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《湖北农业科学》2021,60(16)
为了提高生物质秸秆降解速度,筛选高效生物质纤维素降解菌系,以富含玉米秸秆的腐烂物为菌源,用纤维素刚果红选择性培养基进行初筛,从中分离高效纤维素降解菌。初筛由刚果红培养基上透明圈直径大小以及滤纸条崩解能力初步判定;复筛则通过酶活的测定,包括滤纸条酶活的测定、羧甲基纤维素酶活的测定进行逐级筛选,从而组建高效菌株复合菌系。结果表明,从腐烂的玉米秸秆中筛选到一组玉米秸秆降解复合菌系,其C1菌株滤纸酶活相比最高,为8.52 U/mL;N1菌株的纤维素酶活最高,为6.44 U/mL。对所筛选的菌株复合菌系测序鉴定发现,复合菌系优势菌系主要组成是栓菌(Trametes)、稻瘟病菌(Sarocladium)、链霉菌(Streptomyces)、未分类的放线菌(Actinomycetales unclassified)、丙酸杆菌(Propionibacterium)。 相似文献
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为了研究复合菌系分解纤维素的分解特性,将从复合菌系中分离的一株厌氧细菌WSC-B(Clostridium sp.)与另外2株好氧细菌(Bacillus sp.和Clostridiaceae sp.)重新组合为一个新的复合菌系F1,通过减重法分析F1纤维素分解能力,利用3,5-二硝基水杨酸显色法(DNS法)分析F1产生的几种纤维素酶的活性。结果表明:复合菌系在接种后10 d可使水稻秸秆和滤纸分别减重73.9%和70.6%。WSC-B、WSC-A、WSC-5比例为3∶2∶1时,降解效果最佳。复合菌系F1的纤维素滤纸酶活、外切酶、内切酶、β-葡萄糖苷酶的最大值分别为16.26 U·m L-1、56.25 U·m L-1、30.67 U·m L-1和10.81 U·m L-1。 相似文献
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腐熟堆肥中维素降解菌筛选鉴定及酶学特性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为筛选高效纤维素降解菌,促进堆肥过程中秸秆等纤维素物质快速腐解,在以牛粪和秸秆为材料的腐熟堆肥中分离菌株,以刚果红培养基和滤纸条降解试验初筛菌株,筛选出透明圈与菌落直径比值较大、滤纸条分解能力较强的菌株,作液体发酵培养,测定其酶活力,得到羧甲基纤维素(CMC)酶活和滤纸(FPA)酶活均较高2株菌(1号和7号),并将其在以羧甲基纤维素钠为唯一碳源产酶培养基中作产酶特性研究。结果表明,pH 6.5,培养时间48 h条件下,1号和7号菌株CMC酶活分别为26.82和31.28 U·m L-1,FPA酶活分别为20.32和20.82 U·m L-1。通过形态学、生理生化特征、16S rDNA核酸序列分析及26S rDNA的D1/D2区域测序鉴定,确定1号菌属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),7号菌属于隐球酵母菌(Cryptococcus flavescens)。 相似文献
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降解秸秆纤维素丝状真菌的分离鉴定 总被引：1，自引：0，他引：1
经过初筛和复筛从腐烂的秸秆中分离出的8株产纤维素酶的真菌中获得1株高效降解秸秆纤维素的丝状真菌g76,经菌株形态分析和18S rRNA基因序列分析,确定该菌株为Gibberella fujikuroi,以天然水稻秸秆为惟一碳源,37℃摇瓶培养120 h.所得粗酶液作用于CMC-Na、水稻秸秆、滤纸、木聚糖等不同底物,其酶活可分别达1.722 67 IU·mL-1(Cx酶)、0.368 13 IU·mL-1(Cx酶)、0.344 24 IU·mL-1(FPase)、0.531 78 IU·mL-1(半纤维素酶). 相似文献
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针对东北寒区冬季沼气发酵水解效率低下问题,从土壤中定向筛选一组耐低温纤维素降解菌系LTF-27。利用间歇试验,通过Box-Benhnken中心组合设计和响应面分析法(RSM),优化其稻秆水解培养条件。反应装置有效体积300 mL,底物唯一碳源为2 g·L~(-1)水稻秸秆,温度控制在(17±1)℃、摇床转速100 r·min-1,培养13 d。通过单因素和中心组合试验确定主要影响因素及优化组合为水稻秸秆2 g·L~(-1),(NH_4)SO_41.5 g·L~(-1),NaCl 5 g·L~(-1),酵母浸粉1 g·L~(-1),MgSO_40.057 g·L~(-1),CaCO_31.49 g·L~(-1),K_2HPO_40.75 g·L~(-1)。优化后低温条件下稻杆降解率可达64.51%,提高10.2%。利用分光光度法对复合菌系LTF-27产酶结果分析表明,该菌系可将纤维素降解为简单糖完整纤维素酶系,酶系中3种关键酶产酶过程相似,β-葡萄糖苷酶酶活(最大值3.4 IU·mL~(-1))较内切葡聚糖酶活(Cx)(最大值8.5 IU·mL~(-1))、外切葡聚糖酶活(C_1)(最大值7.9 IU·mL~(-1))活性低。 相似文献
7.
