農林廢物堆肥化中木質素生物降解研究及接種劑開發(fā).pdf

1、目前，堆肥化處理技術已成為農業(yè)廢物資源化利用技術之一，該方法能實現(xiàn)農業(yè)廢物循環(huán)利用，既可取得良好的經(jīng)濟效益，又可實現(xiàn)清潔生產，防止環(huán)境污染。目前，堆肥化處理技術正進入科學化的新階段，為了改善該技術存在的如歷時時間長，肥效低等諸多不足，提高堆肥效率、提升產品質量，使之能大規(guī)模推廣應用，國內外研究者就堆肥設備、堆肥化工藝、堆肥微生物學、堆肥化控制以及堆肥技術和產品的應用等方面開展了大量研究工作。其中，限速有機物的降解一直被認為是快速堆肥的關

2、鍵，農業(yè)廢物堆肥化中的限速有機物主要是指木質纖維素，這類有機物結構堅硬，分解困難，與腐殖質產生有密切聯(lián)系。 木質素是農業(yè)廢物堆肥化過程中的主要限速有機物，其降解被認為是快速堆肥的關鍵。本研究采用PLFA方法定量分析堆肥化過程中木質素降解微生物學機理，并以此為依據(jù)，研究開發(fā)高效堆肥化接種劑。 應用PLFA-PLS法構建了木質素含量與PLFA之間的定量回歸模型，分析模型參數(shù)可發(fā)現(xiàn)，農業(yè)廢物堆肥化過程中木質素的有效降解是數(shù)量少

3、、能力強與數(shù)量多、能力弱的微生物共同作用的結果，前者主要是真菌、放線菌，后者主要是細菌，其中真菌與放線菌在堆肥化過程中占主導地位。微生物種類較之數(shù)量對于木質素降解更為有利。在高溫期，有效的木質素降解微生物群落組成為：革蘭氏陽性細菌：革蘭氏陰性細菌：放線菌：真菌為42：35：6：1 7；在二次發(fā)酵期為：革蘭氏陽性細菌：革蘭氏陰性細菌：放線菌：真菌為58：23：4：15。微生物濃度數(shù)量級為108cells/g dw。 選取農林廢物堆

4、肥中篩選出的木質素降解優(yōu)勢土著微生物枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis)、銅綠假單孢菌(Pseudomonas aeruginosa)、黑曲霉(Aspergillusniger)、簡青霉(penicillium simplicissim)、栗褐鏈霉菌(Streptomyces badius)，依據(jù)PLFA-PLS定量分析所得堆肥化二次發(fā)酵期有效的木質素降解微生物群落組成比例混合接種至稻草基質發(fā)酵瓶中，做一組正交試驗L9(34

5、)以優(yōu)化混合比例，以期研究開發(fā)一種基于木質素降解的高效堆肥化接種劑。試驗結果表明：、混合菌劑具有較強的木質素降解能力，其對木質素降解是木質素過氧化物酶、錳過氧化物酶、漆酶、纖維素酶和半纖維素酶共同作用的結果；當按照個數(shù)比細菌：放線菌：真菌為85：5：10；枯草芽孢桿菌：銅綠假單孢菌為55：25；黑曲霉：簡青霉為2：1配比時，木質素、纖維素、半纖維素降解率最高，分別達到22.1 3％、48.97％、55.93％。在不滅菌的前提下，按此配比