玉米秸秆厌氧发酵过程中添加氮素对微生物群落和沼气产量的影响

摘要：

厌氧发酵是在多种微生物共同作用下完成的,发酵体系中氮浓度对微生物群落和沼气产量有重要的影响,为明确沼气发酵过程中氮素添加对微生物和产气量的作用,文章以玉米秸秆为原料,发酵体系20 L,TS为8％,添加1 g·L-1尿素作为处理、不添加氮素作为对照,进行半连续进料的沼气发酵试验.利用16SrRNAgene测序和宏基因组学分析发酵料液中微生物多样性和关键功能基因丰度的变化.结果 显示,处理的产气高峰提前,发酵周期缩短,发酵前10 d,20 d,30 d甲烷累积产量分别为64943 mL,137048 mL和199459 mL,显著高于对照.处理体系中梭菌属(Clostridium),甲烷袋状菌属(Methanoculleus),Sphaerochaeta和Ruminofilibacter等菌属丰度在产气高峰时期提升,在能量代谢中与甲烷代谢相关的基因的丰度提升.在玉米秸秆沼气发酵体系中,添加氮素通过提高沼气发酵功能菌株和甲烷代谢相关基因的丰度从而缩短发酵周期并提高沼气产量.

关键词：玉米秸秆、沼气发酵、氮素、微生物多样性、功能基因

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分类号：X712;S216.4(农业废物处理与综合利用)

资助基金：国家科技支撑计划项目2015BAD21B04;中央财政支持地方科技发展专项ZY16A06-02;农业部农村可再生能源开发利用重点实验室开放基金201712;黑龙江省重点实验室开放基金201703;黑龙江省高校科技创新团队项目2012TD006;黑龙江农垦总局科技攻关项目HNK135-04-08;黑龙江八一农垦大学研究生创新基金YJSCX2017-Y65

在线出版日期：2019-03-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：66-72