不同处理方法对水稻秸瘤胃降解率的影响

采用尼龙袋法测定青贮稻秸、氨化稻秸以及干稻秸的瘤胃降解率,从而比较不同处理方法对稻秸瘤胃降解率的影响。利用3只装有永久瘤胃瘘管的成年公羊,测定青贮稻秸、氨化稻秸以及干稻秸在瘤胃中培养6h、12h、24h、48h、72h的降解率。试验结果表明,青贮稻秸和氨化稻秸各个时间点的干物质(DM)、中性洗涤纤维(NDF)降解率均显著高于干稻秸相应时间点的干物质(DM)、中性洗涤纤维(NDF)降解率(P0.05)。瘤胃降解的动态分析显示,与干稻秸相比,青贮和氨化可以使稻秸干物质(DM)快速降解部分a分别提高7.7%和4.79%,慢速降解部分b分别提高6.86%和16.76%,最大降解量a+b分别提高14.56%和21.55%;青贮和氨化可以使稻秸中性洗涤纤维(NDF)快速降解部分a分别提高6.59%和3.96%,慢速降解部分b分别提高12.9%和18.87%;最大降解量a+b分别提高19.49%和22.83%。青贮和氨化有效地提高了稻秸的干物质、中性洗涤纤维的有效降解率,其中干物质有效降解率分别比干稻秸高出11.61%和13.58%,中性洗涤纤维有效降解率分别比干稻秸高出11.54%和13.55%。由此可见,青贮和氨化均可以有效地提高稻秸的瘤胃降解率。     

木质素降解细菌的筛选及园林废弃物降解研究

为获得能够高效降解园林废弃物的细菌,采用苯胺蓝和愈创木酚平板法从高温期堆肥中初筛得到木质素降解酶活力较高的菌株,再利用筛选出的菌株进行液态产酶和固态发酵试验,对漆酶(Lac)、锰过氧化物酶(MnP)和木质素过氧化物酶(LiP)的活力变化及菌株对园林废弃物的降解率进行测定。结果表明,从高温期堆肥中初筛得到3株木质素降解酶活力较高的细菌L-9、L-12和L~(-1)7;液态产酶试验测得L-9、L-12和L~(-1)7的Lac活力分别为8.61、12.26和2.20 U·mL~(-1);Mn P活力分别为11.16、14.75和16.24 U·mL~(-1);LiP活力分别为40.48、42.41和37.52 U·mL~(-1);固态发酵试验测得接种L-9、L-12和L~(-1)7菌株28 d后,园林废弃物的木质素降解率分别为14.88%、20.10%和11.25%;纤维素降解率分别为25.64%、28.47%和30.03%。综合评价菌株L-12具有较强的木质素降解能力,通过形态观察和16Sr DNA序列分析,将L-12鉴定为嗜热嗜脂肪地芽孢杆菌(Geobacillusstearothermophilus),可用于探究细菌降解木质素原理和工业化生产木质素降解菌剂。     

微生物源β-葡聚糖酶的稳定性研究

为了提高β-葡聚糖酶制剂的稳定性,通过单因素实验研究不同物质对β-葡聚糖酶热稳定性的影响,通过正交实验优化出复合保护剂,并对含有保护剂的酶的热稳定性进行研究.结果表明:白蛋白、明胶和CaCl2·H2O都能明显提高β-葡聚糖酶的稳定性,且保护剂混合使用具有增效作用;复合保护剂含有0.8%(W/V)白蛋白,2%(W/V)明胶,1 mmol·L-1 CaCl2·H2O;含有保护剂的β-葡聚糖酶的t1/2值比不含保护剂的酶的t1/2值高出4℃;36.2℃下加保护剂和未加保护剂酶的热降解速度分别为-0.0398和-0.084.这些结果说明复合保护剂对酶的热稳定性和储存稳定性都起到保护作用.     

