摘要
将果树枝条按照适当比例加入烟草废弃物牛粪堆体,改善共堆肥材料理化性质,产生适合好氧堆肥微生物生长的环境,是解决废弃物循环利用技术瓶颈的方法之一。为确定烟草废弃物和果树枝条堆肥的物理化学性质,揭示好氧堆肥后细菌和真菌的多样性变化规律,评估烟草废弃物、果树枝条共堆肥的可行性。用实验室发酵罐将 100 kg 新鲜烟草样品和 100 kg 新鲜牛粪混合在一起,设未添加果树枝条(T0)、10% 的果树枝条(T1)、20% 的果树枝条(T2)、30% 的果树枝条(T3)共 4 个处理,检测堆体温度、烟碱变化,分析堆体腐熟后发芽指数和细菌、真菌分类学组成,了解不同处理下堆肥进程的特点。结果显示,加入果树枝条后,堆体达高温所需时间延长, T1、T2、T3 分别延长 3、4、5 d;高温期则缩短,T1、T2、T3 分别缩短 5、9、9 d;达环境温度时间无显著差异。随着堆体中果树枝条比例的增大,发芽指数越高。经过 60 d 好氧堆肥各处理烟碱含量都达到了环保标准。堆肥第 60 d,T3 烟碱含量显著低于 T0、T1、T2(P<0.05),T2 亦显著低于 T0、T1(P<0.05)。添加果树枝条后,细菌群落主要提高了厚壁菌门的相对丰度、降低了放线菌门的相对丰度,真菌群落降低了子囊菌门的相对丰度。T0 与 T1 间、T2 与 T3 间处理的群落样本相似。烟草废弃物堆体中添加 20% ~ 30% 的果树枝条显著改变了堆体微生物群落的物种多样性。将 10% ~ 30% 的果树树枝添加到烟草废弃物和牛粪堆肥中可以提高堆肥的效率和成熟度,具有很大的应用前景。
Abstract
Incorporating fruit tree branches into tobacco waste and cattle manure compost piles at appropriate ratios can improve the physicochemical properties of the co-composting materials,create an environment conducive to the growth of aerobic composting microorganisms. It is one of the methods to solve the technical bottleneck of waste recycling. To determine the physical and chemical properties of tobacco waste and fruit tree branch compost,reveal the diversity patterns of bacteria and fungi after aerobic composting,and assess the feasibility of co-composting tobacco waste and fruit tree branches,100 kilograms of fresh tobacco samples and 100 kilograms of fresh cattle manure were mixed in laboratory containers under four treatments:no addition of fruit tree branches(T0),10% fruit tree branches(T1),20% fruit tree branches(T2), and 30% fruit tree branches(T3). The compost pile temperature and nicotine content were monitored,and after the composting process,the germination index and the taxonomic composition of bacteria and fungi were analyzed to understand the characteristics of the composting process under different treatments. The results showed that after adding fruit tree branches,the time required for the compost pile to reach high temperatures was extended,with T1,T2,and T3 extending by 3,4,and 5 d,respectively. The high-temperature period was shortened,with T1,T2,and T3 reducing by 5,9, and 9 d,respectively. There was no significant difference in the time to reach ambient temperature. As the proportion of fruit tree branches in the compost pile increased,the germination index became higher. After 60 d of aerobic composting,the nicotine content in all treatments met