科技快报 | 消减堆肥有害生物添良方

8月17日，记者从中国科学院昆明植物研究所获悉，该所研究人员近期联合奥地利维也纳农业大学、西北农林科技大学和爱尔兰环境研究中心等机构，针对畜禽粪便和作物秸秆等大量堆积所造成的环境污染和资源浪费问题展开研究，为堆肥发酵技术的改良提供了理论指导。相关论文近日发表在国际期刊《有害物质杂志》上。

“有机废弃物在发酵过程中，会使病原菌、病毒和抗性基因等有害生物污染物在环境中积累和传递。”论文通讯作者之一、中国科学院昆明植物研究所副研究员刘栋介绍，有害生物可通过受污染的土壤、水源等诱发人类和畜禽感染疾病。因此，团队以通用生物技术升级和绿色发展为目标，展开生物质废弃物清洁转化和高值利用研究。

此前，研究团队利用链霉菌—芽孢杆菌合成菌剂，进行牛粪、玉米秸秆堆肥发酵。他们发现，接种这种新型合成菌剂，可提高纤维素分解菌和固氮菌的丰度，显著促进碳氮转化和有机质腐熟。

最近，研究人员利用新的数据和分析模型，揭示了对农牧有机废弃物进行链霉菌—芽孢杆菌合成菌剂接种和堆肥发酵后，其病毒群落、病原菌、抗生素抗性基因、移动遗传元件的变化及其互作关系。经过发酵，禾谷镰孢菌、稻瘟病菌等三种常见植物病原菌丰度显著降低。

研究显示，这种合成菌剂可抑制含抗性基因细菌类群的繁殖，减弱抗性基因在群落中的相对丰度；接种合成菌剂后，噬菌体丰度增加。此外，合成菌剂可抑制有害生物群落中遗传元件的存在和活动，限制抗性基因在不同细菌之间的传递，减弱细菌抗性，从而降低多重耐药菌出现的风险。其中，80%的高丰度抗性基因被大幅消减，平均降解率达到90%。