牛粪强化高含油污泥堆肥生物处理及评价

以农业废弃物牛粪为生物基质,与油泥废弃物按照质量1∶1混合为3 m×3 m×0.35 m的大型堆肥和1 m×0.5 m×0.35 m的小型堆肥,采用现场堆肥法研究了牛粪对石油烃各组分、生物毒性和微生物多样性交化的影响.结果表明:堆肥初始C/N为26.4,随着堆肥时间的延长,整体呈下降趋势,处理后小型堆肥的C/N为18.4,大型堆肥样品的C/N为18.5,堆体均达到了腐熟;小型堆肥处理堆至115 d后,总石油烃(TPH)降解率达到22.96％;石油烃各组分中饱和烃在堆肥过程中呈减少的趋势;芳香烃在大型堆肥下整体呈升高趋势,小型堆肥下则出现先上升后下降的趋势;发芽指数结果显示,堆肥样品在开始有较大的生物毒性,堆肥过程中发芽指数升高,堆肥结束后由发芽指数得出两种处理方式下的堆肥产物均达到腐熟;由变性梯度凝胶电泳(DGGE)图谱和图谱聚类分析得出,随着堆肥时间的延长,微生物群落也发生了较大的变化.大型堆肥与小型堆肥之间石油烃降解性的差异可能是不同堆肥体积对微生物群落多样性有较大影响所致.     

主基因-多基因混合遗传分析中的EM算法

大量试验数据和QTL作图结果表明：控制数量性状的基因中既有遗传效应较大的主基因,又有遗传效应较小的多基因,其分离世代表现出多峰性,即出现多个分布混合的特征．本文研究利用混合分布理论鉴定和分析主基因-多基因混合遗传模型的具体方法,推导了鉴定主基因存在和多基因存在的EM算法．以大豆开花期性状为例说明了该方法的应用,在所分析的两个杂交组合的F_2世代数据中均发现有主基因的存在、骨绿豆×泰兴黑豆杂交组合中主基因几乎不存在显性,骨绿豆×上海红芒早杂交组合中主基因（晚开花）表现出完全显性,并且有多基因存在.     

干湿季节下基于遥感和电磁感应技术的塔里木盆地北缘绿洲土壤盐分的空间变异性

土壤盐渍化问题是制约干旱半干旱区植被生长最主要的生态环境地质问题,也是影响绿洲农业生产的障碍性问题.而将遥感与近感技术相结合,是当前评价、监测及预报土壤盐渍化程度的先进方法.以新疆塔里木盆地北缘的渭干河-库车河三角洲绿洲为例,以遥感数据和解译后的电磁感应数据为基础数据源,利用解译后的数据结合GIS和地统计学知识以及野外实测所得到的土壤电导率和盐分资料,分别采用泛克里格(Universal Kriging)、光谱指数回归(Spectral Index Regression)和回归残差泛克里格(Regression-Universal Kriging)3种方法研究了该地区两个关键季节(干季和湿季)土壤盐分的空间变异特征.研究结果表明:研究区的土壤浸提液电导率EC1∶5和土壤盐分呈现显著相关,可以用EC1∶5来代替土壤的全盐量进行分析;电磁感应仪(EM38)所测各季节土壤表观电导率与EC1∶5的相关系数均达到1％显著水平,以表观电导率垂直读数(EMv)和水平读数(EMH)为自变量的多元回归模型拟合效果较好;研究区各季节的表层土壤电导率的空间分布均表现为强相关性,说明土壤采样点间的内部结构性良好,采用能够充分考虑到干旱区表层土壤电导率空间变异的尺度依赖性的球状套合模型,能够更好的拟合土壤表观电导率的空间结构;经过精度比较,回归残差泛克里格法为最优预测方法,这表明将遥感和电磁感应技术相结合,能够有效的提高预测与评估土壤盐分空间分布的精度,为精确地进行土壤盐分预测以及土壤次生盐渍化的防控提供了一定的依据.     

微生态制剂EM原露对熊蜂蜂王产卵前期卵巢发育及卵子发生的影响

用60%蔗糖,60%蔗糖加EM原露,60%蔗糖加花粉,60%蔗糖加花粉加EM原露4种食料饲喂复苏熊蜂Bombus terrestris L.蜂王,研究EM原露对复苏蜂王产卵前期卵巢发育及卵子发生的影响。结果表明,EM原露对熊蜂蜂王产卵前期卵巢发育及卵子发生表现出一定抑制性,但影响不显著。虽然于第2天,EM原露对其开始发生显著抑制性影响(P=0.047),且EM原露与花粉的交互作用对其发育促进影响亦显著(P=0.014),但从第5天始,EM原露对其影响下降为不显著,而花粉开始表现出显著性促进熊蜂蜂王卵巢发育(P=0.000)。EM原露对熊蜂蜂王卵子发生并无促进或抑制作用,然而花粉的缺失促使熊蜂蜂王卵子发生停滞。     

丢糟和磷矿粉高温堆肥中耐高温解磷菌的筛选及性能分析

为了解决高温极端环境下的磷素溶出问题,从高温堆肥中分离出具有耐高温能力的解磷微生物。该研究利用无机磷选择培养基,从添加磷矿粉和丢糟的高温堆肥样品中,分离筛选出5株耐高温解磷菌(细菌为GDB1-2;真菌为GDF1-3),并对这5株菌株进行形态学和分子生物学鉴定及解磷能力分析。研究结果表明,筛选获得的解磷菌株分别为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、多枝横梗霉(Lichtheimia ramosa)、烟曲霉(Aspergillus fumigatus)及构巢曲霉(Aspergillus nidulans)。该5株菌具有较好的耐高温和耐pH性能,各菌株耐高温范围为40-60℃,在50℃条件下其解磷能力均达到最大值,当初始pH 在5-9范围时各菌株均能保持一定的解磷能力。此外,通过解磷曲线发现各菌株的最高解磷量范围在136.85-174.33 μg/mL。该研究结果为后续开发高温环境微生物资源提供了素材,具有良好的应用推广前景。     

