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堆肥过程中不同时期添加过磷酸钙探索细菌群落在氮循环中的固氮策略
Science of the Total Environment ( IF 8.2 ) Pub Date : 2023-08-22 , DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.166492 Meiyang Zhao 1 , Yue Zhao 2 , Wenfang Gao 3 , Lina Xie 3 , Guogang Zhang 3 , Caihong Song 4 , Zimin Wei 3
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更新日期:2023-08-22
Science of the Total Environment ( IF 8.2 ) Pub Date : 2023-08-22 , DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.166492 Meiyang Zhao 1 , Yue Zhao 2 , Wenfang Gao 3 , Lina Xie 3 , Guogang Zhang 3 , Caihong Song 4 , Zimin Wei 3
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鸡粪作为含氮量较高的有机固体废物,堆肥过程中会产生大量氨,导致周围环境污染,并导致堆肥产品质量下降。氮通过氮循环转化,细菌群落是氮循环转化的主要贡献者。堆肥过程中不同阶段的微生物组成发生巨大变化。因此,将过磷酸钙(SSP)作为固氮剂添加到堆肥中,以阐明参与氮循环的细菌群落的策略和功能。结果表明,在初始阶段、高温阶段和冷却阶段添加SSP使无机氮(NH 4 + -N、NO 3 - -N)含量较CK分别提高了51.99%、202.72%和173.37%。此外,通过实时qPCR测定氮循环功能基因( gdh、nifH、pmoA-amoA、hao、nxrA、nirK、napA、nosZ、narG )丰度。氮循环遗传结果表明,高温期添加SSP导致氨化基因下调62.43%,而固氮和硝化基因增强。随机森林揭示了细菌群落(例如分枝杆菌、Izemoplasmatales、副球菌、瘤胃球菌)在氮循环中的参与策略的转变,导致尽管参与不同的氮循环途径,但重要性排名发生了变化。此外,回归分析和结构方程模型表明,高温阶段添加SSP刺激了从事固氮和硝化作用的细菌群落,导致堆肥过程中氮以NO 3 - -N的形式积累增加。本文提供了对微生物介导的氮转化过程的影响和减少气体污染产生新的科学见解的潜力。
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