environmental standards. On the 60th day of composting,the nicotine content in T3 was significantly lower than in T0,T1,and T2(P<0.05),and the nicotine content in T2 was also significantly lower than T0 and T1(P<0.05). After adding fruit tree branches,the bacterial community mainly increased the relative abundance of the Firmicutes and decreased the relative abundance of the Actinobacteria,while the fungal community decreased the relative abundance of the Ascomycota. The community samples of T0 and T1,as well as T2 and T3,were similar. Adding 20%–30% fruit tree branches to the tobacco waste pile significantly changed the species diversity of the microbial community in the pile. Adding 10%–30% fruit tree branches to tobacco waste and cow manure compost could improve the efficiency and maturity of the compost,showing great application prospects.
我国烟草生产量世界排名第一,据中商情报网 《2023 年中国烤烟行业现状分析报告》显示,2023 年我国的烤烟产量为 2142 亿支,同比增长 3.9%。 2023 年 1—8 月中国卷烟累计产量为 17714.5 亿支,累计增长 1.9%[1]。
目前烟草废弃物有以下 3 种处理方法:第一种方法是基于烟草废弃物的物理和化学性质的回收。由于烟草废弃物的结构中具有有利的木质纤维素成分和功能基团富集,因此可以直接用作水污染物吸附剂[2]。Mudyawabikwa 等[3]使用微波加热从烟草茎秆中制备了活性炭。制备的活性炭可用作从水中去除亚甲基蓝的吸附剂。第二种方法是利用微生物降解烟草废弃物中的有害物质。Medeiros 等[4]发现,Fusarium sp. 菌株 I.17 可以用作处理香烟废物毒性的微生物,从而最小化直接燃烧对环境的影响。Wang 等[5]研究结果表明 Agrobacterium sp. S33 可以处理烟草废弃物并减少烟草叶片中的尼古丁含量。上述两种方法对后续利用烟草资源均有不利影响[6]。第三种方法为堆肥,是降低烟草废弃物中尼古丁含量的一种有效的解决方案[7]。它是一种由微生物降解复杂的生物可降解废弃物并且转化为含有腐殖质物质的有机、无机副产物的有氧过程[8]。堆肥通常分为 3 个阶段:嗜中温阶段、嗜热阶段和成熟阶段[9]。堆肥的成熟度和质量取决于其材料成分和理化性质,如养分含量、粒径、pH 值、湿度、原料的碳氮比(C/N)等[10]。有些研究人员单独使用或混合使用烟草废弃物作为堆肥的原料。Briški 等[11]从烟草废弃物单独堆肥产品中分离出一种尼古丁降解菌,根据形态学、16S rDNA 序列和系统发育特征鉴定为铜绿假单胞菌,供后续堆肥使用。 Mandić 等[12]利用烟草和蔬菜废弃物混合物堆肥可增加废弃物的利用率,并且通过对堆体尼古丁降解率的测定发现,废弃物混合堆肥可促进堆体尼古丁的降解。Di 等[13]发现了新鲜烟草废弃物和农田土壤共堆肥是处理新鲜烟草废弃物的有效方法,其产品增加了有益微生物,刺激了烟草植株的生长。好氧堆肥是一种环保、可持续的有机废物处理方式,可以有效地将有机废物转化为有用的肥料,同时可以减少化肥的投入,促进农业生产的可持续发展[14-15]。
烟草废弃物作为堆肥原料,虽然富含氮,但 C/N 低、烟碱含量大[16]。果树废弃枝条孔隙度大、 C/N 高、纤维素含量高,被视为最大的一种潜在可再生碳源原料[17-18]。果树枝条与烟草废弃物堆体混合加大堆体孔隙度,在堆肥过程中会加速木质纤维素残留物的分解[19-20]。堆体初始 C/N 被认为是影响堆肥过程以及产品特性的关键因素之一[21]。 (25~30)∶1 的 C/N 范围最适合混合原料的好氧发酵[22]。烟草废弃物、果树枝条共堆肥可以提高堆体 C/N,从而提高堆肥效率。将果树枝条按照适当比例加入烟草废弃物牛粪堆体,改善共堆肥材料理化性质,产生适合好氧堆肥微生物生长的环境,是解决废弃物循环利用技术瓶颈的方法之一[23-24]。
本研究用实验室发酵罐对烟草废弃物、果树枝条、牛粪进行好氧堆肥处理,确定烟草废弃物和果树枝条堆肥的物理化学性质,揭示好氧堆肥后细菌和真菌的多样性变化规律,评估烟草废弃物、果树枝条共堆肥的可行性。
1 材料与方法
1.1 试验材料
烟草废弃物取自山西昆明烟草有限责任公司; 果树枝条取自山西农业大学园艺学院园艺研究所实验基地;辅料牛粪来源于山西省太原市阳曲县养牛厂;腐熟菌剂为实验室自制菌剂。在试验之前测每种试验材料的 pH 值、电导率、含水量、有机碳和全氮(表1)。
表1堆肥基底的基本性质

