发酵床养殖技术（Fermentation bed culture technology）是当前畜牧养殖业中应用广泛的一种生态养殖技术,其核心是应用有益微生物菌群持续有效地将家禽粪污转变为有机物,实现无污染零排放。发酵床中微生物菌群是发酵床的核心。当前,由于环境气候、微生物栖息环境的差异,及抗生素滥用造成了一系列问题。陕北部分地区发酵床出现“死床”现象和新生猪仔死亡率高。抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes,ARGs）的累积,造成环境污染、微生物耐药及家禽疾病。本文立足于这些问题,综合运用样本文库构建、宏基因组测序、生物信息学分析、菌株分离筛选和分类鉴定等实验技术,探究陕北部分养殖场发酵床中微生物和功能基因的组成和多样性,碳氮代谢及抗性基因的分布。旨在为发酵床养殖技术的发展及家禽健康养殖提供更完善的理论基础。具体结论如下:1、发酵床富含种类丰富的微生物资源,不同年限发酵床垫料微生物组成和功能基因地丰度及结构不同。研究获得微生物隶属于4界、40门、98纲、209目、460科、1821属和5813种。拟杆菌门、厚壁菌门、变形菌门和放线菌门物种为主要的微生物,其中变形菌门假单胞菌属（Pseudomonas）在三个不同年限垫料中含量最高。同时少量异常球菌-栖热菌门和紫单胞菌科细菌行使降解功能。发酵床垫料中蕴育丰富的功能基因。功能基因丰度较高的是新陈代谢（71.77%～72.87%）中氨基酸（11.92%～12.62%）和碳水化合物（7.96%～11.58%）。K03088、K02946和K02518基因在年限1、年限2和年限3垫料中分别具有较高丰度。其功能微生物主要有假单胞菌属（Pseudomonas）、节杆菌属（Arthrobacter）、假黄色单胞菌属（Pseudoxanthomonas）、副球菌属（Paracoccus）、短状杆菌属（Brachybacterium）、乳酸杆菌属（Lactobacillus）和Galbibacter。致病菌丰度经分析发现,发酵床可以降低病原菌的产生并抵抗病原菌生存。其中葡萄球菌属（Staphylococcus）、肠球菌属（Enterococcus）和埃希氏杆菌属（Escherichia）丰度明显降低,且志贺氏菌属（Shigella）在三个年限中仅占有0.000%~0.002%。2、不同年限发酵床垫料中ARGs种类及丰度有差异,且不同于对照组。年限1、年限2及年限3中丰度最高的ARGs分别为ARO:3000205（7.25%）、ARO:3000412（8.15%）及ARO:3000498（7.43%）。随着发酵床的使用,ARGs丰度和种类下降,即发酵床养殖对新型污染物ARGs的控制是有用的。同时发酵床中主要的碳代谢、氮代谢基因分别有Kor B基因和nar H基因。其主要功能微生物除上述以外,还包含甲烷八叠球菌属（Methanosarcina）。3、发酵床垫料中存在丰富的可培养微生物。研究共筛选分离得到264株可培养物,系统分类为45属,其中放线菌门和变形菌门丰度最高,其次为厚壁菌门。在属分类中,假单胞菌属（Pseudomonas）、副球菌属（Paracoccus）、假黄单胞菌属（Pseudoxanthomonas）、链霉菌属（Streptomyces）及芽孢杆菌属（Bacillus）含量最高。新种分类鉴定发现各新物种具有不同的生长特性,其最适生长温度范围均在30°C左右。菌株对Na Cl的耐受性普遍较低,生长p H均大于7.0,且具有不同范围的碳氮源。菌株耐药抗性有差异,其中H13-6菌株表现出较强的耐药性。同时随着垫料的使用,垫料中硝态氮、速效磷、p H及速效钾含量显著升高,氨态氮和有机质含量逐渐降低。4、组合六土著菌剂作用效果较好,其发酵温度稳定,在30 cm处温度达到45°C。其对有机质降解及氨态氮降解效果良好,且对于致病菌可有效抑制。组合六中埃希氏杆菌属-志贺氏菌属（Escherichia-Shigella,0.04%）与对照组相比下降7.00倍。沙雷氏菌属（Serratia,0.01%）和肠杆菌属（Enterococcus,0.00%）同样在组合六中占比最小。这对减少猪仔致病率,提高猪仔存活率具有积极作用。