

近日,304永利集團有限公司生命科學學院周波、高崢課題組聯合研發的研究成果發表在國際期刊《生物資源技術》(Bioresource Technology),揭示了綠色大豆皮廢棄物堆肥過程中物質轉化、微生物群落組成和代謝功能演替規律,為篩選促進蔬菜堆肥的高效菌劑提供了理論參考。

據課題組成員介紹,我國每年產生大量的農業廢棄物,其中蔬菜廢棄物(尾菜)達到約5億噸,未利用部分超90%。這些未被利用的蔬菜廢棄物往往被隨意丟棄,而蔬菜廢棄物在短時間內腐爛變質,產生大量臭氣和滲濾液,造成嚴重的環境污染問題。目前,好氧堆肥是目前處理農業廢棄物常用的方式之一,也就是在有氧條件下,好氧菌對廢物進行吸收、氧化、分解,可以實現廢棄物的無害化和資源化利用,被國家大力倡導和推行。
周波和高崢教授課題組以綠色大豆皮和玉米秸稈為材料,在對其進行好氧堆肥過程中,采集了包括升溫期、高溫期、降溫期和成熟期等階段樣品進行系統研究。該團隊通過理化分析表明,好氧堆肥可以有效地將綠色大豆皮廢棄物轉化為有機肥,實現廢棄物的無害化和資源化。他們還在高通量測序分析時發現,堆肥過程中細菌和真菌群落具有不同的時間序列,并找了堆肥嗜熱期的細菌標志微生物及堆肥嗜熱期、降溫期的真菌標志微生物。

圖片說明:基于堆肥理化特性與細菌群落(a)和真菌群落(b)的共存網絡分析。黃色方形節點表示堆肥理化特性,彩色圓形節點表示與OTUs相應的主要門。結節大小代表細菌/理化特性/真菌的平均相對豐度。藍線表示節點之間的正相互作用,紅線表示節點之間的負相互作用。箭頭指示時間延滯方向。用“T”來代表溫度。
該團隊對樣品的共存網絡分析結果表明,發芽指數代表了影響細菌群落的關鍵理化特征,同時發芽指數、pH、富里酸和溫度等因素共同影響真菌群落。他們在分析預測樣品有關指標功能時發現,碳水化合物代謝和氨基酸代謝是堆肥過程中的主要代謝途徑,腐生菌是堆肥過程中的主要真菌營養方式。
該研究得到了國家重點研發計劃、河南省農業重大應用技術創新項目和河南省一流學科等項目經費的支持。
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