1.2 试验地点
试验地设在山西农业大学园艺学院蔬菜研究所实验室。
1.3 试验设计
实验室发酵罐为 500 L 圆柱形,垂直放置直径 400 mm,高度 940 mm(图1)。反应堆由聚乙烯制成,并用 50 mm 厚的聚氨酯绝缘。烟草废弃物和果树枝条在实验前 72 h 进行晾晒。为确保预期含水量,将 20 L 水加入废弃混合物中。实验前,确定混合物的初始 pH 值、水分和 C/N。固体废弃物混合好后将混料放入发酵罐中。混料被强制充气,恒定气流速率设置为 1.1 L/min,从反应器底部排出。好氧堆肥采用鼓风供氧法。
4 种处理设置如下:1)未添加果树枝条(T0), 2)10% 的果树枝条(T1),3)20% 的果树枝条 (T2),4)30% 的果树枝条(T3)。将 100 kg 新鲜烟草样品和 100 kg 新鲜牛粪混合在一起,总质量约为 200 kg。果枝添加量不同,未添加果树枝条 (T0)表示 0 kg 的树枝,10%(T1)代表20 kg 的树枝,20%(T2)代表40 kg 的树枝,30%(T3)代表60 kg 的树枝。

图1实验发酵罐
1.4 采样及测定
1.4.1 采样方法
堆肥周期为 60 d,在第 0、60 d,从堆肥堆中心的不同点位采集样品。每处理每次采集混合样,其中 4 个混合样品风干测定全量,4 个混合样品 4℃保存用于测定水溶性指标。在第 60 d 收集的特定样品保存在 −80℃下,以便进一步评估细菌群落组成和真菌群落多样性。
1.4.2 测定方法
1.4.2.1 堆体理化性质分析
堆体温度通过发酵罐温度探针进行实时检测并记录。发芽指数采用 20 颗小白菜种子,并参照 Tian 等[25]的方法进行测定。
1.4.2.2 烟碱含量测定
(1)
式中,1.059 代表矫正系数;W 代表干样重;MC 代表含水量;34.3 代表烟碱的吸光系数。
1.4.2.3 堆肥样品微生物多样性检测
采用土壤DNA 试剂盒对腐熟期(60 d)提取总 DNA 并检测其微生物多样性。微生物多样性由上海派森诺有限公司检测。
1.5 数据处理与统计分析
采用 SPSS 17.0 及 WPS Excel 12.1.0.20305 对理化性质统计分析并作图。利用派森诺基因云平台分析微生物群落相对丰度及多样性。采用 LSD 法检验数据差异显著性(α=0.05),试验数据用平均值 ± 标准误(n ≥ 4)表示。
2 结果与分析
2.1 不同处理堆肥过程中温度的变化
从表2可以看到,4 个处理均在 21 d 时达到最高温,最高温度均为 60℃。加入果树枝条后,堆体达 55℃以上所需时间与 T0 相比均有延长,T1、 T2、T3 比 T0 分别延长了 3、4、5 d。高温期(堆体温度≥ 55℃)所有处理持续在 7~16 d 之间,符合欧盟废弃物无害化要求[28];高温期 T1、T2、 T3 比 T0 分别缩短了 5、9、9 d。达环境温度所需时间与 T0 相比相等或相应缩短,T0、T1、T3 均需 48 d,比 T2 延长 16 d。结果表明,适当比例果树枝条的添加,可以影响堆肥进程。
表2不同处理条件下的温度变化情况

2.2 不同处理堆肥过程发芽指数
当堆肥的发芽指数 >70% 时,认为堆肥完全腐熟[29]。
堆肥第 60 d,T0、T1、T2、T3 时堆肥的发芽指数分别为 85.03%、89.93%、92.98%、95.98%,差异显著(P<0.05)。该结果说明 4 个处理堆体在第 60 d 时均已腐熟,且随着堆体中果树枝条比例的增大,发芽指数越高。表明果树枝条的添加促进了烟草废弃物堆肥的成熟度(图2)。
2.3 不同处理堆肥烟碱变化
依据欧盟的法律规定,任何尼古丁浓度超过 500 mg/kg(0.5%)的废弃物,均被视为“有毒和危险”的废物类别。而烟草废弃物中的尼古丁含量介于 1.1% 至 4.5% 之间,因此烟草废弃物必须无害化后才能进入自然环境[30]。

图2不同处理堆肥第 60 d 发芽指数
注:柱上不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。图3 同。
如图3所示,各处理第 0 d烟碱含量介于 2.0%~3.0% 之间,均需无害化处理。堆肥第 60 d, T0、T1、T2 和 T3 中的烟碱含量分别为 0.34%、 0.32%、0.21% 和 0.17%,较第 0 d 分别下降了 88.28%、89.33%、89.50% 和 93.46%。经过 60 d 好氧堆肥各处理烟碱含量都达到了环保标准。并且通过 LSD 法多重比较发现:第 60 d,T3 烟碱含量显著低于 T0、T1、T2(P<0.05),T2 烟碱含量显著低于 T0、T1(P<0.05)。说明好氧堆肥果树枝条的添加可以促进烟草废弃物堆体中烟碱的降解,且果树枝条添加量在≤ 30% 范围内,烟碱含量的降解程度和果树枝条的添加量成正比。