Cd污染土壤对3种稻秸原位降解菌剂降解效果的影响

研究了纯培养条件和土壤Cd污染条件下3种秸秆原位降解菌剂ZZMZ1、ZZMZ2、ZZMZ3对秸秆的降解效果。结果表明,3种秸秆原位降解菌剂对重金属离子Cd^2＋、Zn^2＋、Ni^2＋和Cu^2＋抗性不同,ZZMZ3菌剂中的菌株J-1211和J-1212对Cd2＋抗性最大,均为45 mg/L;ZZMZ3菌剂对其它重金属离子抗性也高于ZZMZ1和ZZMZ2。在纯培养试验中,ZZMZ1、ZZMZ2、ZZMZ3秸秆原位降解菌剂腐解稻草秸秆的能力相似,培养90 d对稻秸纤维素和半纤维素的降解率均在70%以上。而在Cd污染的土壤中,ZZMZ3秸秆原位降解菌剂对稻秸的降解效果好于菌剂ZZMZ2和ZZMZ1;ZZMZ3菌剂降解稻秸60 d时,稻秸颜色变黑,植物组织明显腐烂,纤维素降解率高达87.57%。     

水稻秸青贮对反刍动物甲烷排放的影响

采用2个3×3拉丁方试验设计,利用SF6示踪技术分别测定了青年母牛不同饲养水平(维持和生长)下饲喂青贮稻秸、氨化稻秸以及干稻秸的甲烷排放量,从而评价了水稻秸青贮在减少甲烷排放量上的作用。结果表明:维持水平下,饲喂青贮稻秸和氨化稻秸可有效地降低试验牛每天的甲烷排放以及每千克干物质采食量的甲烷排放,并且与干稻秸组之间差异显著(P<0.05)。甲烷排放量由大到小为干稻秸、氨化稻秸、青贮稻秸。生长水平下,粗饲料的瘤胃降解率越高,日粮中添加精料越有助于纤维的发酵,表现为单位(每天或者每采食1 kg干物质)甲烷气体排放青贮稻秸组均高于干稻秸组。     

以稻秸(壳)为原料的多孔载体在污水处理中的应用

通过实验证明,以稻秸为原料的活性炭结合稀土废渣材料对污水进行处理,可以有较高的COD去除率(进水COD 200 mg.L-1去除率可达70%)和细菌杀灭率(进水大肠菌落2.5×104个.L-1去除率可达90%),对污水的初级处理及农村生活污水的处理有积极的推动作用。     

麻疯树种子β-1,3葡聚糖酶的优化提取及其部分性质分析

用NaCl浓度、pH值和 (NH4)2SO4饱和度三因子优化麻疯树种子中β-1,3葡聚糖酶粗酶的提取条件.结果表明,麻疯树种子在pH 7.0的条件下用含1 mol*L-1 NaCl的5 mmol*L-1磷酸缓冲液和用60 %～80 %饱和度的(NH4)2SO4沉淀后提取得到的β-1,3葡聚糖粗酶总酶活和经纯化的β-1,3葡聚糖酶总酶活均高于所试其它条件,也高于前人的研究约2倍.纯化的β-1,3葡聚糖酶经酶学性质和稳定性测定,其最适作用温度为 40～50 ℃,最适pH为7;在30～55 ℃以及pH 6～8 范围内最稳定.理化性质分析表明,该酶具特有的紫外吸收光谱、荧光光谱和氨基酸组成.通过Western 杂交的方法检测到β-1,3葡聚糖酶仅存在于种子中而在根、茎、叶中未见分布.     

一组耐低温纤维素降解菌系培养条件优化及产酶分析

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。     

降解胆固醇的芽孢杆菌T12—1的培养条件研究

以胆固醇为惟一碳源和能源 ,从食肉动物雪豹肠道分离出一株胆固醇降解酶活力较高的 T12 - 1菌株 ,初步鉴定为好气性芽孢杆菌。经实验确定 ,其胆固醇降解酶产生的最适宜条件为培养温度 32℃ ,培养基p H6 .5～ 7。用 2 50 m L三角瓶装 6 0 m L培养基 ,振荡培养 10 h,培养基中酵母膏含量为 5g.L-1、胆固醇含量为 1g.L-1、吐温 80含量 1m L.L-1,其胆固醇降解酶活力可达 3.6 1× 10 -3 μU.m L-1。     

