低温启动堆肥菌剂的筛选优化及相关应用研究
2011年全国畜禽粪便产生量达到25.45亿吨，由于我国目前缺少有效的管理及治理措施，已造成严重的环境污染。另一方面，根据相关资料，每年全球生物质能产生量是人类能源消耗总量的5-10倍，而其中较大部分是纤维素。作为农业大国，我国的秸秆产量非常大，其中所富含的纤维素物质不容易发生降解，如果能将二者相互结合利用，将对于土壤肥力的增加，环境污染的减少及帮助农作物增产产生较大的意义。 但是东北地区尤其是哈尔滨地区属于高寒地区，秋冬季节的低温会大大降低微生物的活性，从而造成堆肥的启动困难、秸秆降解效率低等问题，因此，我们需要利用相关技术来提高低温情况（10℃以下）下堆肥启动的快速性，进而提高生产效率及质量。 本研究主要以农村自然堆肥及稻田土等作为菌种来源，利用传统的平板分离技术，通过初筛及进一步的基于两因素的复筛，得到了低温纤维素降解菌DF3、DF8、DF25三株，它们分别属于Alcaligenes sp.，Alcaligenes sp.和Brevundimonas terrae(T)。低温淀粉降解菌T4、T10及DF27三株，其中T4属于Brucellaceae bacterium KAV，低温糖降解菌DF26，属于Pusillimonas sp，。然后采用添加多功能复合菌的方式进行纤维素降解，继而研究了两株纤维素降解菌DF3、DF8的摇瓶发酵产酶的培养条件响应面优化，从碳源、氮源、接种量、pH值、表面活性剂的含量、发酵时间、摇速、温度等八个因素进行单因素试验，然后进行P-B设计试验，最陡爬坡试验及BBD试验和验证试验，最后求解得出DF3的最佳产酶条件为接种量8.9ml，pH值为7.5，温度为40℃，氮源为9.5g/L时酶活力为1848IU，求解得出DF8的最佳产酶条件为接种量5.7ml，转速为105rpm，碳源为11.5g/L时酶活力为572IU。最后将菌剂固态发酵后应用于接种堆肥及施肥等相关应用，将菌剂固态发酵后接种堆肥，发现接种多功能菌剂的处理升温迅速，比对照提前四天到达高温期，起温快，温度达到60℃后至少7d，说明本菌剂的低温启动效果较好。随后研究了施化肥及有机肥对白菜地所产生的不同影响，结果发现施用有机肥以后能有效提高土壤中腐殖酸的含量，测产得到堆肥产品组亩产约为9990kg，化肥组约为8702kg，空白组约为7361kg，效果良好。通过本研究，以期实现稻秆等纤维素类废弃物与畜禽粪便的结合及有效利用，以缓解畜禽粪便带来的环境污染，并提高稻杆等纤维素的利用率。
农业生产;低温纤维素降解菌;菌种筛选;堆肥产品;低温启动效果
东北农业大学
硕士
农业资源利用
单德鑫;陈威
2015
中文
S182
77
2015-09-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）