复合添加剂调控微生物群落促进鸡粪堆肥碳氮转化的协同机制研究

本研究揭示了合成菌群与硫酸亚铁-过磷酸钙复合添加剂在鸡粪-秸秆堆肥过程中通过将微生物群落组装从随机性过程转变为确定性过程（Neutral community modeling），显著提升细菌群落多样性（如厚壁菌门Firmicutes、放线菌门Actinobacteria），增强微生物互作网络复杂性（Co-occurrence network analysis），并促进碳代谢（CO2、CH4减排）和氮循环（NH3、N2O抑制）功能基因表达（线性判别分析LEfSe），为农业废弃物低碳资源化提供理论支撑。

　　

亮点

本研究通过添加合成菌群与硫酸亚铁-过磷酸钙复合添加剂，系统解析了鸡粪-秸秆堆肥过程中微生物群落结构演替与碳氮转化规律。

微生物群落组成

堆肥过程中，细菌群落在门水平上以厚壁菌门（Firmicutes，27.05%–52.06%）、拟杆菌门（Bacteroidetes，8.85%–44.49%）、放线菌门（Actinobacteria，9.34%–33.18%）和变形菌门（Proteobacteria，8.53%–42.25%）为主导，四者占比高达95.41%–99.43%（图1a）。其中，厚壁菌门在升温期（第3天）和高温期（第9天）显著富集，其耐热特性驱动了有机物快速降解；而放线菌门在堆肥后期（第30天）占比提升，与腐殖质形成密切相关。真菌群落则以子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）为优势类群，协同参与木质素分解。

结论

复合添加剂通过协同调控微生物群落多样性（如提升厚壁菌门/放线菌门丰度）与网络稳定性，显著增强堆肥效率，降低温室气体（CO₂、CH₄、N₂O）排放，并促进氮素保留。该研究为优化农业废弃物堆肥工艺及实现碳中和目标提供了微生物学机制支撑。