堆肥化用于处理农业废物已经得到了广泛的应用，但由于堆肥化过程中氮素的损失会产生臭气并导致堆肥产品质量的下降，研究堆肥过程中氮素的转移转化规律具有重要的实际意义。反硝化作用是反硝化微生物在厌氧条件下，通过一系列的酶催化还原反应将氮氧化合物NO₃^-，NO₂^-转化成气态氮（NO、N₂O、N₂），在氮素循环过程中起着重要的作用。在农业废物好氧堆肥过程中，将反硝化作用作为切入点，通过对堆肥体系中环境因子的检测以及利用分子生物学的方法对反硝化作用基因进行研究，分析他们之间存在的关系，可以为减少氮素损失、堆肥工艺的优化提供理论指导。本研究模拟农业废物好氧堆肥过程，原料采用稻草秸秆等，堆肥期间取样的时间和位置不同，对堆体含水率、pH、堆体温度、NH₄⁺N、NO₃^--N、WSC等环境因子进行监测。从堆体温度来看，堆体上中下三层达到最高温度分别为55℃、62℃和60℃，高温期持续10d，保证了堆肥的卫生学指标和堆肥腐熟条件。此次堆肥过程pH整体在6.5⁸.5范围内波动，至堆肥结束时呈碱性，有利于微生物有效的发挥作用。含水率在人工调节下在40%⁶0%的最适合的范围之内。堆肥前期NH₄⁺N含量波动上升，在第5d达到最大值2268mgkg^-1（以干样计）之后含量呈下降趋势；在堆肥初期NO₃^--N含量经历了短暂的上升过程，在中后期NO₃^--N逐渐增加，上中下三层在结束堆肥时分别达到了549.0mg·kg^-1、468.3mg·kg^-1和445.6mg·kg^-1。WSC在堆肥的初期进行短暂的上升之后持续下降，结束时含量约是初期含量的30%。从以上环境因子的监测情况来看，我们在实验室成功地模拟了农业废物好氧堆肥的过程。应用定量聚合酶链式反应（real-timePCR）技术对农业废物好氧堆肥过程中不同位置处的反硝化功能基因数量随着堆肥时间的变化情况进行了研究，结果表明，三种反硝化还原酶基因在农业废物好氧堆肥过程中均存在，被成功扩增并定量，定量结果显示nirS和nirK基因在堆肥的整个周期中都存在，而nosZ基因在堆肥初期不存在，对着堆肥的进程出现并且数量比另外两种基因的多。三种基因的数目均呈现出一种先增加后减少的趋势。单因子方差分析用于检验堆体不同位置处的基因数目之间的差异性，检验结果表明三种基因在堆体上中下三层之间的确存在着显著的差异性，与nirK和nirS基因相比，nosZ基因数目的差异整体不显著。使用Canoco4.5软件对获得的反硝化功能基因丰度数据与不同时期不同层次堆体温度、pH、含水率、NH₄⁺N、NO₃^--N和水溶性有机碳（WSC）等环境因子的相关性进行冗余分析（redundancyanalysis，RDA）。基于手动选择的RDA分析结果表明，WSC、NH₄⁺N和堆体温度对反硝化基因丰度有着显著的影响（p<0.05），且前2个因子达到了极显著水平（p<0.01）。应用t-value回归分析方法单独分析每种环境因子与三种基因的相关性，其中nirK与温度和pH显著正相关（p<0.05），nirS与温度显著正相关（p<0.05），nosZ与NH₄⁺N显著正相关（p<0.05），与WSC显著负相关（p<0.05）。