堆肥中高效降解纖維素-林丹復(fù)合菌系的構(gòu)建及應(yīng)用.pdf

1、本研究以4種不同原料堆制的高溫期堆肥樣品為菌種來源，通過兩種馴化方法、多代篩選及其不同系之間的優(yōu)化組合，最后構(gòu)建出一組能有效降解纖維素和有機(jī)氯農(nóng)藥(林丹)的復(fù)合微生物菌系(CMS)。在實驗室條件下對該復(fù)合系的穩(wěn)定性、菌種組成、適宜培養(yǎng)條件和秸稈分解特性進(jìn)行了研究，并通過模擬堆肥和野外堆肥分別研究了該復(fù)合菌系對木質(zhì)纖維素和林丹的降解特性。主要研究結(jié)果如下： (1)CMS由可平板分離培養(yǎng)的7株細(xì)菌和采用分子生物學(xué)方法得到的4株細(xì)菌組

2、成，在培養(yǎng)過程中復(fù)合系的菌種組成在各個時期的比例不同，復(fù)合系細(xì)菌具有較高的多樣性。CMS在0～3d內(nèi)處于對數(shù)生長期，此后生長緩慢，5d后基本保持穩(wěn)定。通過對若干代復(fù)合菌系培養(yǎng)液的pH值、物質(zhì)分解能力及菌種組成進(jìn)行測定，證明CMS具有穩(wěn)定性和高效性等特點。 (2)該CMS復(fù)合系對濾紙、脫脂棉、稻秸粉和鋸末等不同纖維素材料均有較強(qiáng)的分解能力，且分解活性隨天然纖維素含量增大而增高。復(fù)合菌系對纖維素物質(zhì)進(jìn)行分解越多，對林丹的降解作用越強(qiáng)

3、。碳源最佳濃度為0.5％和1％(w/v)。有機(jī)氮源對分解效果的影響明顯優(yōu)于單純的無機(jī)氮源，氮源濃度以0.25％和0.5％為宜。CMS能在較大的pH范圍內(nèi)保持高的纖維素分解活性，但在中性及偏堿環(huán)境中活性最強(qiáng)。最適pH為7～9，該pH也最有利于林丹的降解。CMS復(fù)合系適宜培養(yǎng)方式是靜止培養(yǎng)，溶氧量范圍以0.07～0.13mg·L-1為宜，最適生長溫度均為50℃～60℃。 (3)對稻秸的分解試驗結(jié)果表明，在整個發(fā)酵過程中，稻秸重量變化

4、與發(fā)酵液pH變化一致，發(fā)酵前5d內(nèi)復(fù)合系對纖維素的分解活性最高。發(fā)酵結(jié)束時，纖維素和半纖維素含量分別降低了7.39％和43.76％，而木質(zhì)素在整個發(fā)酵過程中分解很少。 (4)通過在模擬堆肥和野外堆肥中分別加入CMS復(fù)合菌系，探討接種處理對提高堆肥效率和有機(jī)污染物去除效果。復(fù)合菌系使可溶性糖和淀粉在堆肥初期的分解加速，使堆肥在60℃以上高溫持續(xù)時間延長，對纖維素、半纖維素和林丹的降解都有較為明顯的促進(jìn)作用。對GI等不同腐熟度指標(biāo)的