非培养生物方法在堆肥微生物生态中的应用展望

微生物是堆肥化处理研究中被重点关注的因素,但大部分堆肥微生物都处于存活不可培养状态,使得了解堆肥过程中微生物实际群落结构比较困难。非培养生物方法的快速发展,为解决这一难题提供了技术依据。分别就生物化学,分子生物学,生理学中不依赖于传统培养技术的代表方法PLFA谱图分析法、FISH技术、Biolog微量板分析法进行了介绍,综述了3类方法的组合应用以及在堆肥微生物生态中的应用展望。     

造纸污泥土地利用的资源价值与潜在风险

随着造纸工业的发展,造纸污泥产生的环境问题日益显露出来。造纸污泥含水量高达75％-80％,有机物含量高,易腐烂、有恶臭、不便于运输和施用,必须对污泥进行稳定化、无害化处理。造纸污泥经过堆肥无害化处理后可以作为一种价廉优质的有机肥料,造纸污泥不仅含有丰富的有机质,且含有N、P、K等其他营养元素,土地利用不会导致重金属、有机污染物、硝酸盐淋失等污染风险。大量的研究表明,施用造纸污泥及其堆肥,可以增加土壤的有机质含量,降低土壤容重,促进团粒结构形成,改善土壤结构,提高土壤孔隙度和保水、保肥能力,增强土壤酶活性。施用造纸污泥还可改善土壤的养分状况,且具有一定的增产效果和后效。造纸污泥经过堆肥后制成有机肥或有机复混肥是解决造纸污泥出路的主要途径。     

畜禽粪便中抗生素抗性基因的分布特征及消减技术研究进展

随着集约化畜禽养殖业的不断发展,兽用抗生素的长期使用导致畜禽粪便抗生素抗性基因污染日益严重,对生态环境和人类健康造成严重危害。如何有效消减畜禽粪便中的抗生素抗性基因成为当前研究热点。本文系统总结了畜禽粪便中抗生素抗性基因的产生途径、分布和影响因素,并阐述了好氧堆肥、厌氧消化及其强化工艺消减畜禽粪便抗生素抗性基因的研究进展,根据现有工艺研究存在的问题展望了今后的重点研究方向,为畜禽粪便中抗生素抗性基因的消减提供理论基础和技术支撑。     

EM堆肥对黑土耕作区中小型土壤动物群落的影响

2012年5、7和9月在哈尔滨市典型黑土农田区,采用定点试验的方法设置空白对照、低浓度、中浓度和高浓度4个处理样地,分析不同浓度EM堆肥处理对中小型土壤动物群落组成、垂直结构、季节性动态和多样性的影响.结果表明: 不同浓度EM堆肥处理下共捕获中小型土壤动物7860只,平均密度49125只·m^-2,隶属于3纲10目,划分为30个类群.EM堆肥处理增加了中小型土壤动物类群数量,低浓度处理中小型土壤动物个体密度低于空白对照样地,但随着EM堆肥浓度的增加,中小型土壤动物个体密度均有所增加;中小型土壤动物群落的类群数和个体密度的垂直分布具有表聚性特征;中小型土壤动物群落存在一定的季节变化特征;不同浓度EM堆肥处理样地中小型土壤动物群落多样性指数均有所增加,土壤有机质对这种多样性的变化影响相对较大;EM堆肥处理下中小型土壤动物对土壤环境因子的响应不同,常见类群和优势类群对土壤环境的变化有较强的适应性,而稀有类群相对敏感,受到特定的环境因子的影响.说明EM堆肥处理可在一定程度上改善黑土区农田中小型土壤动物群落结构、增加其多样性.     

接种微生物菌剂对猪粪堆肥过程中细菌群落多样性的影响

利用PCR-DGGE方法研究了接种外源微生物菌剂对鲜猪粪高温好氧堆肥过程中细菌群落多样性的影响.结果表明：接种外源微生物菌剂可以促进堆肥的顺利进行,比不接种处理的高温期提前2 d.DGGE图谱分析表明,堆肥中优势细菌群落组成发生了明显的更迭现象,不同堆肥时期细菌群落的Shannon-Wiener指数呈显著差异.目的条带克隆测序结果表明,整个堆肥过程Clostridium stercorarium subsp. thermolacticum sp.一直是优势菌属,不经培养细菌、Bacillus coagulans sp.、Clostridium thermocellum sp.在接种外源微生物菌剂处理的第10、16天成为优势菌属,不经培养的Firmicutes sp.和不经培养的 delta proteobacterium分别在未接种外源微生物菌剂处理堆肥发酵的第5天和第16天成为优势菌属.非优势菌属Ureibacillus thermosphaericus、不经培养的Silvimonas sp.出现在堆肥腐熟后期,不经培养的土壤细菌主要出现在堆肥初期和高温初期.UPGMC聚类分析表明,接种外源微生物菌剂明显影响了堆肥不同时期的细菌群落结构组成.堆肥化过程中细菌DGGE图谱主成分分析表明,细菌群落变化主要受外源接种微生物菌剂的影响.