高效降解水稻秸稈復合菌群的構建及其降解效能.pdf

1、中國正處于農業(yè)經(jīng)濟高速發(fā)展的快車道，具有人口稠密，地域遼闊的特點。我國每年產(chǎn)生的農作物秸稈總量數(shù)值驚人，可達8億噸。其中，水稻秸稈所占比例位居榜首。通過構建復合菌群，應用生物降解的方式處理水稻秸稈不僅能夠提高土壤肥力，改善土壤結構，而且能夠有效解決資源再利用和降低生產(chǎn)成本的問題。這對于生物質資源轉化循環(huán)利用，降低環(huán)境污染程度具有重要意義。
　　采用CMC-Na培養(yǎng)基從水稻秸稈腐殖質中分離篩選出具有纖維素降解能力的菌株L4，通過形態(tài)

2、學水平，培養(yǎng)特征觀測和16S rDNA序列測定三個層次進行種屬鑒定工作，最終確定該菌株為灰略紅鏈霉菌（Streptomyces griseorubens）。同時測定了透明圈直徑大小以及秸稈發(fā)酵體系中纖維素酶活變化規(guī)律，研究表明該菌株具有降解秸稈的優(yōu)良特性。結合纖維素酶的組成特點，依據(jù)不同菌株的產(chǎn)酶特性，我們選取了菌株L4，黑曲霉和綠色木霉用于構建功能互補且酶系完備的復合菌群。根據(jù)拮抗性檢測實驗結果顯示，三者之間不存在相互抑制能力。功能互

3、補性驗證實驗顯示復合菌群與單個菌株比較來看，對于水稻秸稈各化學組分的降解能力均有顯著提高。
　　系統(tǒng)地分析了復合菌群在秸稈發(fā)酵體系中的纖維素酶活和木質素酶活的變化規(guī)律，結果顯示CMCase和β-1,4-葡聚糖酶的酶活峰值大小分別為83.89U/mL和66.56U/mL，木聚糖酶活峰值大小為191.82U/mL，木質素酶中的錳過氧化物酶活峰值大小為8.21U/mL。相對于菌株L4，四種纖維素酶組分和木聚糖酶活水平均有顯著提高，錳過氧

4、化物酶活峰值大小提高到2.45倍。
　　測定了水稻秸稈各化學組分的含量變化，結果顯示發(fā)酵周期結束后秸稈中半纖維素降解率高達56.87％，纖維素降解率相對于前者略低為44.19%，對于木質素的降解利用相對較弱，僅為18.46%。與菌株L4比較來看，纖維素降解率提高到1.58倍，半纖維素降解率提高到1.14倍，研究表明復合菌群分解利用秸稈的能力更強，降解程度更為顯著，但復合菌群對于木質素的降解利用遠不及秸稈組分中的碳水化合物。