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堆肥中的微生物生態學過程

2011/1/6 14:50:48   文章來源:原創   作者:強微生物   瀏覽次數:5777
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    劉婷(2002)等認為:細菌是中溫階段的主要作用菌群,對發酵升溫起主要作用;放線菌是高溫階段的主要作用菌群;芽孢桿菌、鏈霉菌、小多孢菌和高溫放線菌是堆肥過程中的優勢種。馮明謙(1999)等認為:高溫好氧堆肥能殺滅大多數的細菌,細菌和霉菌是堆肥的優勢類群,其中芽胞桿菌和曲霉菌是堆肥的優勢種。劉玉珠(2002)認為:隨時間的進展,細菌逐漸減少,放線菌逐漸增多,霉菌和酵母菌在堆肥的末期顯著減少。

    官家發認為堆肥過程中微生物的變化為:在堆肥初期,微生物繁殖旺盛,分解有機物(如蛋白質、淀粉類物質、簡單的糖類等)的微生物以中溫好氣性種類為土,常見的有細菌和絲狀真菌;當堆肥的溫度超過50℃以后,通常被稱為進入高溫階段,這一階段中,除少部分殘留下來的和新形成的水溶性有機物繼續分解轉化外,復雜的有機物,如半纖維素、纖維素等開始遭到強烈的分解,同時開始了腐殖質的形成過程,出現了能溶解于弱堿的黑色物質。‘這一階段中以高溫微生物最為活躍,常見的有好熱真菌,如Thennomyces;好熱放線菌,如A.thermofuscus,A.thermooidiosporus、等。這兩類菌中,放線菌占優勢。當溫度上升到60℃以上時,好熱絲狀真菌幾乎全部停止了活動,好熱放線菌和芽抱桿菌的活動占了優勢。到了70℃以上,只有好熱芽抱桿菌在活動(官家發,2000)。
    很多的好熱微生物,包括細菌,放線菌和絲狀真菌,是分解纖維素和果膠類物質能力很強的微生物。因此,在高溫階段,纖維素、果膠類物質等旺盛分解,同時產生腐殖質。溫度上升到70℃以上,大多數的好熱性微生物也不適宜了,微生物大量死亡或進入休眠狀態。這時,由于己死亡的微生物所含有的各種酶的作用,有機物質的腐解作用仍能進行一段時間,但由于酶蛋白不能自我繁殖(Rowan等,2003),所以對有機物的腐解作用很快就衰退了,溫度開始下降。當下降到適當溫度時,處于休眠的好熱微生物又恢復了它們的生命活動,堆肥的溫度又會再次上升。
    席北斗等人的研究表明:堆肥初期接種高效復合微生物菌群,使堆料中含有大量細菌,微生物分解有機質使堆溫上升,常溫菌數隨之增長,當溫度上升到40℃左右,常溫菌受到抑制,總菌數有所下降,嗜溫細菌此時慢慢增長繁殖,細菌總數慢慢增長,當溫度在55℃一60℃,嗜溫菌受到抑制,嗜熱菌開始活躍,當溫度大于60℃,嗜熱菌部分死亡或休眠,細菌總數和堆肥溫度均開始下降。由此可見,高效復合微生物菌群形成了一個復雜而穩定的生態平衡系統,增強了微生物對新環境的適應能力;因此在整個堆肥過程中,細菌總數可保持相對穩定,能快速完成整個堆肥過程(席北斗,200l)。
    國外有學者曾對堆肥中的微生物如耐熱菌的特性、數量變化和菌種等作了研究(陳林根,姜雪芳,1997)。陳世和等(1989)對垃圾堆肥的微生物類群進行了分離鑒定,并測定了微生物的酶活性。席北斗等(2002)對在堆肥過程中較難生物降解的纖維素和木質素進行了研究,結果表明:對纖維素和木質素有降解能力的微生物土要是高溫放線菌和高溫真菌,其中有獨特降解機制的白腐菌在木質素降解中起著重要作用。
    但總體上,這方面的研究還不夠系統和深入,尤其是國內研究!_作的深度還遠不夠。

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