黑曲霉和产朊假丝酵母联合发酵生产单细胞蛋白工艺参数的研究

为利用黑曲霉和产朊假丝酵母联合发酵玉米秸秆生产单细胞蛋白,笔者利用经航天诱变筛选的高产纤维素酶活菌株黑曲霉ZM-8和产朊假丝酵母SJ2,采用混菌固态发酵方式,研究产朊假丝酵母SJ2接种量、接种时间和联合发酵时间等因素在玉米秸秆为主要原料的培养基中对发酵产物中单细胞蛋白(SCP)含量的影响。结果表明最优发酵条件为先接入1:30黑曲霉,24h后接种5%的产朊假丝酵母,黑曲霉和产朊假丝酵母联合发酵36h。在最优发酵工艺条件下,发酵产物中SCP的含量达到了25.44%。     

寒地玉米秸秆不同腐熟时期的理化性状及微生物多样性分析

为了进一步揭示寒地玉米秸秆在施用低温降解秸秆菌剂下腐熟的过程及机理,为寒地秸秆的腐熟和综合利用工作提供新的策略和参考理论依据,采用低温降解秸秆菌剂在寒地条件对玉米秸秆进行腐熟并对其理化性状及微生物多样性进行分析。根据发酵过程中温度的变化,将玉米秸秆腐熟过程分为5个时期：初始期(A1)、升温期(A2)、腐熟期(A3)、平稳期(A4)及降温期(A5)。不同腐熟时期玉米秸秆的理化性质监测结果如下：随着腐熟时间的延长,玉米秸秆表皮上的纤维束逐渐被破坏;在腐熟结束后,玉米秸秆中纤维素的相对含量降至33.48%,半纤维素的相对含量降至16.57%;秸秆中全氮、铵态氮的含量呈先降低后升高的趋势,有机质的含量降至149.7 g/kg。发酵垛中微生物多样性的监测结果如下：耐冷酵母属在腐熟过程中的丰富度最高,占重要的主导地位;假单孢菌属和鞘氨醇杆菌属在腐熟初始期和腐熟期为主要菌属;在腐熟过程的平稳期和降温期中,嗜热微生物发挥着主要作用。该研究明确了寒地条件下玉米秸秆在施用低温降解秸秆菌剂后腐熟过程中理化性状及发酵垛中微生物多样性的改变。     

养殖业应大力推广使用玉米青贮饲料

<正>近年来,随着牛、羊等草食性家畜养殖规模的不断扩大,对青绿饲料的需求也在增加。为响应国家"发展秸秆畜牧业""调整畜禽结构,发展节粮型畜牧业"的号召,各养殖场努力推进农作物秸秆的饲料化利用,使青贮饲料质量有了明显的提高。农作物秸秆应用最多的是玉米秸秆,其利用方式经历了单纯的玉米秸秆青贮和全株玉米青贮两个阶段。目前,大多数养殖场都推行全株玉米青贮,即将青绿的玉米秆和穗一起装入窖内,在厌氧条件下经乳酸菌发酵产生乳酸,从而抑制其他微生物的繁殖,阻止继续发酵,     

