高寒地区油菜秸秆堆制过程微生物的变化及其降解效果研究

来源 :青海大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mokama1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在我国,尤其是北方寒冷地区,农牧民通常将油菜秸秆作为燃料直接燃烧,这导致了资源浪费的同时,还造成环境污染,这严重制约了油菜秸秆在北方地区的利用与产业化发展。鉴于此,本研究选取具有北方典型气候特征的青海省为研究区,以当地油菜为研究材料,利用微生物降解技术—多酶系菌群对不同基质的堆体(秸秆、秸秆猪粪混合物)进行堆制腐熟处理,测定腐熟过程中理化性质指标、秸秆降解效果指标、微生物群落结构等,分析不同堆体在腐熟过程中的纤维素变化趋势和降解速率、微生物群落结构以及对环境因子的响应,探讨不同堆体基质(秸秆、秸秆猪粪混合物)在加入多酶系菌群后对油菜秸秆的降解效果,并明确了其中微生物群落在降解过程中行使的主要功能,为高寒地区油菜秸秆生物降解技术的选择奠定理论和实验基础。主要研究结果如下:(1)堆体理化性质及油菜秸秆纤维素降解的结果表明,在油菜秸秆为基质的堆体和油菜秸秆猪粪混合物为基质的堆体中,多酶系菌群(2.4d+2.6b+310b)的添加都能够显著缩短(P<0.05)堆体的发酵周期;在堆体结束堆制,以油菜秸秆为基质的堆体中处理组的含氮量始终高于对照组(处理:0.68%,对照:0.62%),这说明添加多酶系菌群可以提高堆体的固氮效果;但是以油菜秸秆猪粪混合物为基质的堆体中,则表现为对照组的含氮量高于处理组(处理:1.83%;对照:2.07%),表明猪粪中的原有微生物与多酶系菌群存在着显著的拮抗作用;在油菜秸秆降解方面,多酶系菌群的添加可以明显加快油菜秸秆的降解,降解周期结束之后纤维素、半纤维素和木质素在每个处理中的含量分别为:油菜秸秆堆体(对照:40.43%、5.04%、18.31%;处理:39.62%、2.50%、6.59%),油菜秸秆猪粪混合物堆体(对照:30.20%、8.47%、4.74%;处理:28.76%、7.28%、3.26%)。(2)高通量测序结果表明,多酶系菌群的添加可以显著重塑堆体微生物的群落结构和物种组成,堆体堆制腐熟过程中门水平主要的(相对丰度大于1%)细菌类群为:变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和绿弯菌门(Chloroflexi);门水平真菌主要有:子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota);可降解油菜秸秆的细菌在属水平主要为(相对丰度大于0.1%):假单胞菌属(Pseudomonas)、黄杆菌属(Flavobacterium)和梭菌属(Clostridium sensu stricto);可降解油菜秸秆属水平真菌主要有:毛壳属(Chaetomium)、曲霉属(Aspergillus)、镰刀属(Fusarium)和青霉属(Penicillium)。(3)不同基质堆体的比较表明,环境因素会对堆体中微生物群落结构产生影响,在以秸秆为基质并添加了多酶系菌群的堆体中,对细菌群落和真菌群落影响最强的环境因素是温度和电导率。在以秸秆猪粪混合物为基质并添加了多酶系菌群为基质的堆体中,对细菌群落影响最强的环境因素是电导率;真菌群落中影响最强的环境因素是水分、p H和电导率。综上所述,添加多酶系菌群可提高不同基质堆体(油菜秸秆、油菜秸秆+猪粪混合物)中纤维素降解速率,以缩短堆体腐熟周期;多酶系菌群亦可显著重塑不同基质堆体的微生物的群落结构。因此本研究明确了多酶系菌群在不同基质堆体腐熟过程中微生物发挥的重要作用,为高寒区油菜秸秆生物降解技术提供了新选择。
其他文献
住房是民生福祉的基础。国家高度重视人民群众基本居住问题,2017年党的十九大,习近平总书记强调:“坚持房住不炒、住有所居”,为人民群众住房需求指明方向。公共租赁住房(以下简称公租房)作为我国兜底性的住房保障制度,将持续发力为有住房需求的群体提供保障。公租房项目周期内主要包括建设、分配、管理等多方面,前期国家大力发展公租房,经过十多年的建设,形成了目前较大规模的公租房体量,而确保公租房正常流转、使公
学位
