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发酵床垫料中存在着许多能够将畜禽粪便快速降解的微生物,这些微生物是发酵床的关键因素。本研究利用PCR-DGGE、 Real-Time PCR技术以及INNOVA1412红外声光谱监测仪,分别分析发酵床不同深度垫料中菌群相似性、大肠杆菌、乳酸杆菌、产甲烷菌的数量以及CO2、CO、N2O、NH3、CH4、H2O的浓度分布,为进一步研究发酵床垫料中群落生态及结构奠定基础。发酵床垫料结构复杂,各个地区垫料组成不同,能否提取出纯净的DNA分子为后续分子研究的关键,本文结合前人方法,研制出能够有效去除PCR抑制因子的方法,为进一步分子生物学研究奠定基础。研究表明,试剂盒改进方法能有效去除发酵床垫料中PCR抑制因子,且盐酸吡哆醛最适添加量为0.5M。采用细菌通用引物968f/1401r对发酵床垫料样本的16S rDNA序列进行PCR扩增,并利用DGGE指纹技术对扩增产物进行分析。结果发现,发酵床不同深度垫料细菌条带数不同,中上层(0-15cm)细菌条带数目相近,波动区间为24-27条,20cm处条带数目最低,仅有13条,30cm处最多,为34条。15cm与其他深度的菌群相似性最低,仅为51.2%,其次为表层垫料,相似度仅为57%。表层与5cm深度处相似性最接近,达到95.6%。通过Real-Time PCR技术对不同深度中发酵床垫料中大肠杆菌、乳酸杆菌、产甲烷菌进行定量分析。研究发现,发酵床垫料中表层大肠杆菌数量最多,达到9.68×105cfU?g-1,随着深度递增,大肠杆菌数量减少,40cm深度处数量最少。发酵床好氧区域能够有效控制以大肠杆菌为靶标菌的生长,欲延长发酵床分解粪便的区域,降低大肠杆菌数量,应该尽量延长发酵床功能区域,营造良好的好氧环境。乳酸杆菌存在于发酵床不同深度的垫料中,表层数量少,仅为3.69×103cfu-g-1。随着深度的增加,乳酸杆菌数量呈上升趋势,15cm处达到最高值6.08×103cfu?g-1。40cm处乳酸杆菌数量最低,为1.16×102cfu?g-1。由此可见,乳酸杆菌主要活跃于发酵床垫料的上层。产甲烷菌在发酵床不同深度的垫料中数量少,仅有103个数量级。在0～25cm范围内,随着发酵床垫料深度的增加,产甲烷菌数量增多,30cm处略有下降,35cm达到最高值5.08×103cfu?g-1。由此可见,产甲烷菌主要集中在发酵床的下层区域。通过INNOVA1412红外声光谱监测仪分析不同猪场不同深度发酵床垫料CO2、 CO、N2O、NH3、CH4、H2O六种温室气体浓度分布,研究发现,发酵床垫料中CO2CH4浓度随着深度增加逐渐增多,其增幅与发酵床饲养密度、垫料年限、翻耕间隔、管理方式有关,可通过控制饲养密度与翻耕时间,延长发酵床功能区。CO与N20浓度随垫料深度递增其增幅趋势大致相同,两者浓度受垫料二氧化碳浓度、舍内猪只数量、管理方式等因素影响较大。深层C02浓度低的发酵床能明显控制NH3排放,垫料中NH3排放与垫料成分、猪场管理等因素有关。不同猪场不同深度的发床垫料中H20浓度相对平稳。