堆肥化在农业废物处理中具有较好的效果。农业废物里的农药残留不仅影响堆肥化进程,还会通过土壤回用造成二次污染。酶联免疫吸附法灵敏度高,操作简便快捷,应用于土壤和堆肥过程中痕量农药残留检测,有助于优化堆肥进程,控制堆肥产品的质量。农业废物堆肥中的关键内容和限速步骤是木质纤维素的高效降解,检测参与降解的活性酶及其编码基因对堆肥化进程有帮助。基因电化学传感技术在复杂体系中检测目标基因,具有特异性强和高灵敏度的优点,可以实现对堆肥体系中功能基因的痕量快速检测,不仅能够更好的揭示微生物对堆体环境的反馈,更能为从机制上了解和调整堆肥化中有关木质纤维素的降解提供更准确的信息。本文引入了竞争检测机制研究免疫技术和基因传感技术在农业废物堆肥过程中的应用,用酶联免疫吸附法实现对除草剂毒莠定的检测；同时制备了自组装基因分子膜修饰的金电极和丝网印刷电极,结合多种传统分子生物学方法,用于堆肥过程中木素过氧化物酶和漆酶功能基因的高灵敏特异性的电化学传感检测。1、建立了间接竞争酶联免疫吸附法检测土壤及堆肥样品中的毒莠定。通过固定包被抗原,优化酶标二抗和毒莠定多克隆抗体的工作浓度,利用包被抗原和待测溶液中的毒莠定互相竞争与抗体特异性结合,酶标二抗检出并放大信号,实现对稻田和农业废物堆肥体系的农药残留毒莠定的检测。优化了酶标二抗和抗体的最佳工作浓度均为1：500(V/V)。在保持酶标二抗和毒莠定抗体最佳工作浓度的待测溶液中,固相抗原毒莠定与待测溶液中毒莠定形成竞争关系,获得检测线性范围是0.07μg/mL～0.7μg/mL,检测下限为5ng/mL。该方法应用于检测土壤浸提液和堆肥腐熟样品浸提液中的毒莠定,样品基质对检测结果无显著干扰,回收率和变异系数均符合农药残留分析的要求,具有很高的灵敏度和重复性,可实现快捷方便的批量样品检测。2、通过烧灼、打磨等物理方法利用玻璃管和金丝自制了金电极,利用Au-S键把单链DNA固定在金电极表面,制得稳定有序的自组装基因分子膜,用于竞争式杂交电化学传感检测人工合成的黄孢原毛平革茵木素过氧化物酶的基因。通过差分脉冲伏安法、循环伏安法、交流阻抗法和电流-时间曲线法,优化了自组装时间和信号探针的最佳响应浓度,研究目标基因的线性检测范围和再生性能。结果表明：修饰金电极最优自组装时间为15 h,信号探针的最佳响应浓度为0.51 nmol/L,目标基因浓度范围为7.51×10-12-1.05×10-9 mol/L,检出下限为7.51x10-13 mol/L,可实现目标基因的低浓度检测。3、设计基因探针和PCR引物,利用基因提取、聚合酶链反应、琼脂糖凝胶电泳、基因纯化和核酸杂交等分子生物学方法,获得纯培养以及堆肥发酵体系中黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)木素过氧化物酶天然DNA序列,长度为265 bp,用金电极自组装基因分子膜对它进行电化学杂交传感检测,结果与用紫外分光光度法的测定结果差别不大,平均变异系数和回收率分别为7.8%和100.97%。同时筛选了高特异性和信号放大能力强的HRP-SA作为酶标记物。该方法能实现对堆肥样品中黄孢原毛平格菌lip基因的快速灵敏检测,具有较高的特异性,精密度和准确性较好。4、在模拟农业废物堆肥的培养发酵体系接种凤尾侧耳(Pleurotus pulmonarius),在不同阶段测定漆酶酶活,同时提取基因组DNA,对比分析两者的动态变化发展趋势。同时制备了丝网印刷自组装基因分子膜,电化学表征其在外加电压下稳定性良好,用于杂交传感检测漆酶特异性编码人工合成DNA,线性检测范围为0.25～17 ng/mL,检测下限为9pg/mL。该方法应用于检测凤尾侧耳Lac基因PCR产物(339bp),结果与用紫外分光光度法的测定结果差别不大,精密度和准确性较好,并具有较高的特异性,为分析堆肥木质素降解酶的基因表达规律及微生物种群变化动态和机理提供参考。