稻秸菌糠的营养成分及其瘤胃体外发酵特性

选取平菇六月灰(PoL)、大毛木耳(AhI)、茶树菇(Aa)共3种食用真菌接种于稻秸混合基质,进行20 d发酵培养,长满菌丝后收集稻秸菌糠(菌菇菌糠一体)进行常规营养成分测定及采集山羊瘤胃食糜液,开展为期72 h瘤胃体外发酵特性分析,探究不同食用真菌发酵处理对稻秸营养成分和瘤胃体外发酵特性的影响。结果表明：PoL和AhI组粗蛋白质(CP)质量分数显著高于Aa组的,AhI和Aa组中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)质量分数显著低于PoL组的;PoL组瘤胃体外发酵甲烷、氢气及72 h总产气量、干物质降解率和总挥发性脂肪酸浓度均显著高于其他2组的,PoL组瘤胃体外发酵液pH显著低于其他2组的。由此得出,PoL稻秸处理组的CP质量分数较高,相比发酵前栽培料NDF和ADF降解程度较低,但体外发酵特性均优于另外2种真菌处理组,实际生产中可采用PoL发酵稻秸提高其饲用价值。     

多菌灵在水稻及土壤中的消解动态和残留规律研究

采用田间试验方法,研究了多菌灵在稻田水、土壤和稻秆中的消解动态,测定了多菌灵在水稻和土壤中的最终残留量.样品采用甲醇和稀盐酸的混合溶液提取,经液-液分配净化,HPLC紫外分析测定.结果表明,田水、土壤、稻秆、谷壳、糙米中多菌灵添加浓度为0.05～ 1.0 mg·kg-1时,平均回收率为83.16％～95.44％,变异系数在1.23％～5.32％之间,方法的最低检测浓度为:田水0.005mg·L-1,土壤0.005 mg· kg-1,稻秆0.050 mg·kg1-,谷壳0.050 mg·kg-1,糙米0.025 mg·kg-1.多菌灵在田水、土壤和稻秆中的消解动态均符合一级动力学方程,半衰期分别为2.53～3.41 d、6.20～7.27 d、3.27～3.91 d,原始沉积量与施药量、施药次数密切相关.以231 g·hm-2和346.5 g·hm-2间隔7d施用多菌灵2次和3次,末次施药21d后多菌灵的最高残留量为:土壤未检出(≤0.005 mg·kg-1),稻秆0.524 mg·kg-1,谷壳0.528 mg· kg-1,糙米未检出(≤0.025 mg·kg-1).多菌灵在稻秆和谷壳中的残留量相对较高,以该稻秆和谷壳作为饲料有一定的风险;多菌灵在糙米中的残留量低于我国和食品法典委员会(CAC)及日本的最大残留限量(MRL)标准.     

绿色木霉-M1固态发酵产纤维素酶条件研究

为了用廉价基质生产纤维素酶,对绿色木霉-M1利用稻草和麸皮固态发酵生产纤维素酶的条件进行了研究。结果表明,固态发酵产纤维素酶的较优条件为培养温度28℃,料液比为1∶2.5,氮源浓度1.5%,稻草和麸皮比例为7∶3;在此条件下,接种10%液态种子进行培养,酶活力在0~60 h逐渐上升,60~72 h缓慢下降,72 h后酶活重新上升,108 h酶活达最大值。     

糠醛废水与水稻秸秆联合厌氧发酵研究

为探究底物浓度与好氧水解时间对糠醛废水与水稻秸秆联合厌氧发酵的影响,设计糠醛废水与水稻秸秆混合直接厌氧发酵及糠醛废水与水稻秸秆好氧水解再厌氧发酵对比试验。发酵料液中硫酸根浓度为100 mg·L~(-1)条件下,总固体浓度(TS)为5%、6%、7%、8%联合厌氧发酵试验,筛选最优底物浓度,在时间为3、4、5、6、8、10、12 h条件下作好氧水解发酵试验。结果表明,当VS/SO_4~(2-)比值为264,好氧水解时间为8 h时,木质素降解率最快,糠醛废水与水稻秸秆联合厌氧发酵效果最好,峰值容积产气率达1 940 mL·L~(-1)·d~(-1),较无好氧水解试验组高11.5%。TS、VS产甲烷率分别为266.90和285.52 mL·g~(-1),与无好氧水解试验组相比增加21.75%。为糠醛废水与水稻秸秆资源化利用提供理论参考和技术支持。     

