近年来,随着资源短缺和环境污染问题不断加剧,秸秆纤维素作为可再生的生物质资源,其处理和利用不仅关乎新能源的开发,缓解全球能源短缺的现状,同时也关系到农村的生态保护以及新农村建设。因此秸秆还田作为最环保、利用率最高的处理方式受到国内外研究者的广泛关注。随着分子生物学的不断发展,秸秆还田的方式也已经发生改变,从传统的焚烧、机械粉碎等方式逐渐倾向于向秸秆中投加纤维素类微生物菌剂,来促进秸秆纤维素的腐解,此方法既不会造成环境污染,又能提高土壤的肥力,改良土壤结构。目前已经从土壤中筛选出的纤维素类微生物已经有上千株,但总体来讲,它们对秸秆的降解能力比较单一,降解效果一般。因此筛选高效的纤维素分解菌是降解秸秆纤维素的重中之重。本试验基于获得高效纤维素分解菌的目的,通过分离纯化初步得到30株菌株,利用刚果红染色法进行初筛,共得到14株纤维素分解菌,采用滤纸条崩解试验进一步筛选,共得到5株效果较好的纤维素分解菌,利用秸秆和麸皮作为碳源,对筛选出来的5株菌株进行连续5d的发酵产酶培养,并每隔24h取样,利用DNS显色法测定其CMCase活力和FPA活力,最终确定4株纤维素优势分解菌,并分别命名为X-1,X-6,X-7和X-11,同时测定4株菌株的CMCase活力、FPA活力以及β-Gase活力,4株菌株的CMCase活力均较高,分别为71.17 U/m L,57.48 U/m L,65.96 U/m L和69.2 U/m L;FPA活力最低和最高的菌株分别为X-6和X-11,酶活分别可达到34.17 U/m L和53.41 U/m L;菌株X-11的β-Gase活力最高,为74.43 U/m L,而菌株X-7的β-Gase活力最低也可达到35.79 U/m L。综合考虑,筛出的4株纤维素分解菌均具有较高的产酶能力。将该4株纤维素优势分解菌应用于秸秆的固液态发酵,在为期30d发酵中,同自然状态下进行固态发酵相比,其对秸秆的降解率分别提高了28.92%,30.40%,30.33%和37.99%;同自然状态下进行液态发酵相比,其对秸秆的降解率分别提高了31.92%,40.15%,35.29%和39.98%,表明4株菌均具有相对高效的降解秸秆纤维素的能力。此外,以菌株X-11为例,用海藻酸钠包埋法对其进行固定化,通过正交试验确定包埋剂的浓度为5%、固定剂的浓度为5%、包埋剂与菌液比为2:1以及交联时间为24 h时,制备的固定化菌体小球质量最佳。并根据Logistic方程和Luedeking-Piret方程,利用Origin8.0软件,构建了固定化菌体X-11的动力学模型,为探索固定化微生物在降解纤维素领域的应用提供了理论依据。经过对4株高效纤维素分解菌进行分子鉴定,根据16Sr DNA序列比对结果发现,菌株X-1,X-7和X-11均为粪产碱杆菌;菌株X-6属于解糖假苍白杆菌。由于该菌属应用于降解纤维素领域的研究较少,本研究的结论为该菌属在此类应用上的后续研究提供了一定的理论依据和实际意义。