添加有机物对玉米秸秆发酵中氮素转化及微环境的影响

针对日光温室土壤中过度施肥且氮素利用率低导致氮素积累阻碍土壤可持续利用,以及冬季生产中土壤低温、寡CO_2环境因素限制作物产量及品质等问题,以玉米秸秆与不同有机物的混合物为生物堆材料,研究发酵过程中产生的热量、CO_2逸散量以及氮素矿化速率。结果表明:残畜有机物+玉米秸秆(R)和羊粪+玉米秸秆(S)中NO~-_3-N含量和NH~+_4-N含量均显著高于CK(土壤+玉米秸秆,对照),且随着发酵时间延长,NO~-_3-N含量呈现上升趋势,NH~+_4-N含量呈现下降趋势;在发酵15 d内,牛粪+玉米秸秆(D)中NO~-_3-N含量显著高于CK,NH~+_4-N含量则在发酵15～20 d时显著高于CK;鸡粪+玉米秸秆(C)中NO~-_3-N含量则在发酵后期(20 d)显著低于CK,NH~+_4-N含量在整个发酵期与CK相比均无显著性变化,且总氮素矿化速率依次为RSDCKC。不同类型有机肥的添加使玉米秸秆发酵后累积温度和CO_2逸散总量均显著高于CK。因此,残畜有机物+玉米秸秆(R)被视为最佳有机物组合。通过改变反应堆中有机物的配比,添加含氮量高的有机物来提高发酵体系的氮源浓度,可加速反应物中氮素矿化的进程、提高积累温度和CO_2逸散总量,有利于日光温室冬季生产。     

介绍几种秸秆腐熟菌剂

秸秆腐熟菌剂是采用现代化学、生物技术,经过特殊的生产工艺生产的微生物菌剂。应用秸秆腐熟菌剂发酵农作物秸秆,制作有机肥,既可加速发酵速度,提高肥料质量,又十分有利于环境保护。现将已广泛使用的秸秆腐熟菌剂介绍如下：     

玉米秸秆配氮还田对土壤酶活性、微生物量碳含量及土壤呼吸量的影响

采用室内培养法,设置3个玉米秸秆还田量与3个氮肥水平,共9个处理,研究玉米秸秆配氮还田对土壤酶活性、微生物量碳含量以及土壤呼吸量的影响。结果表明:玉米秸秆配氮还田可以增加土壤呼吸量与土壤微生物量碳含量,显著提高土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶(CAT)的活性;相同氮肥水平条件下,土壤微生物量碳含量与3种酶活性随着秸秆还田量的增加而升高。玉米秸秆配氮还田对土壤多酚氧化酶(PPO)活性表现出一定的抑制。微生物量碳含量,土壤脲酶、蔗糖酶、CAT活性与土壤呼吸量均呈显著正相关,土壤PPO活性与土壤呼吸量呈负相关。     

玉米秸秆还田技术与效应研究进展

为秸秆还田的科学研究和更大范围内的应用推广提供理论参考,笔者从玉米秸秆还田的技术演变、秸秆还田对土壤理化性状和微生物的影响以及秸秆还田对产量影响等方面的研究进行综述。在此基础上,提出了秸秆还田需要进一步研究解决的问题,玉米秸秆还田技术从玉米秸秆直接还田向粉碎还田方向发展,玉米秸秆还田后经土壤微生物的作用形成腐殖质,增加了土壤有机质,有利于土壤团粒结构的形成,为土壤微生物的生长提供了物质基础和生长环境,从而提高玉米的产量。     

不同添加剂对重庆地区高山地区玉米秸秆青贮品质影响研究

重庆山区玉米秸秆丰富,但多被焚烧,造成资源浪费。青贮发酵能够利用现有的秸秆发酵成富含蛋白质、多种维生素和无机盐的青贮饲料,目前青贮添加剂已被广泛应用到秸秆青贮中,本试验为探讨不同化学、生物添加剂对重庆山地玉米秸秆青贮料品质的影响,找出最佳青贮添加剂种类及剂量。本试验以重庆高山地区的不带玉米果穗的玉米秸秆为原料,进行甲酸、EM菌和纤维素酶不同添加剂量的青贮饲料发酵试验。结果表明：玉米秸秆青贮过程中添加甲酸、EM菌、纤维素酶可有效改善青贮饲料品质和营养价值,其中以混合添加EM菌和纤维素酶、添加3 mL/kg甲酸效果最佳,pH分别为4.33、4.28,乳酸含量分别为3.27%、4.06%,粗蛋白含量分别为2.99%、2.34%,其青贮饲料感官评定都为优。这两种处理方法可获得较理想的玉米秸秆青贮饲料,可改善玉米秸秆青贮饲料的发酵品质,可作为重庆山区玉米秸秆青贮的依据。     

玉米秸秆发酵液对大豆种子萌发的影响

用灭菌的玉米秸秆在无菌条件下分别浸置1、3、5d的浸液,灭菌的玉米秸秆自然发酵1、3、5 d的发酵液和未灭菌的玉米秸秆自然发酵1、3、5d的发酵液9种浸液浸泡大豆种子8h,置于室温下培养.结果显示,用玉米秸秆自然发酵5 d的发酵液浸种,大豆种子的发芽指数和活力指数显著升高,有效地促进了大豆种子的萌发.     