鼠李糖脂二糖脂强化酶解木质纤维素

将经过纯化的鼠李糖脂二糖脂添加于纤维素酶酶水解试验中,以稻草、竹叶为底物,分析水解过程中纤维素酶酶活(以FPA计)及还原糖浓度的变化特征,探讨和分析鼠李糖脂二糖脂对稻草和竹叶中木质纤维素水解产还原糖能力、纤维素酶活的稳定性、发酵液表面张力和pH值的影响作用.结果表明,添加鼠李糖脂二糖脂对木质纤维素类底物酶水解过程中还原糖浓度的增加、酶活稳定性的提高有明显的促进作用,并且其促进作用随着表面活性剂添加量的适量增加而增强,当添加量为0.24%时,稻草和竹叶还原糖的产量分别提高了17.19%和27.68%.此外,水解反应结束后,加入鼠李糖脂二糖脂的水解液表面张力值显著降低,且随着添加量的增高而降低,当添加量为0.24%时,可分别降至63.4和60.8mN·m~(-1)左右,而pH值的变化微小.     

不同腐熟剂对水稻秸秆菌肥的降解效应和对蔬菜生长的影响

利用高产纤维素酶的木霉菌株对水稻秸秆进行生物降解.通过测定菌肥纤维素酶酶活性、葡萄糖含量以及氮、磷、钾含量指标,比较研究了7种不同配比腐熟剂降解水稻秸秆的效廊.结果表明:仅含木霉菌REMI突变株H6菌株腐熟剂(SDTI)制备的秸杆菌肥中羧甲基纤维素酶酶活、葡萄糖含量均最高,分别达3.48U·g~(-1)和17.14mg·g~(-1),与对照差异达极显著水平;滤纸酶酶活高于对照,但差异未达显著水平;秸秆菌肥中氮、磷、钾含量也均高于对照.盆栽试验表明,该秸秆菌肥能显著促进番茄和黄瓜的生长.     

常温秸秆还田菌群的筛选及分解稻秆特性研究

【目的】对一组人工构建的常温(28℃)菌群的分解能力及分解性质进行研究,以获得常温下能够分解秸秆的微生物群及人工加速秸秆还田的分解技术。【方法】以多年堆积的稻草腐烂物为菌源,用改良的Mandels培养基经长期富集培养和定向驯化获得一组稳定的纤维素分解菌群。以标准的纤维素酶活性测定方法对分解过程中酶的活性进行评定,利用气质联机测定分解后的挥发性产物,用变性梯度凝胶电泳(DGGE)监测分解过程中菌种动态变化。【结果】5d后稻秆总减重量达到39.6%,在培养基占总体积1/5、pH=6、培养第5天时纤维素内切酶(CMC)活性表现最高,达到14IU·ml-1;培养过程中发酵液中有10余种挥发性产物,且不同时期产物的种类和浓度变化很大,从DGGE图谱发现在培养不同时期菌种组成有很大差异,通过各条带近缘种16s rDNA扩增信息构建系统树可见,各条带近缘种分别归属Clostridium、Brevibacillus、Bartonella、Bacteroidetes4个属。【结论】常温纤维素分解菌群能够加速稻秆分解。     

镰刀菌产纤维素酶液体发酵工艺研究

以镰刀菌为对象,对其产羧甲基纤维素酶（CMCase）的液体发酵工艺进行研究,结果表明：稻草秸秆粉末为最佳碳源,NaNO3为最佳氮源,且碳源∶氮源（C∶N）为6∶1时酶活力最大;不同的无机盐对产酶有一定的影响,AlCl3具有一定的促进作用,而CuSO4.5H2O和AgNO3则有明显的抑制作用;表面活性剂吐温-80在低浓度（0.04%）下对产酶有促进作用。同时考察了装液量、发酵液初始pH、接种量、菌龄、发酵温度及发酵时间对产酶的影响,确定适宜的培养条件为：75 mL/250 mL,初始pH7,接种量10%,菌龄42 h,发酵温度及发酵时间分别为30℃和96 h。通过正交试验确定的最佳发酵条件为：接种量9%,菌龄42 h,发酵时间108 h,发酵温度32℃。     

