不同秸秆沼气发酵高效产酸复合菌系的筛选

[目的]在不同秸秆的沼气发酵中筛选高效产酸复合菌系。[方法]以麦秆、玉米秆为碳源,牛粪为氮源,研究不同菌群经多代训化后,以不同秸秆为碳源时的产酸情况,并采用蒸馏法测定培养液中总挥发性脂肪酸的含量。[结果]以麦秆为碳源时,来自牛胃内容物的菌群具有高效产酸能力;以玉米秸秆和混合秸秆为碳源时,来自腐殖土的菌群具有高效产酸能力。[结论]该研究有助于提高两相沼气生产中产酸相秸秆木质素的利用率和产气相的产气率。     

一组木质纤维素分解菌复合系的筛选及培养条件对分解活性的影响

以麦秸垛下的土壤和麦秸堆肥为材料 ,利用限制性培养技术 ,经过多代淘汰及其不同系之间的组配 ,最终筛选构建了一组木质纤维素分解菌复合系。用羧甲基纤维素 (CMC)糖化力法和纤维素减重法研究了不同培养条件对复合系分解纤维素能力的影响。结果表明 ,以滤纸、棉花、稻草、CMC Na和葡萄糖为碳源时 ,复合系在天然纤维素含量高的碳源 (如滤纸、棉花 )存在时表现出高的纤维素分解活性 ;利用蛋白胨和酵母粉作氮源时的纤维素分解活性远高于硝酸铵、尿素等无机氮源 ;以滤纸和酵母粉作为惟一碳、氮源时 ,最适发酵质量浓度分别为 2 5和10 0 g·L-1,其分解活性最高峰均出现在发酵第 5天。最适纤维素分解的 pH为 8 0。最适纤维素分解温度为 6 0℃ ,大于 6 0℃的高温抑制复合系对纤维素分解 ;复合系的适宜溶氧量 (DO)为 0 0 7～ 0 16mg·L-1,过高过低的溶氧量均抑制纤维素分解。复合系的微好氧特点对堆肥工程降低生产成本具有重要意义。     

中温木质纤维素降解复合菌系BYND-8的筛选及培养条件优化

利用限制性培养技术,从沼液中筛选出1组木质纤维素降解复合菌系。采用木质纤维素失重法,对复合菌系的培养条件进行研究。单因素试验结果表明,稻秆经碱液浸泡后降解率最高,最佳氮源为“蛋白胨＋酵母浸粉＋硝酸铵”的复合氮源。采用五因素二次通用旋转组合设计进行培养条件的优化组合试验及分析,建立了碳源添加量、氮源添加量、pH、温度、接种量与秸秆降解率间的数学模型,确定最佳的碳、氮源添加量和培养条件为：稻秆3.0g·L^-1、蛋白胨4.0g·L^-1、酵母浸粉0.8g·L^-1、硝酸铵1.2g·L^-1,初始pH7.5～8.0,接种量7%（体积比）,培养温度30℃,在此条件下,稻秆的降解率可达到64.98%。     

复合菌系发酵条件及其牛粪堆肥纤维素降解的影响

[目的]为快速降解堆肥中的纤维素提供理论依据。[方法]从碳源、氮源、固液比、接种量、培养基初始pH值等方面,研究复合菌系产酶条件,及其对牛粪堆肥纤维素降解的影响。[结果]酶活力最高培养基配方为稻草粉∶麸皮=6∶4,豆饼粉2%,固液比1.0∶2.5,接种量10%;最佳培养条件：pH值为7.5,装料量50g,培养温度32℃,培养时间6d。在该条件下,CMC、FPA酶活力分别达到4564.86、624.13IU/g,堆肥结束时,纤维素降解率为74.24%。[结论]复合菌系能有效促进堆肥纤维素降解,加快堆肥腐熟速度。     

