接种时机对木质纤维素降解复合菌剂促进园林废弃物堆肥效率的影响机制研究

本研究系统评估了木质纤维素降解复合菌剂（LCMI）在不同堆肥阶段（中温期、高温期、冷却期）接种对园林废弃物（GW）堆肥的影响。通过对比商业EM菌剂，发现高温期接种（T2）能显著提升菌株协同代谢功能，建立高效木质纤维素降解体系：使堆体峰值温度提升17%，持水能力增加14%，纤维素/半纤维素/木质素降解率分别提高193%/125%/69%，漆酶（Lac）、锰过氧化物酶（MnP）、木质素过氧化物酶（LiP）和羧甲基纤维素酶（CMCase）活性最高提升1034%/245%/268%/268%。该研究为GW资源化提供了精准接种策略。

　　

Highlight

温度动态变化

堆肥过程中的温度变化曲线如图1a所示。T1、T4和CK处理组呈现典型的单峰热模式，温度快速升高后逐渐回落至环境水平，其峰值温度及出现时间分别为：T1（57.3℃第6天）、T4（51.5℃第6天）、CK（50.3℃第7天）。相比之下，T2、T3、T5和T6处理组表现出独特的双峰模式，具有两个连续的升温阶段——第一峰出现在堆肥启动后3-5天（54.2-61.8℃），第二峰出现在12-15天（48.6-53.7℃）。这种双峰现象与接种菌剂在高温期的二次代谢激活有关。

结论

本研究表明，在高温期接种木质纤维素降解复合菌剂（T2）可显著提升堆肥效率，将周期缩短至28天。关键酶如漆酶（Lac）和锰过氧化物酶（MnP）表现出优异的热稳定性和催化活性，从而加速木质纤维素解聚。改善的孔隙度、粒径和有机物降解率，结合更低的氮素损失，共同促成了高品质堆肥的形成。

Conclusion

This study demonstrates that inoculation with a lignocellulose-degrading microbial consortium (T2) during the thermophilic phase significantly enhances composting efficiency, shortening the process to 28 days. Key enzymes such as laccase and manganese peroxidase exhibited high thermal stability and catalytic activity, thereby accelerating lignocellulose depolymerization. Improved porosity, particle size and organic matter degradation combined with lower nitrogen loss, collectively contributed to the formation of high-quality compost.