乳酸菌和纤维素酶对稻草青贮品质的影响

为探讨稻草青贮利用的可能性,研究了添加乳酸菌或/和纤维素酶对稻草青贮品质的影响。将4个水稻品种(日本晴、Genjah Wangkal、武运粳7号和武育粳3号)的新鲜稻草切碎后添加乳酸菌(1×105CFU·g-1)或/和纤维素酶(1g·kg-1),用聚乙烯袋真空青贮60d。试验结果表明,添加乳酸菌使青贮料pH值降低了6.07%(P<0.01);丁酸(BA)和氨态氮(NH3-N)含量分别降低了38.65%(P<0.01)和46.52%(P<0.01);乳酸(LA)、粗蛋白(CP)和可溶性碳水化合物(WSC)含量分别提高了70.70%(P<0.01)、7.19%(P<0.01)和6.76%(P<0.05)。纤维素酶处理使青贮料的pH值降低了3.52%(P<0.01),BA和NH3-N含量分别降低了28.74%(P<0.01)和22.23%(P<0.01);LA、CP和WSC含量分别提高了19.93%(P<0.01)、3.82%(P<0.05)和6.43%(P<0.05);有机物体外消化率(IVOMD)提高了2.67%(P<0.05)。同时添加乳酸菌和纤维素酶处理效果优于单独添加乳酸菌或纤维素酶处理。青贮料的pH值、BA和NH3-N含量分别降低9.35%(P<0.01)、63.24%(P<0.01)和54.74%(P<0.01),LA、WSC和CP含量分别提高121.67%(P<0.01)、20.19%(P<0.01)和10.41%(P<0.01),NDF和ADF含量分别降低3.61%(P<0.01)和3.05%(P<0.01),IVOMD提高3.98%(P<0.05)。稻草青贮料的发酵品质和饲用价值存在品种间差异,武运粳7号和武育粳3号稻草的发酵品质和饲用价值优于日本晴和Genjah Wangkal稻草。结论:添加乳酸菌和纤维素酶可提高稻草青贮品质,WSC含量高的稻草添加乳酸菌其发酵品质较好。     

小站稻秸秆降解菌的筛选与酶活力的测定

为了寻找一种能够科学高效地将小站稻秸秆用于秸秆还田的方法,并将其作为一种储备技术,本研究在全国4个地区地土壤中进行取样,通过富集培养、刚果红水解圈比较、羧甲基纤维素酶活力与滤纸酶活力的测定,筛选具有高纤维素酶活力的菌株,为关于小站稻秸秆高效处理的研究提供理论基础和技术支持。研究结果表明:共筛选出了39株具有较强纤维素酶活力的菌株,菌株F1的羧甲基纤维素酶活力和滤纸酶活力显著高于其他菌株,分别为5.228U/mL与4.183U/mL。     

长期秸秆还田对稻麦轮作区土壤有机碳组分构成的影响

为研究长期秸秆还田对太湖地区稻麦轮作土壤有机碳（soil organic carbon, SOC）含量的影响,依托10 a田间定位试验,以无秸秆还田为对照（CK）,设置稻秸秆不还田+麦秸秆全量还田（W）、稻秸秆全量还田+麦秸秆不还田（R）、稻麦秸秆均半量还田（HRW）、稻麦秸秆均全量还田（ARW）4个秸秆还田处理,分析5种处理下SOC含量及其组分构成。结果表明,秸秆类型和还田量对SOC含量及其组分有显著影响。与2007年相比,2017年各处理SOC、重组分有机碳（heavy fraction organic carbon,HFOC）和轻组分有机碳（light fraction organic carbon,LFOC）含量的增速分别为0.18~0.46、0.15~0.42和-0.03~0.02 g·kg^-1·a^-1;R、HRW和ARW处理下SOC和HFOC含量显著增加;所有处理轻组分有机质中的碳含量均显著下降,其中,ARW处理的降幅最大;HFOC占比均大于80%,是SOC的主要组分,其中,W和HRW处理HFOC占比增加,其他处理HFOC占比下降;秸秆还田降低了SOC及其组分含量与水稻产量的相关性,LFOC对水稻产量影响更大。综上所述,稻麦秸秆均全量还田可增加SOC含量及稳定性,是太湖地区较为理想的秸秆还田模式。