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烟草废弃物泛指烤烟种植、卷烟加工中产生的废弃烟叶、烟末、烟杆、烟梗等废弃物。烟草废弃物含有大量的尼古丁,是环境污染源之一。利用微生物堆肥发酵烟草废弃物制备生物肥料是生物资源循环利用的要求、是维护烟草行业正常生产秩序的要求、也是生态环境保护的要求。本文围绕功能型真菌发酵烟草废弃物的菌株筛选与鉴定、复合菌群的配伍组合及发酵工艺、多功能生物菌肥的研制等内容开展研究,获得以下主要研究结果:
1.筛选获得高效率发酵烟草废弃物的特定功能真菌9株,基于形态学和分子生物学特征对其进行分类鉴定,将常温菌株TWF-1、TWF-2分别鉴定为长梗木霉(Trichoderma longibrachiamm)和总毛霉(Mucor racemosus)；将中温菌株TWF-3、TWF-6将定为黄曲霉(Aspergillus flavus)；将中温菌株TWF-4、TWF-5分别鉴定为黑曲霉(A.niger)和烟曲霉(A.fumigatus)；将常温菌株TWF-9鉴定为草酸青霉(Penicillium oxalicum)；将高温菌TWF-7、TWF-8菌株分别鉴定为根毛霉(Rhizomucor pusillus)和总毛霉(M.racemosus)。
2.根据单一菌株发酵烟草废弃物的能力,结合堆肥发酵对常温、中温、高温菌的需求,以及菌株的功能特性(生防、解磷),选用四株真菌(TWF-1、TWF-4、TWF-9和TWF-7)作为发酵烟草废弃物的复合菌种,其中,TWF-1为具有生防特性的常温菌,TWF-4和TWF-9为具有解磷特性的中温菌,TWF-7为高温菌。在接种量为发酵基料干重5‰的前提下,菌株间的接种量为TWF-1:TWF-4:TWF-9:TWF-7=2:1:1:1时最利于烟草废弃物的发酵。用此复合菌种发酵烟草废弃物12 d,废弃物完成腐熟,发芽指数大于1.0。
3.用复合菌株TWF-1、TWF-4、TWF-9和TWF-7发酵烟草废弃物12 d时,堆肥有机质含量增加13.48％,蛋白质增加46.87％,全氮增加23.45％,磷增加15.28％,氮磷钾总量增加1.73％。钾减少9.30％；纤维素和木质素的含量分别减少52.98％和49.60％。
4.筛选出2株(HLJFQ23和KFXC111)既高效拮抗香蕉枯萎病菌和烟草黑胫病菌,又对烟草废弃物复合菌株无拮抗性的生防细菌,并对其进行了系统发育分析。确定了以烟草废弃物堆肥产物制备多功能生物菌肥的配方为:100ml生防菌原液、15 g CMC作为粘附剂,15 gCMS作为崩解剂,297.5 ml水,500 g堆肥。按此配方经挤压造粒获得颗粒剂含水量7.8％,成粒率91％,崩解时间16 min,真菌有效活菌数1.02亿,生防细菌有效活菌数3.2亿,符合微生物肥料国家标准NY227-94。