資源化的要求而日益受到重視。

目前在動(dòng)物尸體堆肥中添加微生物菌劑來促進(jìn)其腐熟的研究報(bào)道較少，范時(shí)［45］用分離出的地衣芽孢桿菌和別府厭氧芽孢桿菌加入染疫動(dòng)物尸體堆肥中表明制備的菌劑可以推進(jìn)堆肥的進(jìn)行，使堆肥升溫更快，高溫更高，持續(xù)時(shí)間也越長(zhǎng)，添加菌劑還可以有效的彌補(bǔ)堆料養(yǎng)分的不足。戶青青［46］用從豬尸體中分離并選取的4株酶活較高的微生物（枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌）作用于豬尸體堆肥中，表明加入的菌劑可以提高堆體的最高溫度、延長(zhǎng)高溫時(shí)間以及使堆肥種子發(fā)芽指數(shù)有效的增加，并且還能加快有機(jī)質(zhì)的降解，提高堆肥腐熟程度，微生物菌劑還可以增加堆肥起始微生物的豐富度和多樣性指數(shù)。Yang等［47］在探討胴體堆肥過程添加微生物接種劑如何提高堆肥效果，改變菌群結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)的實(shí)驗(yàn)中，在豬尸體堆肥樁上接種了4株芽孢桿菌，添加菌劑在高溫期溫度較高，種子發(fā)芽指數(shù)較高，并且有效改變了菌群的結(jié)構(gòu)，豐富了菌種的多樣性。

3.5 其它原料堆肥常用微生物菌劑及其效果

除了秸稈、糞便、城市垃圾和動(dòng)物尸體外，堆肥還有很多其它的原料，比如泥炭、酒糟、醋渣、中藥渣、沼渣、魚類、骨粉等等。這些原料的組成和性質(zhì)差異很大，所用的微生物菌劑也大不相同。

Jann等［48］將從野生鳥類羽毛中分離的地衣芽孢桿菌和鏈霉菌菌株接種于雞毛廢棄物堆肥中，結(jié)合電子顯微鏡得出接種菌劑能促進(jìn)角蛋白的降解和生物膜的形成、堆體升溫、雞毛廢棄物降解，雞毛廢棄物堆肥接種菌劑可以改善其堆肥效果。何京鐘等［49］用由13株高溫細(xì)菌、放線菌和13株纖維素降解真菌組成的復(fù)合菌劑加入中藥渣堆肥中，表明微生物菌劑對(duì)促進(jìn)纖維素降解、提高堆肥腐熟度以及對(duì)提升堆肥肥料品質(zhì)有著較好的效果。周萬(wàn)海等［50］分別接種固氮菌、纖維素分解菌、固氮菌和纖維素分解菌復(fù)合菌以及不接菌種4個(gè)處理于醋渣堆肥中，結(jié)果表明添加微生物菌劑能顯著縮短堆體達(dá)到高溫的時(shí)間、加速水分的散失、使有機(jī)物質(zhì)降解和纖維素類物質(zhì)降解、提高堆肥的種子發(fā)芽率，并提前進(jìn)入腐熟期，從而縮短堆肥時(shí)間；固氮菌和纖維素分解菌混菌接種的效果要好于單菌接種。李成學(xué)等［51］在油枯（油菜殘?jiān)┲蟹謩e添加腐稈劑、VT菌劑、速腐劑、榕風(fēng)4種微生物菌劑，結(jié)果顯示添加菌劑使得堆肥物料顏色更深、粘度更大、高溫持續(xù)的時(shí)間更長(zhǎng)、溫度上升速率更快，從而能有效地縮短堆肥腐熟的時(shí)間。其中添加VT菌劑的處理組的溫度上升速度最快。添加菌劑使堆肥pH值上升均較大，最終在7.5～8.5之間，達(dá)到腐熟標(biāo)準(zhǔn)，添加VT菌劑上升趨勢(shì)相對(duì)顯著，腐熟程度較好。王興勝［52］針對(duì)白酒糟粗蛋白和粗纖維含量較高的特性，從白酒糟堆肥過程中篩選分離出具有氨化功能的微生物（煙曲霉、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌）和纖維素降解功能的微生物（宛氏擬青霉），制備成復(fù)合菌劑作用于白酒糟堆肥中。結(jié)果表明，加微生物菌劑能夠提升堆體的升溫速度，延長(zhǎng)高溫期時(shí)間，加快堆體腐熟，并能夠明顯提高堆肥中氮素轉(zhuǎn)化菌和纖維素降解菌的數(shù)量。微生物菌劑能夠有效促進(jìn)前中期堆體中銨態(tài)氮的生成，有利于氮素的轉(zhuǎn)化。添加纖維素降解菌能夠有效提高堆體中纖維素的降解，添加微生物菌劑有利于堆體中胡敏酸的形成和富里酸的降解，從而使堆肥品質(zhì)變得更好。Song等［53］在沼氣殘?jiān)托笄菁S便混合堆肥中接種混合菌劑（CMs），發(fā)現(xiàn)CMs可以顯著升高堆肥腐化指數(shù)（DP、PHA、HR、HI），使堆肥腐熟程度和穩(wěn)定性增加，從而提高堆肥效率、提高堆肥質(zhì)量。

