氮源差异对菌渣堆肥效果及其微生物群落的影响

摘要

中国是食用菌生产第一大国，每年产生上亿吨废弃菌渣，然而多数废弃菌渣直接丢弃或焚烧，不但污染环境且浪费其富含的大量营养物质，因此亟需资源化利用。本研究以废弃菌渣为主料，分别与鸡粪、牛粪2种氮源进行条垛式机械翻堆共堆肥，以探究菌渣与不同氮源共堆肥(初始C/N值为25)的腐熟效果及其微生物群落结构变化特征。结果表明，经过85 d发酵，鸡粪菌渣与牛粪菌渣处理的有机质含量大于等于30%,总养分含量均大于等于4%,pH在5.5～8.5且发芽指数大于等于70%,均达到《NY/T 525—2021有机肥料》和《NY/T 3442—2019畜禽粪便堆肥技术规范》要求。鸡粪菌渣处理的总氮、总磷、总钾和速效钾含量的增长率、发芽指数显著高于牛粪菌渣处理(P<0.05),C/N和有机质的下降速率快于牛粪菌渣处理(P<0.05)。对2种堆肥处理的pH、电导率(EC)、发芽指数(GI)、有机质(OM)等11项指标进行主成分综合评价，鸡粪菌渣处理的主成分综合得分高于牛粪菌渣处理。堆肥前后鸡粪菌渣处理的优势细菌由初始期的变形菌门(45.01%)转为放线菌门(31.84%)和变形菌门(23.71%),优势真菌由子囊菌门(60.69%)和担子菌门(38.29%)转为子囊菌门(91.22%);而牛粪菌渣处理的优势细菌由初始期的绿弯菌门(72.21%)变为变形菌门(27.38%)和绿弯菌门(23.99%),优势真菌由子囊菌门(82.84%)和unclassified＿k＿Fungi门(13.28%)变为子囊菌门(94.31%)。堆肥前后的细菌多样性指数，鸡粪菌渣处理由初始期的3.98增至5.26,牛粪菌渣处理由初始期的2.79增至5.67(P<0.05)。随机森林分析表明，有机质、含水率、碳氮比、总氮和总磷含量是影响堆肥过程中微生物群落丰富度和多样性的关键因素。综上，氮源差异会导致废弃菌渣堆肥过程中微生物群落和理化指标存在差异，进而影响堆肥效果，其中鸡粪作为氮源的堆肥腐熟效果更好。

关键词

鸡粪 / 牛粪 / 菌渣 / 腐熟度 / 微生物群落

基金资助

广西重点研发计划项目(桂科AB22080072); 广西科技基地和人才专项(桂科AD21220163); 广西大学生创新创业训练计划(创新训练项目)(S202410602161)