我国畜禽养殖业发展迅速,与之而来的畜禽粪便污染也更加严峻。微生物堆肥处理法是一项低成本、安全可靠、符合国情的资源化途径。通过接种外源微生物可以加速堆肥进程,缩短发酵周期和提高堆肥质量。本文以安徽规模养鸡场不同时期堆肥样品为研究对象,通过高通量测序分析了不同堆肥时期优势细菌,以油脂、淀粉、纤维素、明胶分解性能和生理生化检测,筛选出3株芽孢杆菌,同时对菌株生长产酶条件进行单因素研究,优化了培养条件。比较了沸石粉、麦壳粉、稻壳粉和玉米芯粉4种载体吸水性能、p H、菌体接种有效活菌率以及菌体保存期等指标,确定了最佳细菌载体并制备固体堆肥复合菌剂。主要研究结果如下:1.鸡粪堆肥中优势微生物的筛选及鉴定采集鸡场堆肥前、中和腐熟时期样品,通过高通量测序方法探究其菌群的组成及优势菌群。同时结合微生物纯培养分离方法,筛选优势菌株。根据高通量测序数据,采用生物信息学分析结果表明:堆肥前期厚壁菌门(Firmicutes 35.48%)和变形菌门(Proteobacteria 26.24%)相对丰度较高;堆肥中期放线菌门(Actinobacteria 9.4%)和异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus 16.69%)相对丰度较高;腐熟期放线菌门(Actinobacteria 9.4%)和拟杆菌门(Bacteroidetes 12.20%)相对丰度较高。门水平的物种聚类热图表现出芽孢杆菌(Bacillaceae)属于堆肥初期优势菌群,该菌种促进了堆肥的腐熟。在堆肥前期、中期和腐熟期,三个阶段通过微生物纯培养分离鉴定,筛选出微生物10株,菌株形态观察、糖类分解生化鉴定以及代谢底物降解试验结果表明,初步确定3株细菌:D1解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、D5苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)、D7地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。3株菌具有良好的油脂、纤维素、淀粉,明胶和多种糖类分解能力,可以作为堆肥菌剂备用菌株。2.复合菌剂培养条件优化从发酵时间、发酵温度、发酵初始p H、培养基碳源与氮源等培养条件进行优化,确定最佳培养条件。研究结果表明,在24～28 h间3株菌在发酵后进入稳定期,生长活性达到最高。(1)温度影响:在环境温度为41℃时,D1酶活平均对数值为3.26±0.01 U/m L,D5酶活的平均对数值为2.88±0.43 U/m L,D7酶活平均对数值为3.67±0.04 U/m L,三株菌酶活有显著差异(P<0.05)。(2)pH值影响:D1菌株在LB培养基中p H为6.5时,酶活平均对数值为2.11±0.07U/m L,酶活性最高;D5菌株p H为7.5时,酶活性平均对数值为7.57±0.14 U/m L;D7菌株p H为7时,酶活平均对数值为2.62±0.14 U/m L,3株菌和其它梯度均有显著差异(P<0.05)。(3)碳源影响:麦芽糖作为D1碳源时,同组产酶显著差异(P<0.05),平均对数值为27.60±0.04 U/m L;葡萄糖作为D5和D7碳源时产酶同组差异显著(P<0.05),平均对数值为19.39±0.02 U/m L和36.78±0.03 U/m L。(4)氮源影响:酵母提取物作为三株菌氮源时,各菌同组产酶差异显著(P<0.05),平均对数值分别为1.88±0.01 U/m L、2.15±0.01 U/m L,2.18±0.01 U/m L。3.鸡粪复合固化菌剂的制备以研磨至100目载体(稻壳粉、麦壳粉、玉米芯粉、沸石粉)为研究对象,通过检测其p H值、吸水性能、菌体附着活菌率和不同储存期活菌数。试验结果表明:玉米芯粉具备良好的载体性能,出色的吸水性能(260%);对周围环境p H(7.43)的影响低;菌体接种有效存活率D1为115.38%、D5为80.0%、D7为110.0%;菌体保存期结论为沸石粉不适合作为载体,玉米芯粉和小麦壳粉保护性较好。D1菌株在小麦壳粉中,保存28天活菌数为3.6×10~8 CFU/m L,在玉米芯粉中28天活菌数为3.3×10~8CFU/m L,两者差异不显著。玉米芯粉对D5、D7菌株的保护性相较于其他载体较显著,其中D5在28天时活菌数为4.0×10~8 CFU/m L,D7在玉米芯粉保存28天活菌数为8.3×10~8 CFU/m L。综合考虑,选择玉米芯粉作为菌株固化载体,制备堆肥复合菌剂。以上研究结果表明:从鸡粪堆肥中分离的3株芽孢杆菌,D1解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、D5苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)、D7地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)具有堆肥微生态菌剂潜力,而且玉米芯粉适合作为菌剂载体,能有效保护菌株活性,结合优化的培养条件,能够制作堆肥复合菌剂。