玉米秸秆混合发酵产酶条件的优化

为了显著提高纤维素酶的酶活,采用固态发酵的方法,深入研究了玉米秸秆预处理后的成分变化以及固液比,温度,pH等对发酵产酶的影响。结果表明,选择膨化预处理之后的秸秆混合发酵产酶的较优工艺条件为：固液比为1:(1.5~2)之间;pH 3~5;接种量为20%;秸秆:麸皮为1:1;硫酸铵含量为1.5%。在这些条件发酵之后的玉米秸秆,酶活为300 U/g。为下一步的玉米秸秆混合发酵产酶的中试实验提供理论依据。     

木质素降解菌的筛选及对秸秆的降解研究

为筛选木质素高效降解菌,对筛选的方法体系进行了研究.结果表明,利用三种定性筛选平板结合定量的木质素磺酸钙降解的方法,能明显提高筛选效率,从16个菌株中筛选到3株对木质素有较强降解能力的菌株Tp1、Tf1与Ls21.为进一步验证所筛菌株的降解效果,选取其中综合性能较好的Tf1菌株(凤尾菇,Pleurotus sajor-caju),对小麦秸秆与玉米秸秆进行固态发酵试验,并以黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)BKMF-1767作参照,结果表明,Tf1对小麦秸秆与玉米秸秆木质素的降解率分别为38.4%与47.7%,均高于参照菌株(分别为32.2%和34.6%).     

不同发酵菌对有机肥发酵理化性质的影响

为寻找适合烟草专用有机肥发酵的最佳腐熟剂,通过对比试验研究了众和、HM、农博士3种发酵菌及不加腐熟剂对堆肥发酵过程中发酵堆中心温度、中心氧气浓度、总碳与总氮、pH、有机质、发酵后养分含量的变化等,结果表明以使用众和发酵菌的有机肥的结果最佳.     

一株纤维素降解菌的筛选与鉴定

为了解决玉米秸秆降解率低下问题,本研究从以氨基酸尾液为氮源的自然发酵堆肥中筛选稳定的纤维素降解菌,为制备高效的秸秆腐熟剂奠定基础。采用刚果红染色法进行初筛、采用纤维素酶活测定及玉米秸秆降解率测定来进行复筛,并通过形态学及分子生物学方法对高效降解菌株进行鉴定。结果表明筛选得到一株高效降解纤维素的菌株SC2,其滤纸酶活、内切葡聚糖酶活、外切葡聚糖酶活和β-葡聚糖苷酶活分别为17.70、58.97、16.85和79.26 U/mL,对玉米秸秆的降解率达到33.07%,根据其菌落特征、产孢结构、孢子形态及ITS序列鉴定SC2为黑曲霉(Aspergillus niger)。菌株SC2具有较好的纤维素降解能力,能够有效的促进秸秆的降解,可以用于制备玉米秸秆腐熟剂。     

玉米秸秆收贮高效资源化利用模式分析

积极开发玉米秸秆低成本、高质量收贮模式,有效提高资源化利用水平,是推行农作物秸秆以农用为主、多元综合利用的重要途径。本研究在内蒙古自治区以玉米秸秆榨汁存贮模式为研究对象,基于实际收贮利用成本、秸秆产品收益对该模式资源化利用水平进行分析,结果表明目前该模式具有良好的经济效益,成本费用收益率约为6.70%,销售利润率约为6.30%,并且在收贮过程中能够有效降低秸秆中干物质、糖分和水分的流失,是一种高效资源化收贮利用模式。同时,结合该收贮模式在资源化利用方面的优势及我国东北地区玉米秸秆利用现状进行该模式在当地推广可行性探究表明,该模式具有一定程度上的推广前景。     

