堆肥中耐高溫解無機磷菌的初步研究.pdf

1、堆肥作為城市生活垃圾資源化利用的主要處理方法之一，已受到社會的廣泛關注，但由于其對垃圾中成分要求高和缺乏相應的技術，導致運行管理成本較高、堆肥發(fā)發(fā)酵周期長、產品營養(yǎng)元素含量低等問題，嚴重制約了堆肥技術在我國的推廣應用。基于此，本研究將重點集中在接種高效耐高溫的解無機磷菌的解磷特性和生長動態(tài)特性的基礎研究上，并通過研究解磷復合菌劑的最佳配比與解磷條件的優(yōu)化，以提高堆肥中接種菌劑的活性，促進難溶性磷的轉化，從而獲得富磷有機堆肥。
　　

2、 為提高堆肥中可利用磷素含量及難溶性磷的轉化效率，實驗選取課題組前期篩選、馴化的9株耐高溫解無機磷菌株(P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8和P9)，采用定性和定量的分析方法，對其解磷能力進行研究，結果表明，P2在培養(yǎng)96 h后所產生的溶磷圈比值最大，達2.12，但在液體培養(yǎng)的定量測定中，P2溶磷總量僅為10.95μg/mL。同時P5溶磷能力最強為66.98μg/mL，但其溶磷圈D/d值遠小于P2。說明通過固體培養(yǎng)基觀察溶磷

3、圈這種定性分析的方法，有一定的局限性；液體培養(yǎng)下的定量分析可能是更為合理的方法。
　　 通過以磷礦粉為唯一磷源的發(fā)酵液中總有效磷的測定，選取解磷能力較強的3株耐高溫解無機磷菌(P3、P4、P5)，用Design Expert軟件采用單純形重心設計進行功能復合菌劑組合，對7組實驗水平的分析結果表明，組合4(P4：P5：P3=：0:50％：50%)解磷能力最強，為241.70μg/mL，明顯高于各單株菌的解磷能力，表明組合4各個菌株

4、間能夠相互促進，協(xié)同共生。
　　 通過響應面法(RSM)建立耐高溫復合解磷菌劑解磷條件的二次多項數學模型，采用中心組合實驗Box-Behnken設計實驗方案，對影響復合功能菌劑解磷能力的5個關鍵因素：培養(yǎng)時間(X1)、培養(yǎng)溫度(X2)、pH(X3)、磷礦粉添加量(X4)、接種量(X5)的最佳水平范圍及其相互作用進行研究，結果表明：耐高溫復合解磷菌劑的最佳解磷條件為培養(yǎng)時間7.18d，培養(yǎng)溫度49.98℃，pH為6.63，磷礦粉添

5、加量6.21g/L，接種量6.07%。在此條件下，解磷量理論值為257.93μg/mL，高于任意兩種因素組合下的解磷值，這是由于解磷量受多種因素共同作用影響，只有當各解磷條件均處于最優(yōu)值時，復合菌劑才有最大解磷量。
　　 微生物的溶磷機理首先取決于微生物本身的特征，如分泌質子、有機酸和其它物質的數量和種類。本實驗對解磷微生物的溶磷量和pH值、含菌量之間的統(tǒng)計分析表明：在培養(yǎng)的8d中，解磷菌株P1、P2、P3、P4、P5和P9的溶

6、磷量與pH值密切相關，呈顯著負相關；解磷菌株P3、P4、P5、P7和P9的溶磷量與含菌量，呈顯著正相關。
　　 對解磷菌株的16SrDNA和ITS區(qū)域進行PCR擴增，測序結果表明：解磷細菌P1為芽孢屬，其余的8種解磷真菌均為曲霉屬，其相似度均在99%以上。通過對解磷菌株的鑒定，更好地揭示解磷菌株與堆肥中其他功能菌株的相互關系，也為解磷菌株的熒光標記提供理論依據，為揭示解磷菌株接種到堆肥中的群落結構變化以及不同時期的數量增減，奠定