[目的]研究菌酶共降解棉秸秆工艺,为菌酶混合棉秸秆固体发酵的研究提供相应的工艺参数和理论依据.[方法]根据羧甲基纤维素酶活和滤纸酶活确定最佳混菌组,采用正交试验,研究不同混菌组、酶制剂、含水量对NDF含量、ADF含量、纤维素含量、纤维素降解率的影响,并且通过感官评价、pH值及干物质含量确定发酵棉秆品质.[结果]发酵最优条件为A1B2C2,即混菌组为Lp+∶TH14∶295∶BS-2=1∶1∶1∶1,酶活为15 000 U/g,加水量为50;.最优发酵条件下,NDF含量降低4.61;,ADF含量降低8.01;,纤维素含量降低10.74;,纤维素降解率达25.62;,pH值为4.21,干物质含量为54.2;,棉秆品质为优等.[结论]菌酶混合发酵棉秸秆提高棉秆品质的最佳条件. 相似文献
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棉秸秆纤维素降解菌系构建及固体发酵条件优化 总被引：2，自引：1，他引：1
【目的】构建棉秸秆降解菌系及其固体发酵条件优化。【方法】根据羧甲基纤维素酶活(CMC)和滤纸酶活(FPA)筛选纤维素降解能力强的菌株,与调节发酵品质的菌株配比,采用响应面法评价初始含水量、接种量、发酵天数及其交互作用对棉秸秆纤维素降解率的影响。【结果】得到24株纤维素降解菌,其中一株透明圈直径与菌落直径的比例最大值 6.20,FPA酶活力9.699 U/h,CMC酶活力10.435 U/h,通过鉴定为枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis),与产朊假丝酵母(Candida utilis)、植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)构建复合菌系按1∶1∶2∶1进行发酵,对模型进行方差分析,方程回归显著(P<0.000 1),接种量15.0%,发酵时间35.0 d,水分80.0%时,纤维素降解率达35.91%,接种量对纤维素降解率影响最大。【结论】构建了棉秸秆纤维素降解菌系,确定了固体发酵最佳条件,为棉秸秆饲料化提供了实验及理论依据。 相似文献
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为选育玉米秸秆的高效降解菌株,采用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)水解圈测定法结合纤维素总酶活测定法进行初筛,并利用玉米秸秆失重法复筛,得到1株玉米秸秆高效降解菌,命名为L5,其胞外纤维素酶活为71.2 U/mL,初步鉴定为烟曲霉(Aspergillus fumigatus).该菌在30℃条件下,8d内对玉米秸秆的降解率高达54.9％;其降解产物经酿酒酵母厌氧发酵5d,乙醇得率为4.5％.说明烟曲霉L5能直接应用于玉米秸秆发酵生产乙醇工业中. 相似文献
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《山东农业科学》2015,(9)
以胶南玉米秸秆堆积物为菌源,分离、筛选高效降解纤维素的菌株,并对其进行鉴定和酶活测定。结果表明:采用以秸秆为唯一碳源进行富集培养及刚果红脱色圈的方法,从胶南玉米秸秆堆积物中筛选出能降解纤维素的菌株10株;通过比较透明圈大小,筛选出一株产酶能力较高的菌株0901;采用3,5-二硝基水杨酸比色法(DNS)测定菌株0901的纤维素酶活为1 267.43 U/m L;根据序列比对结果,构建关于0901的系统发育树,结合其形态特征和生理生化特性将其鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);通过菌株对玉米秸秆的降解对其降解效果进行验证,降解30 d后玉米秸秆失重率为36.2%。表明,分离筛选出的枯草芽孢杆菌菌株0901的纤维素降解能力较高。 相似文献