图3不同处理堆肥第 0 和第 60 d 烟碱含量
2.4 不同处理堆肥中微生物群落结构的变化
2.4.1 细菌分类学组成分析
如图4所示,堆肥后,门水平排名前 10 的细菌群落有厚壁菌门,相对丰度为 43.31%;放线菌门,相对丰度为 40.41%;变形菌门、芽单胞菌门、拟杆菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、脱硫杆菌门、黏胶球形菌门、迷踪菌门相对丰度分别为 4.92%、 2.92%、2.25%、1.71%、1.56%、0.63%、0.33%、 0.30%,其他菌门为 1.67%。
添加不同比例果树枝条后堆体,主要影响厚壁菌门、放线菌门的相对丰度。厚壁菌门在 T1、T2、 T3 处理中的相对丰度相较于 T0 有了明显的升高。这一变化随着果树枝条比例的增加而愈发显著,升高比例分别达到了 4.10%、69.70%、91.58%。与此同时,放线菌门在 T2、T3 处理中的相对丰度却出现了明显的下降,下降幅度分别高达 80.54%、 91.45%。此外,迷踪菌门在 T1、T2、T3 处理中的相对丰度也呈现了下降的趋势,下降幅度分别为 71.39%、17.00%、4.76%。

图4不同处理细菌在门水平的物种组成
注:Firmicutes— 厚壁菌门;Actinobacteriota— 放线菌门;Proteobacteria— 变形菌门;Gemmatimonadota— 芽单胞菌门;Bacteroidota— 拟杆菌门; Acidobacteriota—酸杆菌门;Chloroflexi—绿弯菌门;Desulfobacterota—脱硫杆菌门;Myxococcota—黏胶球形菌门;Patescibacteria—迷踪菌门;Others—其他。
如图5所示,堆肥结束后不同处理属水平细菌组成不同。在没加果树枝条的处理中,相对丰度最大的是芽孢杆菌属,为 34.53%,该属菌种是一种广泛分布的粪便堆肥微生物,可以降解有机质,具有一定的木质纤维素降解活性[31];其次是聚糖孢菌属,为 19.88%,这是一类可以降解纤维素的嗜热放线菌[32]; 而新芽孢杆菌属、聚糖孢菌属、假诺卡氏菌属、杜波西氏菌属相对丰度为 1.95%~5.97%;弗吉尼亚杆菌属、梅尔吉里斯霉属、海洋芽孢杆菌属、特米巴氏杆菌属的相对丰度小于 1%。

图5不同处理细菌在属水平的聚类分析
注:Saccharopolyspora—聚糖孢菌属;Pseudonocardiaceae—假诺卡氏菌属;Saccharomonospora—聚糖单孢菌属;Oceanobacillus—海洋芽孢杆菌属;Virgibacillus—维吉尼亚杆菌属;Melghirimyces—梅尔吉里斯霉属; Bacillus—芽孢杆菌属;Novibacillus—新芽孢杆菌属;Dubosiella—杜波西氏菌属;Temibacillus—特米巴氏杆菌属。
通过分析不同处理堆肥后细菌群落属水平差异发现,T2、T3 细菌群落可以聚为一类。与 T0 相比, T1 处理中聚糖单孢菌属、弗吉尼亚杆菌属、梅尔吉里斯霉属、海洋芽孢杆菌属的相对丰度显著增加,杜波西氏菌属显著下降;T2、T3 处理中芽孢杆菌属显著增加,增幅分别为 67.49%、96.58%,聚糖孢菌属显著下降,降幅分别为 94.69%、99.86%,假诺卡氏菌属也显著下降,降幅分别为 94.60%、99.83%。
2.4.2 真菌分类学组成分析
如图6所示,堆肥后,门水平排名第一的真菌群落为子囊菌门,相对丰度为 99.60%;接合菌门、担子菌门、新壁菌门、被孢霉门、游走菌门、球囊菌门、单眼菌门、卵菌门、隐真菌门及其他菌落相对丰度均小于 1%。果树枝条的加入对子囊菌门相对丰度影响最大,其次是接合菌门。T1、T2、T3处理中的子囊菌门较 T0相对丰度降低。随着果树枝条比例增加,子囊菌门相对丰度降低幅度增大,降幅分别为 0.37%、17.69%、75.59%。接合菌门的相对丰度随果树枝条比例的增大而增加, T1、T2、T3较 T0增幅分别为 26.95%、4848.82%、 17547.71%,其中 T2、T3 增幅显著(P<0.05)。

