秸稈常溫降解菌的篩選及其生長(zhǎng)特性研究.pdf

1、農(nóng)作物秸稈是重要的生物質(zhì)資源，但要充分、有效地利用這類資源卻相當(dāng)困難，這是由于秸稈量大、低值、不便運(yùn)輸，大多數(shù)動(dòng)物不能消化其木質(zhì)纖維素。隨著綠色農(nóng)業(yè)及有機(jī)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，農(nóng)作物秸稈的利用越來(lái)越受到重視。但在自然條件下，秸稈腐解速度慢，大量還田后會(huì)影響作物的生根和成活，還造成生產(chǎn)管理上的不便。因此，亟待研究開(kāi)發(fā)秸稈生物快腐技術(shù)研究，以滿足秸稈還田技術(shù)需求。
　　 為獲得可用于秸稈還田條件下接種、促進(jìn)秸稈快速腐解的混合菌群，本試驗(yàn)在前人

2、工作基礎(chǔ)上，采用改良的PCS培養(yǎng)基，通過(guò)定期改變傳代方法，從自然環(huán)境中篩選并馴化出1組纖維素分解菌群。該菌群37℃靜置培養(yǎng)分解秸稈時(shí)，80hCMC酶活最高，達(dá)到100U·ml-1；使秸稈的抗拉程度從26N·mm-2下降到16N·mm-2；7d秸稈失重率為22.13％，其中半纖維素、纖維素、木質(zhì)素的降解率分別為34.98％、22.76％、15.82％；同時(shí)該復(fù)合菌群對(duì)各種天然纖維素材料同樣具有很強(qiáng)的分解活力，7d對(duì)濾紙纖維素、脫脂棉、豬糞

3、纖維、稻稈的降解率分別達(dá)到82％、41％、39％、24％.在初始pH為5～9的不同培養(yǎng)基中均能很好的生長(zhǎng)。試驗(yàn)表明：該復(fù)合菌群是一組穩(wěn)定、高效、常溫、微好氧的纖維素混合菌群，其生長(zhǎng)環(huán)境非常接近于自然環(huán)境，能夠直接應(yīng)用于農(nóng)業(yè)廢棄物的處理。
　　 本試驗(yàn)選用該復(fù)合菌群為目標(biāo)菌，對(duì)其進(jìn)行分離純化、鑒定及生理生化試驗(yàn)。篩選得到的纖維素降解復(fù)合菌群中起主導(dǎo)作用的是ZY-2菌，且與原復(fù)合菌群相比，降解纖維效果更為明顯，7d對(duì)秸稈的降解率達(dá)到

4、29.56％，比原復(fù)合菌群對(duì)秸稈的降解率提高35.66％，差異極顯著。ZY-2菌在大多數(shù)培養(yǎng)基上均能很好的生長(zhǎng)，但不產(chǎn)生可溶性色素。該菌株能利用絕大部分的碳源、能分解纖維素、使硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，能水解淀粉，不能液化明膠。根據(jù)培養(yǎng)形態(tài)、細(xì)胞形態(tài)、生理生化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以及16S rDNA序列測(cè)定數(shù)據(jù)，本纖維素降解菌種被鑒定為：Streptomyces rochei婁徹氏鏈霉菌。
　　 為了更深入了解ZY-2菌，采用單因子及正交試驗(yàn)

5、的方法對(duì)該菌最佳培養(yǎng)條件進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，氮源對(duì)試驗(yàn)的結(jié)果影響最大，初始pH次之，溫度的影響最小，ZY-2菌的最佳培養(yǎng)條件為：10g·L-1大豆粉、pH7.0、40℃下培養(yǎng)7d，秸稈失重率可達(dá)32％。對(duì)秸稈降解效果最好的一組纖維素降解率試驗(yàn)表明，對(duì)半纖維素、纖維素、木質(zhì)素的降解率分別為38.37％、25.55％、16.63％。本試驗(yàn)篩選出ZY-2放線菌能在比較廉價(jià)的培養(yǎng)基上有較好的降解秸稈能力，可在工業(yè)上低成本生產(chǎn)，具有較好的應(yīng)

6、用前景。
　　 以傳統(tǒng)的酸堿預(yù)處理方法作為對(duì)照，通過(guò)添加不同的有機(jī)溶劑（溶解水稻秸稈表層的蠟質(zhì)）后再接種微生物，探討了秸稈蠟質(zhì)層對(duì)秸稈微生物降解速率的影響。用乙醚、氯仿、正己烷三種有機(jī)溶劑對(duì)秸稈進(jìn)行預(yù)處理后，生物降解率明顯提高，正己烷的處理效果最佳，秸稈失重率為29.4％，比未處理樣(24.3％)提高了21.0％；有機(jī)溶劑正己烷預(yù)處理秸稈的半纖維素、纖維素和木質(zhì)素的降解率分別為50.4％、28.1％、27.8％，比對(duì)照分別提高了