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发酵床是目前国内规模化养猪企业广泛采用的粪污处理模式,其关键在于投加的微生物菌剂。为了分离出能高效降解猪粪的菌株,采用NH3选择性培养基对土壤微生物菌株进行初筛,共得到7株氨氮降解率大于70%的菌株。通过猪粪发酵模拟实验对分离株的NH3抑制效果进行初步评价,结果表明,7株菌株均能不同程度地减少猪粪发酵过程中氨的释放量,其中Z10菌株的NH3抑制效果最为显著。针对猪粪除臭及促进猪粪腐熟效果开展了Z10菌株应用效果评价。除臭试验结果显示,Z10菌株对猪粪臭气中NH3与H2S均有较好的抑制作用,在21 d发酵周期内, NH3与H2S的释放量较对照组分别减少了38.66%与50.03%。促腐熟试验结果显示,Z10组种子发芽率与发芽指数分别达到了83.33%与88.55%,而对照组发芽率与发芽指数仅为68.35%与59.12%。生化鉴定显示,Z10菌株无蛋白酶活性,具有较弱的糖化酶、淀粉酶及脂肪酶的活性,但表现出较强纤维素降解活力,其纤维素酶活力达到232.543 U·mL-1,推测Z10菌株表现出的促腐熟效果主要源于其高纤维素降解活力。16S rDNA分子鉴定结果显示该菌为烟曲霉菌(Aspergillus fumigatus)。 相似文献
12.
秸秆还田配合氮肥减量对稻田土壤养分、碳库及水稻产量的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
通过大田定位试验,研究秸秆还田和氮肥减量对稻田土壤养分、碳库及水稻产量的影响。结果表明,采用适当的秸秆还田配合氮肥减量处理可以有效改善土壤理化性状,提高水稻产量。与单施纯氮270 kg·hm-2处理相比,等氮量的秸秆还田配施纯氮240 kg·hm-2处理的稻田土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、总有机碳含量分别显著(P<0.05)增加了33.86%、13.83%、54.64%、21.60%、33.81%,而铵态氮、可溶性有机碳和微生物碳含量分别显著(P<0.05)减少了13.69%、49.22%和32.36%。在产量方面,秸秆还田配施纯氮240 kg·hm-2的产量最高,较秸秆不还田不施氮肥处理和秸秆还田不施氮肥处理分别显著(P<0.05)增产57.90%、62.22%。在本试验条件下,秸秆还田配施纯氮240 kg·hm-2为最优的秸秆还田配合氮肥减量模式,对改善土壤养分、增加土壤碳库、提高水稻产量具有一定作用。 相似文献
13.
[目的]筛选降解油菜秸秆的最优菌群,并研究其降解特性。[方法]通过刚果红平板法、苯胺兰平板法及纤维素酶、木质素酶产酶试验考察了6个菌群的油菜秸秆降解能力。[结果]腐烂秸秆土菌群生长最快,具有最大的生长量,木质素酶活性最高,纤维素酶活性达到了924 U/ml。腐烂秸秆土菌群固态发酵降解油菜秸秆14 d,对油菜秸秆、纤维素、木质素降解率为71%、82%、53%。前12 d对油菜秸秆、纤维素、木质素的降解量分别占各自总降解量的86.05%、93.35%、93.15%。[结论]腐烂秸秆土菌群为降解油菜秸秆最优菌群,并且在降解的前12 d为高效降解阶段。 相似文献
14.
