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基于宏基因组的青海农用沼气池微生物组成和功能分析

2020-06-29陈来生李全辉钟启文朱德锐

农业机械学报 2020年6期

韩 睿 陈来生 李全辉 李 屹 钟启文 朱德锐

(1.青海大学农林科学院青海省蔬菜遗传与生理重点实验室, 西宁 810016;2.青海大学医学院基础医学研究中心, 西宁 810016)

0 引言

发展沼气是一种极具应用前景、可解决农村能源供应问题和环保问题,以及实现农业可持续发展的有效途径[1]。温度是制约沼气发酵效率的关键因素之一[2-3]。青海省自2003年实施农村沼气能源建设项目以来,在开发和建设方面取得了一定成效,但受温度的影响,绝大多数沼气池存在产气量少、产气率低、运行状况差和利用效率低等问题,严重影响了沼气的推广普及[4]。为解决此问题,沼气用户曾采用覆盖塑料薄膜、畜禽舍下建造沼气池及池体进出口加盖等措施给沼气池升温和保温,但仍不能增加产气量和提高利用率,无法满足农户基本需求,亟需开发出针对沼气发酵工艺的新技术。高效稳定的微生物生态系统是沼气池稳定运行和提高沼气产气率的保证。文献[5]研究显示,小容量沼气池中不同底物对微生物群落分布变化及甲烷产生具有影响;文献[6]对沼气生产过程中微生物群落的原位活动及多样性进行了测定,发现Thermotogae和Spirochaetes菌群有活性糖基代谢功能,Fusobacteria和Cloacimonetes菌群有活性氨基酸基代谢功能;文献[7]对生物沼气池的样品进行高通量测序,结果表明,产甲烷的代谢途径中多含有酸化酶、水解酶、醋酸化酶和产甲烷酶的微生物菌群,认为后期生产中可以通过对微生物群落的监控实现优化生产。……

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