课程思政视域下土壤肥料学混合式教学改革与实践

为探讨课程思政在高校教学建设中的重要作用,通过线上线下混合式教学方式将课程思政贯穿于土壤肥料学课前、课中与课后3个阶段的全过程,将爱党、爱国、爱农精神的思想价值引领贯穿于教学计划、课程目标、课程内容、教学评价等主要教学环节,将耕读教育在校内教研平台与校外实践基地实现有机融合,建立知识、技能、素质三位一体的教学课程;并彻底改变以授课教师为中心的传统式教学向“翻转课堂”转变;在传授专业知识及专业技能的同时,更要重视学生综合能力的培养和提升,最终构建基于专业知识及德智体美劳全面发展的教学模式。

利用废纸产纤维素酶复合菌系的筛选及性质研究

为了获得1组能够高效分解废纸并产胞外纤维素酶的复合菌系,采用外淘汰法,在常温条件下以土壤及枯枝落叶为菌源,以废打印纸为唯一碳源,筛选得到1组复合菌系PSD。结果表明,该复合菌系能够在6 d内分解纸总质量的71%,其中纤维素降解率为72%,半纤维素降解率为48%。此外,羧甲基纤维素酶活性在分解3 d时达到最高值3. 26 U/m L,半纤维素酶活性在分解4 d时达到最高值6. 37 U/m L。当培养温度在25～35℃,培养基p H值在6. 0～8. 0,培养基为Hutchinson时,复合菌系具有较好的纸分解效果和产酶活性。利用16S及26S rRNA克隆技术分析微生物组成结果表明,该复合菌系由细菌和真菌组成,其中细菌主要包括厚壁菌门、变形菌门及拟杆菌门,真菌主要包括波氏假性霉样菌(Pseudallescheria boydii)。由研究结果可知,得到的复合菌系PSD能够有效分解废纸并同时分泌纤维素酶,对打印纸废弃物的分解及资源利用具有一定的应用意义。

MC1预处理对豆秸水解特性及产甲烷效率的影响

为提高大豆秸秆厌氧发酵产气性能,本文利用复合菌系MC1对灭菌秸秆(SS)及未灭菌秸秆(NSS)进行预处理,研究预处理时间对秸秆水解特性及产甲烷效率的影响。结果表明:MC1能有效降解大豆秸秆,SS经12 d预处理,其纤维素及木质素降解率分别为41.71%和29.92%,显著高于NSS(P<0.05)。SS预处理体系中VFAs含量显著高于NSS(P<0.05),且两者分别在预处理3 d及7 d浓度达到最高,分别为2.18 g·L-1(SS)和1.52 g·L-1(NSS),预示杂菌减缓了MC1对秸秆的降解速率。乙酸是预处理体系中最主要的VFAs产物,整个预处理期间SS和NSS水解液乙酸含量分别高于72.41%和56.23%。与未处理大豆秸秆相比,经过3 d预处理,SS和NSS预处理体系的甲烷累积产量分别提高了36.86%和34.27%,其最大产甲烷速率分别为21.69 mL·d-1·g-1VS和17.44mL·d-1·g-1VS,表明MC1预处理能有效提高大豆秸秆厌氧发酵性能。

菌群预处理对高粱秸秆乙醇-甲烷联合转化效率的影响

生物燃料的生产和利用可减少人类对化石能源的依赖。秸秆富含木质纤维素,是生产生物燃料的重要原料之一,但其结构致密、复杂,生物降解难度大,需要预处理以提高能源转化效率。本研究利用复合菌系MC1预处理高粱秸秆,分析了不同处理时间秸秆的降解特性,比较了秸秆单产甲烷发酵与乙醇-甲烷联产发酵的生物转化效率。结果表明:复合菌系MC1能有效降解高粱秸秆,预处理5 d秸秆的质量损失率达到39.64%,其水解液中可溶性化学需氧量(sCOD)及挥发性有机酸(VFAs)浓度达到最高,分别为8.10 g·L^(-1)和2.92 g·L^(-1)。预处理后秸秆单产甲烷发酵时,5 d-预处理体系的甲烷产量(以挥发性固体计)最大,达到180.68mL·g^(-1),比未处理秸秆提高了60.56%。预处理后秸秆乙醇-甲烷联产发酵时,5 d-预处理体系乙醇(以挥发性固体计)和甲烷产量最高,分别为79.18 g·kg^(-1)和239.50 mL·g^(-1),比未处理秸秆分别提高了173.78%和138.74%,且总产能达到11 947.04 kJ·kg^(-1),是未处理秸秆总产能的2.45倍。高粱秸秆预处理后进行乙醇-甲烷联产比其单产甲烷总产能高出8.21%~65.06%,表明微生物菌群MC1预处理与乙醇-甲烷联合转化是提高高粱秸秆能源转化效率的有效手段。