蔬菜废弃物堆肥化技术研究 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的] 为探讨蔬菜废弃物堆肥化处理的最佳有机物配比组合,及添加微生物菌剂对蔬菜废弃物堆肥化的影响,[方法]本研究利用碧奥兰堆肥箱作为堆肥发酵仓,以蔬菜废弃物为原料,通过添加水稻秸秆、杂草等材料调节含水量和C/N进行堆肥发酵试验。设置处理1(蔬菜+水稻秸秆)、处理2(蔬菜+水稻秸秆+杂草)、处理3(蔬菜+水稻秸秆+微生物菌剂)三个处理,测定各处理的温度、含水率、pH、C/N以及发芽指数( GI) 等指标的变化。[结果]结果表明：蔬菜废弃物可通过添加秸秆、杂草等进行堆肥发酵,实现减量化、无害化、资源化的目的。添加微生物菌剂的处理在堆肥的第37d即完成发酵进程,而未添加微生物菌剂的处理在同条件下需要50d。[结论]添加外源微生物能显著提高堆肥温度、延长堆肥高温时间、加快有机物质的分解速率、缩短堆肥发酵周期。同时添加微生物菌剂可以促进堆肥的腐熟,降低堆肥产品对植物发芽和生长的不良影响。 相似文献
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持续性秸秆还田配施化肥对油菜-水稻轮作周年氮磷径流损失的影响 总被引：7，自引：0，他引：7
【目的】探究秸秆还田对巢湖地区油菜-水稻两熟制农田径流氮磷流失的影响,为源头控制巢湖流域面源污染提供科学依据。【方法】开展连续3年（2017—2019年）的田间小区实验,设置无秸秆+无施肥（CK）、常规施肥（F）、秸秆还田+常规施肥（SF）和秸秆还田+常规施肥减15%（SDF）4个处理。通过测定油菜-水稻轮作下农田地表径流中氮磷浓度和流失量,油菜水稻作物收获时土壤养分、作物氮磷养分吸收和产量,探讨秸秆还田对农田径流养分流失规律及土壤养分含量的影响。【结果】秸秆还田配施化肥降低了农田径流中氮的质量浓度,增加了磷的质量浓度。SF较F处理油菜和水稻季总氮（TN）平均质量浓度减少15.6%和26.0%,总磷（TP）增加12.5%和8.1%。SF、SDF处理降低了油菜-水稻轮作农田氮磷流失量。2017—2019年F处理的油菜和水稻径流TN、TP的流失量分别为11.9—26.7、1.3—2.8和15.6—27.0和0.8—2.0 kg·hm-2,较F相比,SF处理的油菜和水稻季TN显著降低18.4%—29.7%和21.9%—28.1%,TP流失量则降低1.3%—4.0%和1.0%—6.6%。秸秆还田能够增加土壤有机质等养分含量,短期内均能够降低土壤pH值,与F相比,SF处理的油菜和水稻季有机质、全氮、全磷、速效磷、碱解氮平均含量增幅分别6.2%、8.4%、27.3%、19.5%、5.0%和7.0%、10.9%、17.7%、7.5%、5.1%。秸秆还田配施化肥能够提高作物地上部氮磷累积量。F处理的油菜和水稻地上部作物氮素、磷素累积量均值分别为105.0、20.4和134.3、36.7 kg·hm-2,SF较F处理油菜和水稻季氮素累积量增加28.9%和7.8%,磷素增加12.1%和5.9%。秸秆还田提高了油菜-水稻轮作的周年产量,其中SF较F处理显著提高7.8%（2017年）和6.4%（2019年）。【结论】油菜-水稻轮作模式下秸秆还田配施化肥能够在保证作物产量的同时提高土壤养分含量,降低氮磷流失负荷。 相似文献
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秸秆还田和氮肥用量对冬小麦产量和氮素利用的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
【目的】在陕西关中小麦-玉米轮作区通过连续7年田间定位试验,探索秸秆还田配施化学氮肥对冬小麦产量、籽粒蛋白质含量、地上部吸氮量、收获期土壤硝态氮残留量及土壤氮素平衡的影响,为小麦增产及氮素高效利用提供科学依据。【方法】试验采用裂区设计,主处理为玉米秸秆还田和不还田,副处理设置5个施氮水平,分别为0（N0,不施用氮肥）、84 kg·hm-2（N84,当地推荐氮肥用量的一半）、168 kg·hm-2（N168,当地推荐氮肥用量）、252 kg·hm-2（N252,高氮肥用量）、336 kg·hm-2（N336,超高氮肥用量）。