61谭周进573-578.docVIP

纤维素分解混合菌群腐解稻草的使用技术研究 谭周进，肖嫩群，张杨珠，盘莫谊 湖南农业大学资源环境学院长沙 410128 为了得到具有较强纤维素分解能力的复合微生物组合用于秸秆还田从不同生态环境来源的土壤中用培养基进行了纤维素分解混合菌群的富集筛选，得到了酶活性较高的以兼性厌气性细菌为主的纤维素分解混合菌群。该菌群腐解稻草粉的效果要比稻草秆好，施用氮肥时分次施用或者施用缓控释肥较好。使用该菌剂时，先喷洒在稻草堆上，当菌吸附在稻草上后再撒开，这样有利于菌发挥作用。模拟稻田试验结果表明，处理的失重率与对照的失重率差异达到极显著水平，说明该菌剂在土壤中仍然能够加快稻草的腐解，稻草还田少耕与免耕条件下，该菌剂同样有效果。 纤维素分解菌；纤维素酶；稻草中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2007）0-0573-06纤维素是地球上既丰富又不断再生的有机物质[1]，农作物秸秆含有丰富的氮、磷、钾及微量元素等，但大部分被焚烧，造成对环境的严重污染，影响航空和高速公路运输，同时也大大减少了土壤有机质的投入，严重影响着土壤的可耕性。将秸秆直接还田，配合有效的方法，使秸秆既可以腐熟为当季作物利用，又不危害作物的生长，是秸秆资源有效利用和适应生态农业发展需要的较佳途径[2]。但是]。秸秆生物腐熟剂的施用，能够促进早稻秸秆的腐熟，部分解决由此而引起的不良影响。在还田秸秆的生物腐熟剂中，兼性好气性细菌制剂的施用，可能会避免土壤还原性有害物质的有害影响[5]。前人对纤维素分解菌的分离，曾拟出一些方法[68]，但在使获得的纯种仍保持纤维素分解活力上都还存在一些问题。有人通过筛选不同菌株组合在一起，可以提高纤维素的分解能力，如将木霉和芽孢杆菌混合在一起来分解稻草，4 d后稻草的失重率为38.82%[9]。为此，笔者开展了纤维素分解混合微生物组合的筛选，获得了一个分解纤维素的天然混合物，本文报道该混合菌群的使用技术。 纤维素分解菌富集供试材料采自湖南农业大学附近和湖南宁乡县不同生态环境下有机质含量较高的土壤，分别采自畜牧场、浏阳河堤、淤水沟、大田、鱼塘、菜地等地方。有关该混合菌群的特性将另文报道。 NaNO3 1 g, NH4 2SO4 1 g, K2HPO4 1 g, KCl 0.5 g, MgSO4.7H2O 0.5 g, FeSO4.7H2O 0.01 g, CMC-Na 1 g, H2O 1000 ml, pH 7.0~7.4, 用于纤维素分解菌的摇床筛选及液体菌种的制备 [10]。 取保存的纤维素分解菌在液体菌种培养基中活化，然后按1%接种量接种到装有摇瓶培养基的500 ml盐水瓶中密封，保持其较好的气密性,然后120 r·m 36 ℃培养。 分别称取3.0 kg早稻秸秆和稻草粉装入塑料桶中，然后按质量比稻草水 15进行浸泡，并按水的质量加入0.1%的尿素，接种1%的液体菌种，在35 ℃的恒温箱中进行腐解，每隔一定时间取一次水样，测定纤维素酶活性及还原糖含量，腐解15 d，设3次重复。分别以不接纤维素分解菌做为对照。 分别称取3.0 kg早稻秸秆装入尼龙袋后放入塑料桶中，然后按质量比稻草水 15进行浸泡，并按每桶水质量的0.1%称取尿素设处理1尿素一次性加入；处理2先加入尿素用量的50%，然后分别在第5 d和第10 d加入尿素用量的25%，各设3次重复，接种1%的液体菌种。分别以不接菌种为对照。在35 ℃的恒温箱中进行腐解，每隔一定时间取一次水样，测定纤维素酶活性、还原糖含量及COD，腐解15 d后取出用流水洗净，烘干至恒重，计算失重率，并用邓肯氏新复极差法进行显著性分析。 分别按每袋称取3.0 kg早稻秸秆设处理1按稻草量的1%喷雾接种混合液体菌种吸附10 min，然后装入尼龙袋，按质量比稻草水 15进行浸泡；处理2将稻草装入尼龙袋后，然后按质量比稻草水 15进行浸泡，再按稻草量的1%接种混合液体菌种；对照将稻草装入尼龙袋后，然后按质量比稻草水 15进行浸泡，不接菌种。然后分别按每桶水质量的0.1%加入尿素，在35 ℃的恒温箱中进行腐解，每隔一定时间取一次水样，测定纤维素酶活性、还原糖含量、pH值及COD，腐解15 d后取出用流水洗净，烘干至恒重，计算失重率，并用邓肯氏新复极差法进行显著性分析。各设3次重复。 在每个搪瓷盆中分别摆设87.66 g稻草每盆加入800 ml水和5.25 g尿素用手将尿素混匀溶解并且润湿稻草然后每盆加入10 ml菌液混匀各设3次重复以不加菌为CK。然后置于37 ℃恒温培养15 d后，分别装入尼龙袋中用流水洗净，烘干至恒重，计算失重率，并用邓肯氏新复极差法进行显著性分析。 图1 混合菌群腐解稻草秆和稻草粉时纤维素酶的变化 Fig. 1 The change of cellulase activit