煙草所在生防菌調(diào)控堆肥發(fā)酵物質(zhì)與微生物群落演替機(jī)制方面取得重要進(jìn)展
近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所聯(lián)合煙草行業(yè)微生物有機(jī)肥工程技術(shù)研究中心,利用菌糠、花椒籽油粕等廢棄物和生物炭為主要原料,通過添加生防芽孢桿菌和木霉菌對(duì)菌肥進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,獲得對(duì)煙草根莖病具有較好防效的微生物菌肥,并揭示了生防菌調(diào)控堆肥發(fā)酵物質(zhì)與微生物群落演替機(jī)制,相關(guān)研究成果發(fā)表在《生物資源技術(shù)(Bioresource Technology )》(JCR Top 5%且學(xué)科排名第一,IF=9.64)上。
菌糠是真菌蘑菇栽培后被廢棄的培養(yǎng)基,易被污染或攜帶病原菌?;ń纷延推墒腔ń纷颜ビ秃蟮膹U棄副產(chǎn)物。堆肥技術(shù)能利用各種有機(jī)廢棄物,通過微生物發(fā)酵將可降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定腐殖質(zhì)。這種好氧發(fā)酵技術(shù)可以促進(jìn)有機(jī)物的物質(zhì)轉(zhuǎn)化,減少溫室氣體排放和調(diào)節(jié)微生物活性等。然而,堆肥過程中代謝物變化與養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和微生物群落的關(guān)系還不明確。
該研究監(jiān)測(cè)了廢棄物好氧發(fā)酵堆肥過程中養(yǎng)分轉(zhuǎn)化、微生物群落、病原微生物和代謝物的變化,結(jié)果表明,堆肥降低了廢棄物原料中的病原真菌多樣性。在菌糠-花椒籽油粕堆肥中添加生防芽孢桿菌Tpb55和木霉菌HG1促進(jìn)了有機(jī)碳、氮的轉(zhuǎn)化,并增加了堆肥氨基酸、碳水化合物和具有抑菌作用的生物堿代謝物的水平。網(wǎng)絡(luò)分析獲得了一些與生物堿代謝物顯著相關(guān)的微生物種類。綜合分析進(jìn)一步表明,細(xì)菌豐度增加及硝態(tài)氮和總有機(jī)碳的降低是生防菌處理后氨基酸和生物堿類代謝物增加的主要原因。研究結(jié)果為監(jiān)測(cè)廢棄物堆肥提供了新的檢測(cè)指標(biāo),對(duì)評(píng)估廢棄物發(fā)酵的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和推進(jìn)煙草綠色防控具有重要意義。
煙草所黃斌博士和王杰副研究員為論文共同第一作者,張成省研究員為論文通訊作者。該研究得到了山東省重大農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目、中國(guó)煙草總公司綠色防控重大科技專項(xiàng)和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的資助。