目的本研究描述汕头市60岁及以上老年人的跌倒与近乎跌倒的流行病学特征与危险因素,比较不同类型居住区域老年人跌倒的危险因素的差异,为今后开展针对性的干预研究和制定老年人跌倒预防策略提供基础数据与理论依据,进而有助于减少老年人跌倒事件的发生,保障老年人的健康与安全。方法采用横断面研究,选取汕头市60岁及以上老年人作为研究对象。调查内容包括老年人基本信息、跌倒和跌伤发生情况、跌倒的危险因素以及老年人平衡
学位
2020年国家体育总局面向社会公布了一批国家体育消费试点城市,江苏省南京市、苏州市、常州市成功入选,并相继提出了体育消费试点城市的建设目标,正式开启了建设体育消费试点城市的步伐。本研究运用文献资料法、德尔菲法、逻辑分析法、案例分析法、数理统计法等方法,界定了体育消费试点城市的概念内涵;探讨了体育消费试点城市形成的缘由、特征以及功能;分析了江苏省建设体育消费试点城市的机遇与优势;在立足于江苏省体育消
学位
神经系统疾病是全球性医学难题,传统的化学和生物药物在治疗神经系统疾病中有一定的功效,但极易产生多种并发症。近年来,随着生物电子技术的迅速发展,植入式神经刺激器为临床疾病治疗带来了一种新型精准治疗方法。目前商业化的神经刺激器体积大、电池储能能力有限使得刺激器长期使用具有挑战性。因此,探索开发具有无线供能技术、微创植入和编程控制的新一代无电池神经刺激器是一个新兴的研究领域。基于无线供能、可编程控制和微
学位
快速有效的战场救援能力是军队战斗力维持和再生的根本保证。面对丛林、山区、城市等多种地形条件下的伤员搜救任务,如何通过对搜救机器人系统关键技术的研究、提升与应用,最大化程度提高救援能力、提升搜救任务执行效率,已成为世界军事强国普遍关注的热点问题,具有重要的学术和工程实用价值。本文以面向复杂地形条件(城市、野外环境等多种地形条件)的搜救机器人系统为研究对象,对复杂地形条件下搜救机器人系统适应度、基于适
学位
网络安全策略是网络防御的核心,部署在各类网络安全功能中执行。传统网络往往采用静态部署方式且规模较小,因此管理员能够轻易掌控网络状态,网络安全策略通常由人工进行管理与验证。随着信息技术的发展,现代网络变得愈加规模化与动态化,为网络安全策略相关的研究与实践提出了自动化要求。在网络安全策略的管理方面,人工管理方式效率低又易出错,并且发生突发网络安全事件时难以及时进行策略调整,存在安全隐患。在网络安全策略
学位
在“双碳”战略的大背景下,加快降低碳排放步伐、大力发展可再生能源,推进我国产业结构和能源结构调整已是大势所趋。半导体光催化技术具有节能廉价、条件温和等优势,在升级能源结构方面具有广阔的应用前景。开发高性能的光催化剂是该领域最重要的研究方向。本论文以来源广泛、化学稳定性高的锡基半导体材料为研究对象,通过引入缺陷能级和构筑内建电场等方式调控了SnS2和Sn O2催化剂的载流子行为。采用理论计算与实验验
学位
目的:探讨COPD患者的e NO、TM、IL-6、CRP、FMD等指标是否存在差异及其临床意义。分析COPD患者的内皮功能、炎症细胞因子水平及肺功能指标之间的相关性,为COPD高CVD风险个体的早期预防及诊疗策略的实施奠定理论基础。方法:选取2020年11月-2021年7月在青海大学附属医院就诊的符合纳入与排除标准的COPD稳定期轻度、中度、重度、极重度患者各30例为病例组。选取同期健康体检者且肺
学位
数学教师在实行数学教学活动时持有推进教学的专有知识被称作数学学科教学知识(下文简称MPCK),它的发展对农村小学数学新手教师具有十分重要的意义。研究者发现小学数学新手教师即使有逻辑严密的数学主题知识和一般教育学知识,也缺少办法用学生容易理解的方法赋予数学知识特征。可见,入职前的数学学科教学知识在真正步入教师岗位后是难以支撑的,小学数学新手教师的MPCK发展是需要持续进行的。有了参照和发展的方向,才
学位
本文在装配式剪力墙结构已有研究成果的基础上,开展了装配式异形边框剪力墙结构拼缝连接方法的研究。为减小拼缝高度,提高装配率,本文提出了一种适用于窄拼缝连接的新型钢筋连接方法,对采用该连接方法的装配式异形边框剪力墙的抗震性能进行了试验研究与数值模拟。本文旨在改变装配式剪力墙结构的拼缝连接方式,探索安全可靠的钢筋非套筒连接方法,以解决套筒连接造成的保护层厚度大、装配节点应力集中、拼装施工困难等问题,同时
学位