生物炭与复合菌剂对玉米秸秆堆肥酶活性、理化性质的影响OA

为研究玉米秸秆堆肥纤维降解复合菌剂(fiber degrading compound microbial agent,FDM)的最适配比、最适生物炭用量,二者配施对堆肥纤维降解酶活性、理化性质的影响,以及堆肥酶活性与理化性质的相关性开展试验。利用纤维降解菌解蛋白芽孢杆菌(Bacillus proteolyticus)X51和长梗木霉(Trichoderma longibrachiatum)Z8-2,通过测定2株菌株在添加生物炭质量分数(w)为0%~5.0%(梯度0.5%)培养基中的内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、木质素过氧化物酶、漆酶和锰过氧化物酶活性,确定X51和Z8-2按活菌数2.5∶1配比为最佳的菌株配比,w(生物炭)为3.0%处理的发酵液的纤维降解酶活性最高,并用于后续堆肥试验。玉米秸秆好氧发酵堆肥设置w(生物炭)为0%、2.5%、3.0%、3.5%及接种FDM(X51活菌数1×10^(9)CFU∙kg^(−1),Z8-2孢子数2×10^(8)个·kg^(−1))和不接种2组,共8个处理,以无添加为对照。结果表明,FDM配施生物炭可促进堆肥升温,延长高温期2~5 d,提前10 d腐熟。腐熟时,各配施处理的有机碳、全氮含量分别提高36.2%~65.6%和37.8%~91.0%,CO_(2)和NH_(3)排放量分别降低61.9%~70.5%和43.9%~62.8%,6种纤维降解酶活性增加0.3%~503.8%,β-葡萄糖苷酶活性增幅最大,添加w(生物炭)为3.0%的效果最优。由结构方程分析可知,生物碳和FDM配施通过增强纤维降解酶活性促进堆肥碳氮转化和腐熟,减少碳氮损失及温室气体排放。其中,内切葡聚糖酶和木质素过氧化物酶在碳氮转化上起主要直接作用,漆酶具有一定保氮作用。二者的影响具有叠加效应。综上所述,生物炭和FDM配施有利于堆肥快速腐熟,改善物料理化性质。