农业环境科学学报

作者：马文林,王安吉

单位：北京建筑大学, 北京应对气候变化研究和人才培养基地, 北京 102616,北京建筑大学, 环境与能源工程学院, 北京 102616,北京建筑大学, 环境与能源工程学院, 北京 102616

关键词：厌氧消化,猪粪,接种比,产甲烷潜力,中温条件,

基金：“十三五”国家重点研发计划课题（2017YFF0211703）；现代农业产业技术体系北京市生态循环与低碳发展创新团队项目（BAIC08-2022-SYZ04）

为探究不同接种比对猪粪中温产甲烷潜力（BMP）的影响，在（35.0±0.5）℃和3%初始挥发性固体（VS）浓度条件下分别按照猪粪与接种液比例为1∶2、1∶1和2∶1的接种比开展猪粪中温BMP实验，实验期间对各反应瓶的日甲烷产生量和发酵液上清液的pH、氨氮、总氮、葡萄糖等理化指标进行连续监测，并在反应结束后对不同接种比实验体系的微生物群落进行16SV4测序。各处理组甲烷产生量均为标准状况（1个标准大气压，0℃）体积。结果表明：累积甲烷产量和最大日甲烷产生量都与猪粪接种比呈显著正相关关系（P＜0.05），但不同接种比例下猪粪BMP（以VS计）无显著差异（P＞0.05）。在1∶2、1∶1和2∶1三种接种比例下猪粪的BMP分别为（252.05±5.12）、（250.07±16.57） mL·g-1和（249.65±13.69） mL·g-1，其均值为（250.59±1.28） mL·g-1；在微生物群落中，厚壁菌门、拟杆菌门与Cloacimonadota是猪粪厌氧消化系统中相对丰度最高的三类细菌，Halobacterota在产甲烷古菌中占绝对优势，变形菌门和Methanobacterium相对丰度的下降水平与接种比呈负相关关系。修正的Gompertz模型较Logistic模型更适合中温条件下猪粪的厌氧消化动力学分析。研究表明，在中温（[35.0±0.5）℃]和3%初始VS条件下，不同接种比的猪粪BMP值无显著差异（P＞0.05），从缩短BMP测试时间、提高效率考虑，建议猪粪BMP测试的接种比选取1∶2。

来源：2023年第8期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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