小麦-玉米轮作体系下长期定位秸秆还田对籽粒产量及品质的影响

以莱阳潮土区长期定位秸秆还田小麦-玉米轮作为研究对象,探讨秸秆还田条件下施用氮肥以及单施有机肥对小麦、玉米产量以及籽粒品质的影响。采用氨基酸组成分析法、半微量凯氏定氮法以及残余法,对不同秸秆还田施肥处理下籽粒品质做出分析,得出2季秸秆还田施氮肥(WCN)处理小麦、玉米籽粒粗脂肪含量较1季秸秆还田施氮肥(WN)处理显著提高5.72%和9.49%。秸秆所占比例越大越有利于提高籽粒粗脂肪含量。WCN处理小麦、玉米籽粒蛋白质含量较2季秸秆还田(WC)处理显著提高32.53%,72.44%,表明氮肥所占比例越大越有利于提高蛋白质含量。单施有机肥与2季秸秆还田施氮肥能显著提高小麦、玉米产量。不同秸秆还田处理对小麦籽粒赖氨酸、胱氨酸、丙氨酸影响较小,对玉米籽粒胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸影响也较小,除天门冬氨酸、亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸、胱氨酸、丙氨酸外,长期不同秸秆还田处理对其他氨基酸的影响趋势与氨基酸总量的变化规律类似。综上所述,在秸秆还田的基础上配施氮肥能够得到较高的产量,提高籽粒品质。     

5株纤维菌属菌株的分离、鉴定及产酶活性研究

旨在将贵州的玉米秸秆生物质资源通过微生物降解还田,应用到烤烟轮作生产上。以植烟土壤为材料,采用刚果红染色法以及CMCase活性测定进行菌株的筛选,通过失重法测定秸秆降解率。实验共获得44株分解纤维素菌株;初筛获得20株纤维素分解菌。选择D/d较大的5株菌株,通过拮抗实验共获得复合菌剂10株。5株高效纤维素分解菌初步鉴定为Cellulosimicrobium cellulans与Cellulosimicrobium funkei（同源性都达100%）;通过CMCase活性测定,复合菌剂酶活高于单一菌剂,选择酶活高(314.39 U/mL)且作用时间短（5天）的菌剂进行秸秆降解实验,25天降解率达53.35%,是对照的1.87倍。因此,5株菌株可作为贵州烟区玉米秸秆还田的潜在开发菌种,这对于资源有效利用、环境友好和植烟土壤连作障碍改良具有重要意义。     

烟草漂浮育苗基质替代研究现状及展望

综述了烟草常用育苗基质材料如草炭、蛭石、稻谷壳、玉米秸秆的特性。从容重、粒径、孔隙度和气水比角度简述了烟草替代基质的物理特性评价方法,从阳离子代换量、pH和腐植酸方面回顾了替代基质的化学特性评价方法,从烟苗的农艺性状和生理生化指标方面归纳了替代基质的生物特性评价方法。论文总结了目前烟草无机替代基质如砂体基质、粉煤灰基质等以及有机替代基质如花生壳基质、炭化谷壳基质、玉米秸秆基质、蚯蚓肥基质、菌糠基质等的替代效果,认为烟草替代基质仍需从材料的选择、国家标准的制定、微生物菌剂的添加3个方面进一步开展科学研究。     

