低品位含鉀礦物微生物轉(zhuǎn)化過(guò)程與機(jī)理研究.pdf

1、我國(guó)可溶性鉀礦資源極為缺乏，因此有效利用低品位含鉀礦物并提高其轉(zhuǎn)化率則顯得十分重要。本文研究了兼性嗜熱真菌Aspergillus fumigatusTH003對(duì)低品位含鉀礦物的生物轉(zhuǎn)化作用過(guò)程與機(jī)理，初步探索了微生物技術(shù)在提高含鉀礦物生物有效性方面的應(yīng)用。 采用液體培養(yǎng)方法研究了TH003對(duì)低品位含鉀礦物的生物轉(zhuǎn)化作用過(guò)程。結(jié)果表明，礦粉顆粒間借助外力旋轉(zhuǎn)作用而發(fā)生碰撞和摩擦等機(jī)械作用，且這種機(jī)械作用的大小與旋轉(zhuǎn)速度與礦粉的添加

2、量有關(guān)，當(dāng)二者增大時(shí)，機(jī)械作用明顯增強(qiáng)。菌絲體能明顯吸附并包裹礦粉顆粒，且這種作用與菌絲的生長(zhǎng)和生物量緊密相關(guān)，生物量的變化與菌絲體吸附礦粉量的大小呈現(xiàn)相似的變化趨勢(shì)，當(dāng)分別以葡萄糖和玉米漿為磷：氮源時(shí)，菌絲體吸附的礦粉量最大，分別為14g/100mL和13g/100mL。不論是液體靜態(tài)培養(yǎng)和液體動(dòng)態(tài)培養(yǎng)，TH003菌株均能轉(zhuǎn)化含鉀礦物，釋放出可溶性鉀素，但動(dòng)態(tài)培養(yǎng)過(guò)程中菌株TH003對(duì)礦粉的轉(zhuǎn)化作用大于靜態(tài)培養(yǎng)過(guò)程，動(dòng)態(tài)培養(yǎng)條件下第1

3、8d時(shí)速效鉀含量達(dá)到最大值335.0mg/L，而靜態(tài)條件下培養(yǎng)24d時(shí)速效鉀含量?jī)H為104.2mg/L，當(dāng)菌絲體與礦粉顆粒“隔離”時(shí)，僅有菌絲的代謝產(chǎn)物作用于礦粉，釋放的速效鉀含量相對(duì)較少，僅為105.4mg/L。在液體動(dòng)態(tài)培養(yǎng)過(guò)程中，菌絲體對(duì)礦物的作用過(guò)程包括菌絲體對(duì)礦物顆粒的吸附、包裹、吸收、蝕刻，有機(jī)．礦物復(fù)合體形成及菌體代謝產(chǎn)物對(duì)礦物顆粒的化學(xué)降解作用。采用搖瓶發(fā)酵和固體發(fā)酵技術(shù)探討含鉀礦粉的生物轉(zhuǎn)化試驗(yàn)，運(yùn)用中心旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)法

4、確定了當(dāng)搖瓶發(fā)酵條件為葡萄糖39.5g/L、玉米漿14.9 g/L、初始pH5.6、溫度46.2℃、時(shí)間18.9 d、搖床轉(zhuǎn)速98 rpm、接種量10.2％時(shí)，速效鉀含量達(dá)414.62 mg/L，獲得的模型能較好的指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。固體發(fā)酵中，當(dāng)以金針菇栽培廢料為培養(yǎng)基主要基質(zhì)，采用間歇式氣相動(dòng)態(tài)發(fā)酵方式進(jìn)行發(fā)酵時(shí)，礦物中鉀的轉(zhuǎn)化率達(dá)2.86％。 本論文從微生物地球化學(xué)的角度探討了低品位含鉀巖石的微生物轉(zhuǎn)化過(guò)程和機(jī)理，為國(guó)內(nèi)外在這一