【结果】与秸秆不还田处理相比秸秆还田未提高冬小麦籽粒产量,施用氮肥较不施氮肥小麦增产18%—29%,而超高氮肥用量较推荐氮肥用量有减产风险。秸秆还田和氮肥用量对小麦产量有交互效应。与秸秆不还田处理相比,秸秆还田在氮肥用量为252和336 kg·hm-2时,公顷小麦穗数增加5%—7%,产量平均增加5%—6%。秸秆还田对小麦籽粒蛋白质含量无显著影响,施用氮肥的籽粒蛋白质含量较不施用氮肥增加16%—33%。秸秆还田对小麦地上部吸氮量无显著影响,施用氮肥的地上部吸氮量较不施用氮肥增加36%—72%。秸秆还田和氮肥用量对小麦地上部吸氮量有交互效应。与秸秆不还田处理相比,秸秆还田在氮肥用量为252和336 kg·hm-2时地上部吸氮量平均增加5%—8%。与秸秆不还田相比,秸秆还田使土壤硝态氮残留量平均增加18%,增加的硝态氮含量主要分布在70—170 cm土层。N168处理在秸秆不还田条件下土壤氮处于亏损状态,秸秆还田后有效地弥补了氮亏缺,进一步增加氮肥用量,将大幅增加土壤氮盈余量。相对于秸秆还田,氮肥用量对土壤氮盈余量的影响更大。【结论】秸秆还田配施高氮肥用量能增加小麦产量和地上部吸氮量,但同时增加了土壤硝态氮残留量和氮盈余量。综合考虑小麦籽粒产量、土壤硝态氮残留和土壤表观氮平衡等,秸秆还田配施168 kg·hm-2氮肥更利于维持小麦产量和保护生态环境。 相似文献
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为了研究麦/油-稻轮作体系麦/油减量施氮与水稻氮肥运筹对作物产量、氮素吸收和氮肥偏生产力的影响,于2017—2018年开展麦-稻轮作和油-稻轮作的田间试验,在麦/油季设置常规施氮(小麦,N 150 kg·hm-2;油菜,N 180 kg·hm-2)、减量施氮(小麦,N 120 kg·hm-2;油菜,N 150 kg·hm-2)2个处理,在水稻季N 150 kg·hm-2用量基础上设置3个运筹M1~M3,基肥、分蘖肥、穗肥的用量比分别为2∶2∶6、3∶3∶4和4∶4∶2。结果表明:在麦-稻轮作体系下,小麦季减量施氮小麦产量、地上部生物量和地上部氮素吸收量分别显著(P<0.05)降低15.36%、14.21%和17.14%,小麦氮肥偏生产力显著(P<0.05)增加5.79%。小麦季常规施肥处理下,M3运筹的水稻产量最高,而减量施氮处理下,M2运筹的水稻产量、地上部氮素吸收量和氮肥偏生产力最高。在油-稻轮作体系下,油菜季减量施氮显著(P<0.05)降低了油菜的产量和地上部氮素吸收量,降幅分别为14.28%和16.76%。无论油菜季减氮与否,M3运筹的水稻产量、地上部生物量和氮肥偏生产力均最高。 相似文献
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浙江省稻田系统秸秆还田问题及对策 总被引：2，自引：0，他引：2
秸秆还田是实施肥药减施及有机养分替代的主要技术。稻-麦轮作是浙江北部和中部稻区的主要栽培模式,稻-油和稻-稻模式则主要分布在浙江中部和南部稻区。调查表明,浙江稻区不同栽培模式的秸秆还田与耕作方式主要有:双季稻田秸秆翻耕还田,稻-麦(油)轮作水稻秸秆覆盖还田,以及稻-麦(油)轮作水稻季的4种秸秆还田耕作方式——麦(油)秸秆覆盖还田免耕水稻直播方式、麦(油)秸秆还田浅耕水稻直播方式、麦(油)秸秆还田深耕水稻插秧方式、麦(油)秸秆还田深耕水稻直播方式。不同耕作及还田方式各有利弊,但同时存在秸秆量大、还田困难,肥料配施没有定量计算方法,病虫害加剧,土壤水分需要科学管理,农机需要合理选择与操作等问题。通过调查研究,参考已有的研究技术资料,针对秸秆还田存在的问题进行分析与总结,提出以下对策。1)采取方式轮换措施调和不同耕作类型及不同秸秆还田方式产生的不足。2)中等肥力农田以单季秸秆还田量5~6 t·hm-2、全年秸秆还田量10~12 t·hm-2比较适宜,超过的秸秆量建议通过综合利用方式加以解决。3)肥料配施采取以氮肥全季调施、前期适当增施,钾肥适当减施为主的秸秆还田施肥策略。4)病虫害防治采取提前翻耕、秸秆深埋、淹水闷田的措施。5)水分管理以易于机械耕作和秸秆还田后保持土壤湿度促进秸秆腐解为原则,晚稻提倡干湿交替的灌溉管理方式。6)机械类型应选择带有秸秆切碎装置的收割机,耕作机械要保证翻埋深度,以实现稳定与均匀的还田作业。 相似文献