图6不同处理门水平真菌物种组成
注:Ascomycota—子囊菌门;Mucoromycota—接合菌门;Basidiomycota— 担子菌门;Neocallimastigomycota— 新壁菌门;Mortierellomycota— 被孢霉门;Rozellomycota— 游走菌门;Glomeromycota— 球囊菌门; Monoblepharomycota—单眼菌门;Aphelidiomycota—卵菌门;Olpidiomycota— 隐真菌门;Others—其他。
如图7所示,不同处理属水平真菌群落不同。在排名前 10 的真菌属中,嗜热真菌属相对丰度占 99.21%,毕赤酵母属、镰孢菌属、尖孢镰孢菌属、根毛霉属、沃勒米亚属、雷默森酵母属、葡萄孢属、曲霉属相对丰度均小于 1%。
通过分析不同处理堆肥后真菌群落属水平差异发现,T0、T1 真菌群落结构差异较小,可以聚为一类。与 T0 相比,T1 毕赤酵母属、镰孢菌属、尖孢镰孢菌属相对丰度显著升高,分别为 T0 的 14.27、 192.39、336.69 倍;T2 中雷默森酵母属、葡萄孢属、曲霉属、假丝酵母属相对丰度显著升高,分别为 T0 的 2742.21、2131.08、1324.13、6329.57 倍;T3 根毛霉属、沃勒米亚属相对丰度显著升高,分别是 T0 的 176.47、646.71 倍,嗜热真菌属显著降低,降低幅度为 99.85%(P<0.05)。

图7不同处理属水平真菌聚类分析
注:Thermomyces—嗜热真菌属;Pichia—毕赤酵母属;Fusarium—镰孢菌属;Acrostalagmus—尖孢镰孢菌属;Rhizomucor—根毛霉属;Wallemia— 沃勒米亚属;Remersonia—雷默森酵母属;Botryotrichum—葡萄孢属; Aspergillus—曲霉属;Candida—假丝酵母属。
2.5 不同处理微生物多样性分析
2.5.1 细菌群落多样性分析
Observed species 指数用于表示微生物群落的丰富度[33]。该值越高,代表微生物群落的丰富度越大;反之,则越低。加入不同比例的果树枝条后,细菌群落丰富度不同程度降低(图8),可能是由于果树枝条的加入,导致堆体孔隙度增加,氧气供应量更加充足,一些厌氧菌无法生存导致。
Shannon 指数表征微生物群落的多样性,Shannon 指数越高,说明微生物群落的多样性越高,反之则越低[34]。果树枝条加入同样导致细菌群落多样性不同程度降低(图8)。

图8不同处理细菌群落 α-多样性分析
β-多样性指数表征比较不同生境之间的多样性,即样本间的差异性[35]。堆体细菌群落主成分分析[36](图9)可知,4 个处理第 1 主成分和第 2 主成分贡献率分别为 34.6% 和 18.7%。T0、T1 和 T2、T3 间在第一轴的维度表现出了较大差异,表明两组群落样本变异较大,且细菌群落发生明显分化,而 T0 与 T1 间、T2 与 T3 间处理的群落样本相似。这表明烟草废弃物堆体中添加 20%~30% 的果树枝条显著改变了堆体细菌群落的物种多样性。

图9不同处理细菌群落 β-多样性分析
2.5.2 真菌群落多样性分析
由图10可知,10% 的果树枝条添加量既增加了真菌群落的丰富度,又显著提高了真菌群落的多样性(P<0.05)。20%、30% 的果树枝条添加量降低了真菌群落的丰富度,同时提高了真菌群落的多样性。

图10不同处理真菌群落 α-多样性分析
同样,在 OTU 水平采用主成分分析对堆体微生物群落的 β 多样性进行评估[37]。由图11可知,第 1 主成分贡献率为 41.2%,第 2 主成分贡献率为 18.8%。分析结果将 T0、T1 和 T2、T3完全区分开来,表明 T0、T1 处理和 T2、T3 处理之间物种多样性与组成之间差异明显;T0 与 T1、T2 与 T3 之间有交叉,说明二者群落组成之间变化不大。