添加外源物料对秸秆降解的影响及其效应研究

秸秆还田是秸秆利用的有效途径之一,但田间生产秸秆量大且降解缓慢,添加外源物料对加快秸秆降解、促进养分释放有重要意义。基于网袋法,添加不同浓度的生化黄腐酸和微纤维岩棉,研究其对玉米秸秆降解及土壤碳氮、作物生长的影响。外源物料施入量设计3个梯度,分别为土重的0.5%、1%、2%。设计7个处理：单秸秆(CK)、秸秆+0.5%生化黄腐酸(T1)、秸秆+1%生化黄腐酸(T2)、秸秆+2%生化黄腐酸(T3)、秸秆+0.5%微纤维岩棉(T4)、秸秆+1%微纤维岩棉(T5)、秸秆+2%微纤维岩棉(T6)。结果表明：（1）添加生化黄腐酸的各处理降解前100天慢后快,降解率、降解速率与浓度呈反比,360天后降解率达75.97%~82.60%,处理间无显著差异;秸秆氮释放率以100天为转折点,360天氮释放率达71.51%~74.75%;与CK相比,降低土壤容重19.85%~30.53%,增加土壤总孔隙度19.57%~26.09%,提升土壤碳氮含量;除T1外,对作物生长起抑制作用。（2）微纤维岩棉在各时期均能加快玉米降解,快速释放氮（除T4）,360天达63.60%~78.13%;相比CK土壤容重降低24.43%~29.77%,总孔隙度增加21.74%~26.09%,土壤碳氮含量显著提升;有效提高玉米产量,促进根系发育。两物料一定程度上均能加快秸秆降解,促进养分释放,提高土壤碳氮含量,作物生长受物料浓度影响差异显著,整体效果添加微纤维岩棉各处理优于生化黄腐酸,以土重0.5%、1%为宜。     

高效玉米秸秆降解菌复合系的构建

依据秸秆降解所需的酶系及微生物之间的协调性,通过增加菌种多样性,实现秸秆降解菌剂的高效稳定;首先采用驯化和分离纯化的方法,得到不同的天然菌群和单菌株,然后将其进行有效的组配和限制性继代培养,以构建秸秆降解复合菌剂。结果表明,通过单菌种组配,得到由纤维素降解菌Y11-4和X2、木质素降解菌L3、酵母菌J6组成的秸秆降解率最高的菌种组合:Y11-4+X2+L3+J6。以秸秆为唯一碳源进行限制性继代培养,依据pH恒定,得到5种分别来自腐烂秸秆、森林土、菜园土、竹林土及麦田土的驯化系。通过菌系组配,得到了一个来源于森林土、竹林土和腐烂秸秆的驯化系组合,其秸秆降解率为38.3%。进一步将驯化系组合与单菌株组合复配并限制性继代培养,得到的秸秆降解复合菌剂在14天内秸秆降解率达到45.7%。结果表明,通过增加菌种多样性和继代培养构建秸秆降解复合菌剂是行之有效的方法。     

产漆酶菌株的筛选及其对烟秆降解效果的研究

为烤烟秸秆中木质素降解提供理论依据,丰富降解木质素的真菌资源。从腐殖质中分离高产漆酶的木质素降解真菌1株,对其进行形态学鉴定,并对其液态发酵产漆酶培养条件进行优化和对碳、氮源和Cu²⁺进行正交试验,最后测定了该株菌对烤烟秸秆的降解情况。结果表明：（1）该株真菌形态学鉴定为半知菌亚门,粘头霉属(Moniliales Gliocephalias sp.)命名为Z-1。基础培养基中产漆酶的最大值出现在液态发酵第4天,酶活为2.72 U/mL。（2）单因素试验中Z-1最适宜产酶发酵条件为：麦芽糖25 g/L、酵母膏10 g/L、Cu2 +浓度2.5 mmol/L。（3）正交试验中,培养基麦芽糖30 g/L、酵母膏12 g/L、Cu2 +浓度2.5 mmol/L处理产酶最高,酶活为3.24 U/mL,较基础培养基中高出18.89%。（4）液态发酵菌株对烟秆粉末降解30天后,失重率50%、木质素降解率39.39%、纤维素降解率36%。该株真菌产酶较高,对烤烟秸秆降解能力较强。