猪粪厌氧发酵消化液回流体系微生物群落结构特征与产气关系研究

摘要：

为明确厌氧发酵消化液回流体系中微生物群落结构的特征,采用Miseq高通量测序技术,研究回流过程中微生物的多样性和群落结构变化,并分析其与产气性能的关系.结果表明:消化液回流体系中,细菌的丰富度、多样性均高于产甲烷古菌,并随回流时间的延长明显增加,而产甲烷古菌无明显变化;细菌群落主要分为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)等8个不同的门类,厚壁菌门、梭菌纲(Clostridia)、梭菌属(Clostridium)是不同水平上的优势细菌,相对丰度分别从初期的62.79%、58.62%、35.44%上升到81.46%、68.19%、39.10%;产甲烷古菌中,广古菌门(Euryarchaeota)占绝对优势,在接种物中,第68 d和第219 d相对丰度分别为94.76%、99.89%、99.59%,属分类上主要有7种,其中甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)的相对丰度由23.99%升高到72.28%,而甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)和甲烷球菌属(Methanosphaera)分别由16.34%、21.71%降低至3.70%、12.93%;日平均产气率由初期的409 mL·g-1升高至477 mL·g-1,在219 d的试验中,氨氮和有机酸浓度均呈升高趋势,但并未对厌氧发酵产生抑制作用.研究表明:厌氧发酵回流体系中微生物以梭菌属和甲烷八叠球菌属为优势菌属,产气率随其相对丰度的增大而升高,而与甲烷短杆菌属和甲烷球菌属呈负相关.

关键词：厌氧发酵、回流、猪粪、微生物群落、生物多样性

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分类号：X713(农业废物处理与综合利用)

资助基金：国家重点研发计划项目2016YFD0501407;天津市自然科学基金项目16JCYBJC29600;天津市农业科技成果转化项目201601290Project supported:The National Key Research and Development Program of China2016YFD0501407;The Natural Science Foundation of Tianjin,China16JCYBJC29600;The Transformation Program of Agricultural Scientific and Technological Achievement,Tianjin,China201601290

在线出版日期：2018-04-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：559-566