4 堆肥常用微生物菌劑研究的總結(jié)與展望

不同堆肥原料不同，其組成和性質(zhì)也不一樣，所以各種堆肥中所添加的微生物菌劑也存在差異。以秸稈為主的堆肥主要是解決秸稈中纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，所以往往在堆肥中添加纖維素，木質(zhì)素分解菌；以糞便為主要原料的堆肥中往往會(huì)添加輔料來調(diào)劑碳氮比，不同糞便添加的微生物菌劑也不一樣，主要的微生物菌劑有芽孢桿菌、假單胞菌，鏈霉菌等。糞便會(huì)產(chǎn)生惡臭，主要為硫化氫氣體和氨氣的散發(fā)，可以在糞便堆肥中添加可以除臭的菌劑；動(dòng)物尸體中含有較多蛋白、脂肪等有機(jī)質(zhì)，所以可以添加能夠高效分解蛋白、脂肪等的微生物菌劑。病死動(dòng)物體內(nèi)病原微生物較多，所以添加微生物菌劑要使堆體的高溫足以消滅病死微生物；城市垃圾和其它原料的成分比較復(fù)雜，可以根據(jù)原料的組成和性質(zhì)來選擇要添加的微生物菌劑。研究者一般都是先從堆肥中分離篩選需要添加研究的微生物，也有購(gòu)買商業(yè)菌劑進(jìn)行研究，添加復(fù)合菌劑的效果往往要好于單一菌劑。從文獻(xiàn)報(bào)道來看，堆肥在添加菌劑后大部分效果比較相似，添加微生物菌劑可以縮短達(dá)到高溫期的時(shí)間，提高堆肥的最高溫度，從而縮短堆肥腐熟時(shí)間，并且還能提高堆肥的質(zhì)量，減少堆肥植物毒性，提高種子發(fā)芽率；微生物菌劑可以改變堆體微生物種群的結(jié)構(gòu)，提高微生物的多樣性等。

目前堆肥所有微生物菌劑的研究很多，但也存

在不足。傳統(tǒng)分離鑒定微生物的方法對(duì)堆肥微生物的鑒定嚴(yán)重不足，無(wú)法全面的分析堆肥中起作用的微生物，必須要結(jié)合新的、高效的現(xiàn)代生物學(xué)手段，并且要開發(fā)更新、更有效的研究方法分析堆肥中的微生物；以動(dòng)物尸體為主要原料的堆肥報(bào)道較少，尤其是如何殺滅病死動(dòng)物尸體中的病原微生物；針對(duì)復(fù)雜環(huán)境（高寒地區(qū)等）所用的微生物菌劑的研究報(bào)道很少；對(duì)堆肥所添加的微生物在堆肥發(fā)酵的什么時(shí)間添加的效果最好的研究不足等。所以可以針對(duì)病死畜禽進(jìn)行無(wú)害化、減量化、資源化研究，如何使用適合微生物菌劑對(duì)高寒地區(qū)（尤其是在我國(guó)青藏地區(qū)）的農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行堆肥化處理也需要研究人員努力去解決。