城市环境研究所俞汉青研究员团队在畜禽养殖废弃物资源化研究方面取得新进展
近年来,畜禽养殖产业的飞速发展导致畜禽养殖废弃物的排放量不断攀升,给农村生态环境治理造成巨大压力。好氧堆肥技术是畜禽养殖废弃物的处理处置和资源化利用的主要的技术手段,然而,传统好氧堆肥技术存在发酵效率不平衡、堆肥产品质量不稳定等问题。因此,如何提高好氧堆肥的发酵效率和堆肥产品的质量是优化好氧堆肥技术的突破口。
针对好氧堆肥在二次发酵阶段的微生物代谢效率低、次生物质产量低等问题开展相关研究,通过选取前期工作中分离的两株高效IAA产生菌,在二次发酵阶段进行生物强化以提高堆肥后期的腐熟程度和IAA产量。研究结果表明产IAA菌的添加促进了堆肥可溶性盐的同化、腐殖质的缩合和芳构化,以及可溶性有机氮(DON)和可溶性有机碳(DOC)的积累。同时,不同时期的IAA产量都得到了提高,最高可达对照组的5.6倍。生物强化策略还使二次发酵的中后期微生物群落演替更快。结合理化性质和微生物群落结构的更深入分析表明,产生IAA的细菌可能诱导盐度的增加,从而富集了能够产生IAA的耐盐细菌,如卤素、短杆菌和黄杆菌。此外,结果还证明,有必要缩短二次发酵时间以避免IAA降解。研究结果将为促进畜禽废弃物资源转化为腐殖质、植物激素等功能物质提供参考。
相关研究结果以Inoculating indoleacetic acid bacteria promotes the enrichment of halotolerant bacteria during secondary fermentation of composting为题发表在Journal of Environmental Management期刊上。博士生李彦霖和硕士周铭典为论文共同第一作者,朱葛夫教授、赵全保研究员和蔡冠竟博士为论文的共同通讯作者。该研究获得中国国家自然科学基金(52070176,21876167,51678553),中央高校基本研究基金和中国人民大学研究基金(22XNKJ38),生态文明跨学科平台,“双一流”计划重大创新与规划跨学科平台,中国人民大学 中国,以及农业和乡村部农业废弃物能源利用重点实验室的开放项目(KLERUAR 2020-01)和福建省科技计划项目(2020N0031)的共同资助。
畜禽养殖废弃物资源化示意图
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.116021
责编 :贺静蕾