图11不同处理真菌群落 β-多样性分析
这表明烟草废弃物堆体中添加 20%~30% 的果树枝条同样显著改变了堆体真菌群落的物种多样性。
3 讨论
3.1 烟草废弃物-果树枝条-牛粪共堆肥对堆肥理化性质及腐熟度的影响
在好氧堆肥过程中,温度作为一个至关重要的参数,对堆肥的进展及其最终的腐熟程度产生着深远影响[38-39]。此次研究发现,烟草废弃物牛粪堆肥中加入果树枝条可以影响堆肥进程,升温期增长,高温期缩短。这与 Tong 等[40]研究中牛粪堆肥加入生物炭后影响堆体温度周期结果一致。该结果可能与果树枝条中纤维素含量高,降解过程长有关。
发芽指数用来表征堆料毒性的大小,以及堆肥的腐熟度。具体来说,发芽指数越高,表明堆体毒性越小,腐熟度越好。果树枝条的添加促进了烟草废弃物牛粪堆肥的成熟度。Briški 等[11]在苹果渣和烟草固体废物混合物在实验室量级隔热反应堆中探讨堆肥的可行性时发现,苹果和烟草废弃物的堆肥导致挥发性固体降解率高(53.1%),该结果解释了烟草废弃物-果树枝条-牛粪共堆肥促进发芽指数升高的一个原因。
烟草废弃物中烟碱含量随好氧堆肥进程降低。这个结果与赵桂红等[30]发现一致。本研究同时发现,果树枝条添加量在 0%~30% 范围内,烟碱含量的降解程度和果树枝条的添加量成正比。由于果树枝条的加入,降低了堆体中单位体积的烟碱含量,有利于烟碱降解微生物在堆体升温期和高温期的生存繁殖。因此,加入果树枝条越多,堆体烟碱降解程度越高。
3.2 烟草废弃物-果树枝条-牛粪共堆肥对堆体微生物群落的影响
堆肥后,细菌优势群落(相对丰度 >5%)门水平有变形菌门、厚壁菌门,属水平有聚糖孢菌属、芽孢杆菌属、新芽孢杆菌属,该研究结果与赵欧亚等[41]得出的结论一致。真菌优势群落(相对丰度 >5%)门水平只有子囊菌门,属水平有嗜热真菌属,该研究结果与王秀红等[42]发现基本一致。
在烟草废弃物堆肥中添加不同比例果树枝条后,细菌主要对厚壁菌门、放线菌门的相对丰度产生影响,厚壁菌门是一类在堆肥过程中常见的细菌[43]。本研究发现,该菌门随着果树枝条比例的增加其丰度明显升高。这一发现暗示了果树枝条的加入可能为厚壁菌门提供了更多的生存空间或营养物质,进而促进了其在堆肥体系中的繁殖和增长。放线菌门在堆肥过程中通常扮演着分解纤维素和木质素等复杂有机物的角色。放线菌门在加入果树枝条的堆体中丰度明显降低,该发现可能意味着果树枝条的加入对堆肥中的这些有机物的分解产生了一定的抑制作用[44]。此外,加入果树枝条后迷踪菌门有下降的趋势,该菌门通常与土壤中的碳循环和氮循环密切相关,其丰度的变化反映了果树枝条加入后堆肥体系中碳、氮等元素循环的动态调整[45]。
果树枝条的加入主要影响了真菌群落中子囊菌门和接合菌门的相对丰度。子囊菌门可以降解各种碳源,是木质纤维素分解和矿化的核心微生物[46]。子囊菌门随果树枝条比例的增大而降低。Bhatia 等[47]研究发现真菌群落的变化受堆肥原料中的营养因素的影响。这可能也是加入果树枝条后堆体真菌群落变化的原因。
添加果树枝条后,堆体微生物群落丰富度和多样性有不同程度的改变。20%~30% 的果树枝条显著改变了堆体微生物群落的物种多样性。由于果树枝条的加入,增长了升温期,缩短了高温期,减少了堆体烟碱含量,为堆体中微生物生长繁殖提供了更有利的环境。同时果树枝条增大了堆体的孔隙度,更有利于堆体中好氧细菌的生存。因此,果树枝条的加入影响了烟草废弃物-牛粪共堆肥中微生物群落的多样性,最终影响了堆体的腐熟进程和腐熟度。
4 结论
烟草废弃物和牛粪堆肥中,添加适当比例的果树枝条,可以影响堆肥进程,提高堆体发芽指数,促进堆体腐熟和烟碱的降解,改变堆体微生物群落的相对丰度、丰富度和多样性,具有很大的应用前景。












