煙草所在生防菌調控堆肥發酵物質與微生物群落演替機制方面取得重要進展
近日,中國農業科學院煙草研究所聯合煙草行業微生物有機肥工程技術研究中心,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菌肥進行改進和優化,獲得對煙草根莖病具有較好防效的微生物菌肥,并揭示了生防菌調控堆肥發酵物質與微生物群落演替機制,相關研究成果發表在《生物資源技術(Bioresource Technology )》(JCR Top 5%且學科排名第一,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棄副產物。堆肥技術能利用各種有機廢棄物,通過微生物發酵將可降解有機物轉化為穩定腐殖質。這種好氧發酵技術可以促進有機物的物質轉化,減少溫室氣體排放和調節微生物活性等。然而,堆肥過程中代謝物變化與養分轉化和微生物群落的關系還不明確。
該研究監測了廢棄物好氧發酵堆肥過程中養分轉化、微生物群落、病原微生物和代謝物的變化,結果表明,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促進了有機碳、氮的轉化,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。網絡分析獲得了一些與生物堿代謝物顯著相關的微生物種類。綜合分析進一步表明,細菌豐度增加及硝態氮和總有機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。研究結果為監測廢棄物堆肥提供了新的檢測指標,對評估廢棄物發酵的環境風險和推進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業應用技術創新項目、中國煙草總公司綠色防控重大科技專項和中國農業科學院科技創新工程等項目的資助。