双孢蘑菇菌渣堆肥、肥效及细菌种群变化研究

论文摘要

本论文以双孢蘑菇菌渣（Agaricus bisporus residue）为研究对象,采用分子生物学方法和传统堆肥方法对蘑菇渣中添加鸡粪和发酵菌剂进行肥效和细菌群落变化研究。研究结果如下（1）双胞蘑菇菌渣堆肥过程中温度、pH值、电导率的变化。在双孢蘑菇菌渣堆肥中加入发酵菌剂,可以快速提高堆体温度,缩短堆肥时间；有效降解堆肥过程中产生的有机酸等酸性物质,缓解堆体pH值的下降；在堆肥中CE值变化呈现出一定波动性,但整体变化幅度不大,通过堆肥可以有效减少双孢蘑菇菌渣中有害离子对农作物的伤害。（2）双孢蘑菇菌渣堆肥及其肥效研究。通过菌渣堆肥中添加发酵剂或鸡粪的处理,分析了堆肥过程中各个时期不同处理的全氮、全磷和全钾的变化趋势以及对腐熟后的堆肥菌渣进行水稻肥效试验。实验结果表明：双孢蘑菇菌渣堆制过程中加入发酵菌剂可快速提高堆体温度,与未加发酵菌剂的堆肥处理A相比,在堆肥中加入发酵菌剂后,堆肥中全氮、全钾和速效钾的含量增加量分别为处理A的3倍、1.43倍和2.67倍；菌渣堆肥结束后,处理A,处理B和处理C速效磷含量分别比发酵前增加了54.5%,38.5%和58.3%；菌渣肥水稻田间试验表明,双孢蘑菇菌渣有机肥能够促进水稻增产,菌渣堆肥增产效果优于不发酵菌渣,而加于菌剂处理的堆肥增产效果最佳,按每亩400kg施肥,水稻空瘪粒数少,穗粒饱满,水稻亩产553.37kg,与当地常规施肥方式相比较增产20.55%,与不施肥处理相比较增产44.18%。（3）双孢蘑菇菌渣堆肥中细菌群落的变化研究。使用PCR-DGGE（变性梯度凝胶电泳）技术对不同处理的双孢蘑菇菌渣堆肥中细菌种群变化进行研究,在堆肥不同时间取样,结合温度变化进行DGGE分析。结果显示,在堆肥的高温期处理C的电泳条带数为24明显高于处理A（第7d电泳条带数为14）,说明加入的发酵菌剂明显提高了嗜热菌群的含量,改变了堆肥中细菌的种群结构；处理C（在蘑菇渣中添加发酵菌剂）两相邻阶段Cs值较高,分别为：76、71、73、62,说明堆肥相邻阶段细菌种群差异较小,变化比较稳定；通过Quantity One软件对DGGE图谱的条带数和亮度进行数字化处理,并依此为据进行聚类分析,DGGE图谱大致分为两类,处理C的6次取样为一类,处理A和B为一类,说明单独加入发酵菌剂对双孢蘑菇菌渣堆肥中的细菌群落影响明显区别于不添加发酵菌剂和在堆肥中添加鸡粪和发酵菌剂,也说明了加入发酵菌剂对双孢蘑菇菌渣堆肥中细菌种群有明显影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 双孢蘑菇人工栽培史
• 1.2 我国双孢蘑菇的发展现状
• 1.3 蘑菇菌渣堆肥
• 1.4 堆肥过程中的影响因素
• 1.4.1 水分
• 1.4.2 温度
• 1.4.3 pH
• 1.4.4 C/N
• 1.4.5 氧含量
• 1.4.6 有机质含量
• 1.4.7 添加接种剂
• 1.5 堆肥中微生物多样性及优势菌群
• 1.6 微生物群落研究方法
• 1.6.1 生物标志物（Biomarker）法
• 1.6.2 核酸杂交技术
• 1.6.3 基于PCR技术的核酸分析法
• 1.6.4 其它微生物研究方法
• 1.7 双孢蘑菇菌渣利用现状
• 1.8 本课题的来源、目的意义及主要研究内容
• 1.8.1 课题来源
• 1.8.2 研究的目的及意义
• 1.8.3 主要研究内容
• 2 双孢蘑菇菌渣堆肥过程中温度、pH值、电导率的变化
• 2.1 材料
• 2.2 方法
• 2.2.1 堆肥与取样方法
• 2.2.2 堆肥中各指标的测定
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 不同处理双孢蘑菇菌渣堆肥的温度变化
• 2.3.2 不同处理双孢蘑菇菌渣堆肥的电导率变化
• 2.3.3 双孢蘑菇菌渣堆肥pH值的变化
• 2.4 小结
• 3 双孢蘑菇菌渣堆肥主要营养元素的变化及水稻试验
• 3.1 材料
• 3.2 方法
• 3.2.1 堆肥方法
• 3.2.2 水稻基肥试验
• 3.2.3 堆肥中各指标的测定
• 3.2.4 肥效稻田实验测定指标
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 有机质变化
• 3.3.2 全氮、全磷、全钾的变化
• 3.3.3 堆肥过程中速效氮、速效磷、速效钾变化
• 3.3.4 腐熟后菌渣有机肥稻田实验结果
• 3.4 小结
• 4 双孢蘑菇菌渣堆肥中细菌的动态变化研究
• 4.1 供试材料
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 堆肥方法
• 4.2.2 DNA提取试剂
• 4.2.3 DNA的提取
• 4.2.4 16S rDNA的V3区PCR扩增及Reconditioning PCR扩增
• 4.2.5 PCR反应产物的变性梯度凝胶电泳（DGGE）分析
• 4.2.6 DNA片段的回收与克隆
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 不同温度下堆肥样品的DNA提取
• 4.3.2 DGGE指纹图谱结果
• 4.3.3 堆肥温度对细菌种群变化影响
• 4.3.4 DGGE指纹图谱的Cs值分析与聚类分析
• 4.3.5 对切胶回收的目的条带进行克隆测序
• 4.4 小结
• 5 结果与讨论
• 6 本论文主要创新点
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文