低温高效降解玉米秸秆复合菌系发酵条件优化及腐解菌剂的研究

为解决北方低温条件下玉米秸秆降解难的问题,利用筛选于锯末的一组玉米秸秆降解复合菌系GF-S72,通过单因素、正交试验及载体生物相容性试验,研究了复合菌系的发酵条件、菌剂载体类型、用量及保存条件。结果表明,复合菌系GF-S72最佳发酵条件为:尿素0.1%、碳氮比20∶1、培养温度10℃、初始p H为8.0、装液量18 m L/150 m L、培养时间6 d、接种量2%。基于试验选取硅藻作为最佳载体,在菌液∶载体=3∶1、菌剂与秸秆配比为0.05 g/2 g,制备低温高效降解玉米秸秆复合型菌剂。试验结果还表明,p H值为8.2、含水量为1.42%、保藏湿度为10%、保藏温度为15℃时,复合型菌剂降解玉米秸秆的效率最高。     

棉秸秆纤维素降解菌系构建及固体发酵条件优化

【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。     

纤维素分解复合菌系St-13的筛选及产酶条件的研究

从腐烂的枯枝落叶中分离到一组分解能力较强的纤维素分解复合菌系Sc-13,该复合菌系由平板可分离的细菌和难培养细菌组成。5d内可使滤纸完全崩溃,液体培养到14d时能够分解玉米秸秆中85．27％的纤维素,总失重率为58．03％。通过正交优化试验,确定该复合菌系的产酶最佳条件为：2％微晶纤维素,1．5％NaNO3,初始pH7．0,温度32℃;摇床培养48h时其CMCase为0．455IU／ml。     

高效木质纤维素分解菌复合系的发酵特性

试验以稻草为唯一碳源,50℃静置培养,通过批次发酵和批次补料发酵的培养方式,对复合菌系的pH、溶解氧浓度(DO)、分解效率和发酵产物组成进行了研究。结果表明,批次发酵时,pH由初始值8.59降为6.03后回升,10d后稳定在8.0左右;培养1d的DO值由初始的4.34mg·L-1迅速下降到0.22mg·L-1,此后一直维持在0.07～0.10mg·L-1的范围内;发酵3d时稻草的分解率达到42.5%,随着发酵的进行,稻草分解速率显示逐渐降低的趋势;主要液相末端产物是挥发性脂肪酸(VFA),其中乙酸质量浓度占总VFA质量浓度的90%以上。连续补料发酵时,每次添加稻草24h后pH降到最低,乙酸的含量也达到最大值,随后逐渐升高直到下一次添加稻草;而发酵体系内的DO值的变化与批次加料发酵相似。     

复合菌固态发酵高蛋白饲料添加剂条件的优化

以黑曲霉菌、产朊假丝酵母和枯草芽孢杆菌为出发菌株,通过对固体发酵工艺条件和培养基优化的研究,获得了一条优化后的复合菌固态发酵高蛋白饲料添加剂生产工艺。研究表明以黑曲霉菌、产朊假丝酵母和枯草芽孢杆菌接人固体比例为4：3：3．固体接种量50％,发酵温度30℃～32℃,含水量50％,发酵初始pH4．6左右,发酵时间50h为发酵条件,以豆饼粉85％,（NH4）：SO40．8％。KH：PO40．2％。麸皮15％．硫酸铜和硫酸锰分别加入0．8‰为固体培养基,所产酸性蛋白酶活力最高为15426u／g,而获得最大酵母菌菌数为35亿．小肽含量为12．86％。粗蛋白含量为52．32％的高蛋白饲料添加剂。     

果胶酶高产菌的筛选及发酵条件的优化

采用平板分离法从腐烂的大枣中筛选出果胶酶的高产菌株,通过L16(45)正交试验对该菌种的深层液体发酵条件进行优化.结果表明:该菌种深层液体发酵最适的发酵条件为葡萄糖添加量1%,蛋白胨0.5%,吐温-60添加量0.03%,发酵培养基初始pH值4.5,发酵温度40℃,在此条件下菌株的产酶能力可以达到10758U·mL-1.     

