堆肥中纤维素降解菌的筛选及复配菌降解性能研究

为加快堆肥过程中秸秆纤维素的降解速率,本研究从玉米秸秆堆肥中分离纤维素分解菌,并通过测定羧甲基纤维素酶(CMCase)活力、滤纸条崩解能力及兼容性,筛选出优良菌株,进而构建复合菌系,并对降解性能进行评价。结果共获得29株纤维素分解菌,对其中的高效菌株进行配伍,构建了6组复合菌系。除复合菌系F外,其他复合菌系的滤纸酶活力均显著高于单一菌株(P<0.05),尤以复合菌系B(xw1、xw3、xw8)、D(xw16、xw21、xw31)的酶活力最高,分别为22.8、20.4 U·mL^(-1),比其中的最强单菌株xw3、xw21高出58.3%、68.6%,且所产酶具有耐高温(40~55℃)性。复合菌系B、D培养5 d可将滤纸条崩解为糊状,10 d内对秸秆的降解率达24.5%、21.9%,较单菌株xw8、xw31增加9.4和4.7个百分点。经16S rDNA分子鉴定,复合菌系B由微杆菌属(Microbacterium sp.)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus sp.)组成,复合菌系D由芽孢杆菌属(Bacillus sp.)、类芽孢杆菌属(Paenibacillu sp.)组成。本研究结果进一步丰富了纤维素降解菌种资源,为农业废弃物处理特别是堆肥接种剂的开发提供了借鉴。

玉米秸秆分解复合系的构建

以菜园土和不同有机肥组合的土样为材料,通过天然纤维素分解菌群的分离、驯化以及复配具有纤维素酶、半纤维素酶和木质素酶活性的单菌株来构建玉米秸秆分解复合系。结果表明,对筛选得到的6个分解菌群进行了驯化培养,10代后菌群的pH值和羧甲基纤维素酶(CMC)活性已基本稳定;经过与具有纤维素酶活性(M,H)、木质素酶活性(Y1,Y7)、半纤维素酶活性(Y6)的菌株复配后得到的复合系,真菌与细菌含量均有所提高,CMC活性达到了35.6 U/g。

高效纤维素降解复合菌系M6的构建及堆肥效果初探

为探讨微生物复合菌系对纤维素的协同降解效果,从西藏农田土壤和长沙稻田腐叶堆积物中筛选出6株高温纤维素降解菌,构建纤维素高效降解复合菌系M6,分析复合菌系M6对堆肥物料的温度、pH值、总有机碳含量、总氮含量、碳氮比、总养分含量和种子发芽指数的影响。结果表明,复合菌系M6处理具有较好的CMC-Na酶活性和滤纸酶活性,在50℃下发酵25 d时,接种复合菌系M6的油菜秸秆降解率可达16.4%;复合菌系M6处理较其他处理具有较高的堆肥温度及较长的高温时间,在发酵的第3天迅速达到温度峰值(63.7℃),其高温期可持续8 d;复合菌系M6处理的堆肥物料pH值呈弱碱性;堆肥末期,复合菌系M6处理总有机碳含量由50.44%下降至32.77%,总氮含量由1.79%升高到2.28%,碳氮比由28.18下降至14.19,总养分含量为13.27%;复合菌系M6处理的种子发芽指数始终高于其他处理,堆肥末期种子发芽指数为107%,复合菌系M6处理的堆肥具有较好的腐熟度及品质。

低温纤维素降解复合菌系的选育及性能分析

以腐木和堆肥样品为材料,通过限制性继代培养和混合培养,筛选出一组高效稳定的低温纤维素降解复合菌系Y。对复合菌系Y不同生长阶段pH、酶活、失重率及产物之间的相互关系进行了研究。结果表明,0～6 d为复合菌系Y的对数生长期,4 d内滤纸条完全崩解,在20℃下静置培养10 d,水稻秸秆的降解率达到59%,酶活为103.5 U/mL,主要代谢产物为乙酸,并有少量的丁酸和丙酸,含量分别为1.70、0.21、0.12 g/L,其中乙酸占总挥发酸含量的85%。复合菌系Y适用于以秸秆为原料的低温产沼气发酵。

堆肥中纤维素降解菌的筛选及复配菌降解性能研究

纤维素作为植物细胞壁的主要成分广泛存在于自然界中,其降解过程对于堆肥发酵、土壤改良及生物质能的开发利用具有重要意义。在堆肥过程中,纤维素降解菌发挥着至关重要的作用。本文旨在将纤维素分解菌株从玉米秸秆堆肥中分离出来,并通过测定相关酶的活性、滤纸条的崩解能力和兼容性、再构建复合菌系、评价降解性能等方法,筛选优良菌株。