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高精尖创新中心团队揭示桃木屑短时堆肥过程中微生物演替与功能

Release time:2021-09-17 09:54:42 Author:东方鹏翔e传 Reading volume:33

2021330日,由北京农学院林木分子设计高精尖创新中心树木良种根系发生及调控技术团队张国庆教授在BIORESOURCE TECHNOLOGY在线发表了“Succession of the microbial communities and function prediction during short-term peach sawdust-based composting”研究论文,揭示了以桃木屑为主要原料的短时堆肥过程中微生物演替与功能,建立了高木质素农业废弃物的快速堆肥体系,有利于林木修剪枝杈等废弃物高效循环利用,同时也为食用菌发酵料栽培提供了宝贵经验。


我国水果和食用菌产量均居世界第一位,果树栽培过程中枝杈废弃物可作为食用菌栽培原料。常规方法利用高压蒸汽灭菌技术,能耗高、高温季节易发生污染。本研究以北京平谷地区桃木屑为主要原料,进行为期11天的短时堆肥处理,分析了堆肥过程中原料理化变化、木质纤维素降解酶活性,并进行了基于16s RNAITS的高通量测序,阐述了桃木屑堆肥过程中物质转化、微生物群落演替、木质纤维素降解的优势微生物等。结果表明:堆肥过程中细菌的多样性及丰度显著高于真菌。厚壁菌、放线杆菌和变形杆菌是堆肥过程中主要的细菌门,而真菌主要是子囊菌。水分是堆肥初期的关键环境因子,而总氮、温度和木质素含量是决定堆肥成熟的关键环境因子。放线菌门、厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门、散囊菌纲和粪壳菌纲微生物是木质纤维素降解的关键微生物。细菌功能预测分析表明,碳水化合物代谢和氨基酸代谢是主要的代谢途径。这些结果可以更好地理解桃木屑短期堆肥期间的物质和微生物演替,也为果树和食用菌产业提供了宝贵的经验。


北京农学院、新疆农业大学果禹鑫博士与北京农学院陈青君教授为共同第一作者,北京农学院林木分子设计育种高精尖创新中心张国庆教授为通讯作者。堆肥实验依托北京科技小院“统农038”北京仠佰家食用菌种植专业合社完成。该研究受到北京市科技计划项目(Z18110000909818007)和现代农业产业技术体系北京市食用菌创新团队(BAIC05-2019)的资金支持。


Reference

Yu-Xin Guo1Qing-Jun Chen1, Yong Qin, Ya-Ru Yang, Qi-Zhi Yang, Yue-Xing Wang, Zi-an Cheng, Na Cao, Guo-Qing Zhang*Bioresource Technology. 2021, 332: 125079. DOI: 10.1016/j.biortech.2021.125079

  

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