不同栽培制度温室土壤养分和微生物群落的动态变化

 【目的】评价连作8年黄瓜的温室土壤在采用不同栽培制度后对土壤养分和微生物群落的动态影响。【方法】利用盆栽方式进行连续4年不同栽培制度试验,采取常规的化学分析和选择性培养基方法分析不同栽培制度下各栽培茬口土壤养分和微生物组成动态变化。【结果】采用不同栽培制度连续处理4年后,所有处理EC、pH、全氮和速效养分含量均低于试验开始时本底值并呈缓慢下降的趋势;夏季填闲青蒜处理的EC、pH、全氮、速效氮、速效磷与对照差异显著。夏季填闲青蒜和轮作的栽培制度在第2、3年均显著降低土壤速效养分含量,显著改变了微生物的组成,增加了B/F值,降低了土壤尖孢镰刀菌的数量,显著增加了秋冬茬黄瓜产量。【结论】夏季填闲青蒜和轮作栽培制度能够连续4年持续改善连作土壤的质量,对连作土壤有一定修复效果,但这种效果随着处理年限的延长呈减缓趋势。     

连续定位施用沼液对水旱轮作耕层土壤微生物区系及酶活性的影响

为研究长期定位施用沼液对水旱轮作耕层土壤微生物区系及酶活性的影响,在四川省邛崃市固驿镇黑石村黄壤性水稻土上设置12个处理(1个清水对照,1个常规施肥对照,10个不同施用量的纯沼液处理),采集连续三年"水稻-油菜"轮作后的耕层土壤,研究了土壤微生物区系及酶活性的变化。结果表明,与清水对照和常规施肥相比,施用沼液会降低土壤细菌/真菌(B/F)值,增加微生物数量并提高土壤酶活性;随沼液施用量增加,细菌数量不断增加,放线菌、真菌数量和土壤过氧化氢酶活性均先升高后降低,土壤脲酶和蔗糖酶活性呈先降低后升高再降低的趋势;当三年沼液施用总量控制在495.31~546.32 t·hm-2时,土壤微生物数量和酶活性均处于较高水平。长期施用沼液有利于土壤微生物生长和酶活性提高,但对土壤微生态平衡及土壤质量存在潜在威胁。     

规模化秸秆沼气发酵反应器中微生物群落特征

采用末端限制性多态性分析(T-RFLP)和克隆文库构建相结合的研究方法,对以秸秆为唯一或主要原料的四个沼气发酵反应器中的细菌和古菌群落特征进行分析,结果表明:(1)供试秸秆沼气反应器中细菌种类十分丰富,分属于9个门,其中厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)与拟杆菌门(Bacteroidetes)为优势种群,在四个沼气反应器中的相对丰度分别为19.3%～47.2%、4.8%～24.3%与2.5%～15.5%。水解与发酵性细菌为各反应器中的优势种群;(2)古菌种类明显少于细菌,均属于甲烷杆菌纲(Methanobacteria)和甲烷微菌纲(Methanomicrobia)。在以秸秆为唯一原料的反应器中,甲烷鬃菌属(Methanosaeta)为优势种群,相对丰度为69.2%～71.9%;而在添加猪粪的反应器中,甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)为优势种群,相对丰度为73.1%。     

智能化沼气池粗纤维含量、微生物多样性及产气率相关性分析

为完善智能沼气池智能化控制系统,并对相关智能化沼气池运行提供理论基础,对智能化沼气池粗纤维含量、pH值、微生物多样性和产气率以及各因素间相关性进行分析研究,结果表明：相同发酵时间、不同发酵层的沼液粗纤维含量、pH值、微生物的多样性不存在显著差异;相同发酵层、不同发酵时间的沼液粗纤维含量、pH值、微生物多样性存在极显著差异;各发酵时间段内,最高产气率是6～16h时间段1.12m3·m -3·d-1,其次依次为14～24 h、0～6 h、24～48 h、48～72 h时间段;不同发酵时间产气率与粗纤维含量呈显著负相关,与pH值、Dsh指数、Jsh指数呈显著正相关。     

微生物絮凝剂产生菌的筛选及其最适生长条件

从土壤和活性污泥中分离出22株絮凝剂产生菌,以培养液对高岭土悬浊液絮凝效果为指标,筛选出1株高效絮凝剂产生菌Y2,初步鉴定为微球菌属(Micrococcus)。该菌产絮凝剂与菌体生长量呈正相关,在生长的稳定期后,达到最高的絮凝活性。试验结果表明,以葡萄糖作碳源,NaNO3作氮源,Y2产絮凝剂的最适生长条件为:pH值7.0,温度30℃,摇床转速160r.min-1,培养60h可达最高絮凝活性。     