MC1对碱处理及未处理谷子秸秆的分解特性比较

[目的]本文旨在探索高效纤维素分解复合菌系MC1及碱预处理对谷子秸秆消化过程的影响。[方法]通过监测15d发酵过程中消化液的性质变化,评价MC1对谷子秸秆酸化前处理的效果。[结果]结果表明,复合菌系MC1能有效分解谷子秸秆,碱处理及未处理秸秆15d的总减重分别达到61.8%和60.0%。与未处理秸秆相比,碱处理秸秆0~3d的总减重高出23.33%。秸秆分解过程中胞外木聚糖酶活高于羧甲基纤维素酶活,未处理秸秆为底物时的生物量高于碱处理秸秆。秸秆分解第3天培养液中的乙酸浓度达到最高,碱处理及未处理秸秆为底物时浓度分别为1.27g·L-1、1.18g·L-1。[结论]综上,MC1能够高效分解谷子秸秆,对秸秆资源的转化具有开发利用潜力。

菌糠厌氧发酵的研究进展

近年来,作为白色农业的食用菌产业发展迅猛,随之产生大量的培养基废料(菌糠)。因此,实现菌糠废弃资源的优化配置对环境、经济及能源方面均具有重要意义。结合近几年国内外菌糠厌氧发酵的研究成果,从菌糠的原料特性、菌糠进行厌氧发酵过程的影响因素、预处理方式、菌糠厌氧发酵存在的问题及展望等方面进行了阐述,可为菌糠厌氧发酵应用提供理论依据。

试论生态环境治理下果树残枝的资源化利用

在一些以山地、丘陵为主的偏远农村,因地制宜地发展畜牧养殖和果蔬种植产业,成为农民增收致富的一种有效途径。随着果树种植面积的增加,产生了大量残枝。很多农民将其直接丢弃,或者是就地焚烧,既造成了资源浪费,又污染了生态环境。在生态环境治理下,将果树残枝转化为可用资源,成为当前的热点问题。本文概述了果树残枝资源化利用现状,基于生态治理角度,总结了资源化利用的多重价值。最后介绍了目前常用的几种果树残枝资源化利用模式,包括转化为有机肥料、制作营养基等,在此基础上对未来资源化利用的发展方向做出预测,为今后农村地区果树残枝的开发利用提供一定的借鉴。

一组秸秆分解菌群的稳定性及对还田秸秆的促腐效果

探讨一组秸秆还田菌群ADS-3的功能稳定性及初步观察其接种于土壤后对还田秸秆的促腐效果。结果表明:在培养瓶中菌种ADS-3对小麦、水稻和玉米3大农作物秸秆都有稳定高效的分解能力,35℃条件下培养11d,能分解稻秆51.6%、小麦秸秆44.7%、玉米秸秆40.8%;在4、15和35℃条件下,尽管ADS-3对小麦秸秆的分解率差异很大,依次为6.8%、21.6%和44.7%;但是用变性梯度凝胶电泳(DGGE)检测其培养液,发现不同温度条件下ADS-3的微生物组成稳定。将菌种接种到模拟秸秆还田土壤中,初步试验结果表明ADS-3能显著提高秸秆的腐解速度(P<0.05)。试验结果为该菌群进一步开发秸秆还田促腐菌剂提供试验参数和依据。

3株多环芳烃高效降解菌株的分离鉴定及降解特性

筛选分离降解多环芳烃(PAHs)的优势菌种对开展多环芳烃污染生态系统修复具有重要的现实意义。本研究以焦化厂周围受多环芳烃污染的土壤为菌源,经过富集培养驯化和平板分离,获得11株能降解多环芳烃的菌株。通过形态观察、生理生化特征及16S rRNA序列比对对菌株进行鉴定,筛选出3株PAHs高效降解菌,分别命名为DJ-3、DJ-8、DJ-10。经16S rRNA序列分析鉴定,DJ-3为假单胞菌属、DJ-8为克雷伯氏菌属、DJ-10为芽孢杆菌属。对菌株降解能力的研究表明,3株菌(DJ-3、DJ-8、DJ-10)培养7d后对混合多环芳烃中菲(200mg·L^(-1))、芘(200 mg·L^(-1))和萘(160 mg·L^(-1))的降解率分别为48.9%~65.9%、38.9%~43.1%和57.6%~64.9%。3株菌对多环芳烃混合样品(1200 mg·L^(-1))的降解率分别为49.1%、44.5%、53.9%,远高于其他8株筛选菌,为PAHs高效降解菌株。3种菌株两两之间和三者组合均无拮抗关系。研究结果将为构建高效的多环芳烃降解菌群、提高多环芳烃原位污染土壤的生物修复效果奠定基础。