川渝养殖场沼气工程运行状况与沼液生物学特性研究

作者：蒋滔; 王冰; 韦秀丽^*; 刘科; 肖璐; 郭萧

来源：太阳能学报, 2021, 42(02): 239-246.

DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2018-0930

• 沼气
• 沼液
• 细菌
• 古菌
• 高通量测序
• 养殖粪污

为探索沼气工程运行状况、沼液理化性质及微生物群落结构差异,对川渝9个养殖场沼气工程进行调查与采样分析,利用16S rRNA基因扩增子高通量测序技术研究沼液中微生物群落组成及多样性。结果表明,川渝地区养殖场沼气工程以处理养殖场废水为主,不以产能为目的,总氮(TN)、总磷(TP)、NH4+和化学需氧量(CODCr)等理化指标在猪场和牛场沼液之间无显著差异。14个沼液样品中厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、互养菌门(Synergistetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)是主导微生物,这5大类细菌占细菌克隆总数的84%以上。猪场沼气工程Proteobacteria相对丰度在45.0%～69.3%之间,显著高于牛场,而牛场沼液中Firmicutes及Bacteroidetes占主要优势,两者相对丰度之和的平均值为58.4%。沼液中古菌以甲烷微菌纲(Methanomicrobia)、甲烷杆菌纲(Methanobacteria)占优,且Methanomicrobia丰度在2类养殖场间存在显著差异;猪场沼液中Methanosaeta占绝对优势,达到84.1%～94.4%,而Methanosarcina丰度极少。进一步分析,结果显示,沼液铵磷比与Firmicutes相对丰度、丰富度指数(Chao1)及多样性指数(Shannon)都存在显著的相关性。沼液中群落主坐标分析及聚类分析均可准确辨识猪场沼气工程、运行状况良好及运行状况欠佳的牛场沼气工程,可为养殖场粪污治理效果评价提供科学依据。

• 单位
  重庆市农业科学院; 农业部