温度对沼气菌群产气能力的影响及菌群变化的研究

试验以中温厌氧发酵液为接种物,在自制的小型厌氧发酵装置上,研究了不同温度条件对产沼气菌群产气能力的影响以及发酵过程中微生物菌群的变化。结果表明,在10~30℃范围内,产甲烷菌的产气能力随着温度的降低而减小,且其日产气量的最高峰也随之往后推迟。在沼气发酵过程中,微生物菌群的变化也比较明显,初期以球菌占优势,后期则转为杆菌类为优势菌。     

复合型微生物絮凝剂产生菌培养条件优化的研究

对从不同地点采集得到的土壤样品进行富集、分离和纯化后,从中筛选得到5株絮凝率达75%以上的细菌菌株。把其中任意两株混合培养后,发现J4和J5混合培养的发酵液上清液的絮凝率较单株菌均有所提高,并且在所有的组合中絮凝率最高,达85.25%。通过摇床试验确定该混合菌的最适培养温度为37℃,初始pH值为6.0,转速为160r/min,最佳培养时间为48h。优化后该混合菌的上清液对高岭土悬浮液的絮凝率可达96.05%。     

碱性蛋白酶产生菌S9发酵条件的研究

为了解大庆地区盐碱土中嗜碱微生物蛋白酶产生情况,对大庆市盐碱土中筛选出的一株碱性蛋白酶菌株S9,通过单因子试验与正交试验确定该菌株的最佳培养基为:葡萄糖2%、硫酸铵2%、酵母浸粉0.5%;最佳培养条件为:温度30 ℃,pH 9.5.     

棉秆纤维素降解复合菌系的筛选及其分解特性研究

[目的]从自然环境中筛选降解棉秆的纤维素分解复合菌系,以降解棉秆中的纤维素.[方法]采用PCS培养基,从牛粪、土壤、羊的瘤胃液和发酵粪中筛选纤维素分解复合菌系,通过连续继代培养,获得相对稳定的复合菌系,再获得粗酶液,测定三种酶活(CMC、FPA、纤维二糖酶)和酶解效果.[结果]牛粪的降解纤维素复合系,酶活分别为CMC 11.95 U/mL、FPA 8.29 U/mL、纤维二糖酶11.03 U/mL,产酶动态变化在4～5d酶活性比较高,确定发酵周期为5d,pH值先上升后下降,在发酵的4～5d,pH值相对较高,以后开始下降,维持稳定,呈现弱碱性.[结论]来自牛粪的纤维素降解菌降解能力最强,降解棉花秸秆效果较好,棉秆失重率为18;,糖化率为19.39;.     

Microbial Community Dynamics During Biogas Slurry and Cow Manure Compost

This study evaluated the microbial community dynamics and maturation time of two compost systems: biogas slurry compost and cow manure compost, with the aim of evaluating the potential utility of a biogas slurry compost system. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE), gene clone library, temperature, C/N ratio, and the germination index were employed for the investigation, cow manure compost was used as the control. Results showed that the basic strip and dominant strips of the DGGE bands for biogas slurry compost were similar to those of cow manure compost, but the brightness of the respective strips for each system were different. Shannon-Weaver indices of the two compost systems differed, possessing only 22% similarity in the primary and maturity stages of the compost process. Using bacterial 16S rRNA gene clone library analysis, 88 bacterial clones were detected. Further, 18 and 13 operational taxonomic units (OTUs) were present in biogas slurry and cow manure compost, respectively. The 18 OTUs of the biogas slurry compost belonged to nine bacterial genera, of which the dominant strains were Bacillus sp. and Carnobacterium sp.; the 13 OTUs of the cow manure compost belonged to eight bacterial genera, of which the dominant strains were Psychrobacter sp., Pseudomonas sp., and Clostridium sp. Results demonstrated that the duration of the thermophilic phase (more than 50°C) for biogas slurry compost was 8 d less than the according duration for cow manure compost, and the maturation times for biogas slurry and cow manure compost were 45 and 60 d, respectively. It is an effective biogas slurry assimilate technology by application of biogas slurry as nitrogen additives in the manufacture of organic fertilizer.