低品位含鉀礦物微生物轉(zhuǎn)化過程與機理研究.pdf

1、我國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對低品位含鉀礦物的生物轉(zhuǎn)化作用過程與機理，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對低品位含鉀礦物的生物轉(zhuǎn)化作用過程。結(jié)果表明，礦粉顆粒間借助外力旋轉(zhuǎn)作用而發(fā)生碰撞和摩擦等機械作用，且這種機械作用的大小與旋轉(zhuǎn)速度與礦粉的添加

2、量有關(guān)，當二者增大時，機械作用明顯增強。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，當分別以葡萄糖和玉米漿為磷：氮源時，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，但動態(tài)培養(yǎng)過程中菌株TH003對礦粉的轉(zhuǎn)化作用大于靜態(tài)培養(yǎng)過程，動態(tài)培養(yǎng)條件下第1

3、8d時速效鉀含量達到最大值335.0mg/L，而靜態(tài)條件下培養(yǎng)24d時速效鉀含量僅為104.2mg/L，當菌絲體與礦粉顆?！案綦x”時，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較少，僅為105.4mg/L。在液體動態(tài)培養(yǎng)過程中，菌絲體對礦物的作用過程包括菌絲體對礦物顆粒的吸附、包裹、吸收、蝕刻，有機．礦物復合體形成及菌體代謝產(chǎn)物對礦物顆粒的化學降解作用。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，運用中心旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計法

4、確定了當搖瓶發(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℃、時間18.9 d、搖床轉(zhuǎn)速98 rpm、接種量10.2％時，速效鉀含量達414.62 mg/L，獲得的模型能較好的指導實際生產(chǎn)。固體發(fā)酵中，當以金針菇栽培廢料為培養(yǎng)基主要基質(zhì)，采用間歇式氣相動態(tài)發(fā)酵方式進行發(fā)酵時，礦物中鉀的轉(zhuǎn)化率達2.86％。 本論文從微生物地球化學的角度探討了低品位含鉀巖石的微生物轉(zhuǎn)化過程和機理，為國內(nèi)外在這一