园林废弃物堆腐微生物过程及纤维素降解菌筛选研究

来源 :中国林业科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:blueteen
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随着我国城市园林绿化面积的不断增加,园林绿化废弃物的产生量也逐年递增,如何合理有效地处理园林废弃物,已经成为很多研究者关心的问题。园林废弃物中木质素、纤维素含量较高,腐解困难,但是经过堆腐处理后能够部分替代泥炭资源,成为花木栽培基质,对园林废弃物进行堆腐处理,生产花木栽培基质是园林废弃物利用的一条合理有效途径。本文对园林废弃物堆腐过程进行了研究,取得了以下主要结果:于2011年12月开始对分别以树叶和枝干两种不同种类园林废弃物为原料的两堆体进行采样。堆腐过程中理化性质规律如下:堆腐过程中两堆体温度变化趋势相同,以枝干为主要原料的堆体堆腐所用时间更长,但温度比以树叶为主要原料的堆体低,达到最高温度所用时间长;两堆体全氮含量和有效磷、有效钾含量都不断升高,以枝干为主要原料的堆体全氮含量、有效磷、有效钾含量升高更多。两堆体pH值都从堆腐开始时小于6到堆腐结束时大于8。用稀释涂布法对园林废弃物堆腐过程中微生物的数量进行研究表明,堆腐过程中细菌的生物量数量级为108cfu/g,真菌为105~106cfu/g。堆腐过程中微生物变化规律为:细菌在堆腐开始后数量增加,在中温期数量达到最大;进入高温期开始下降;在腐熟期随着温度的降低细菌数量又有回升。真菌在堆腐开始后数量急剧下降,在高温期前期数量又缓慢回升,并达到最大值,在高温期的后期数量又开始下降;在腐熟期真菌数量少量回升。对获得的纯培养菌株进行细菌16SrDNA测序和真菌ITS测序,结果显示细菌全部集中在厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门α亚群(Alphaproteobacteria)、变形菌门γ亚群(Gammaproteobacteria)、变形菌门β亚群(Betaproteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),其中厚壁菌门和变形菌门γ亚群所占比例较多。在细菌中得到与已发表的菌株相似性小于97%的潜在新类群6株。真菌种类较分散,主要分布在青霉属(Penicillium)、毛壳霉属(Chaetomium)、曲霉属(Aspergillus)等属。采用羧甲基纤维素钠-刚果红平板进行初筛得到具有纤维素降解能力的细菌8株,真菌37株。对所得菌株进行纤维素内切酶(Cx)活力测定筛选出具有较强纤维素降解能力的细菌1株,纤维素内切酶活力(Cx)大小为49.75U/mL;经16SrDNA序列比对初步鉴定为Bacillus subtilis。具有较强纤维素降解能力的真菌3株,纤维素内切酶活力(Cx)均为100U/mL以上,结合真菌ITS鉴定初步判断分别为Penicillium radicum、Aspergillusterreus和Corynascus sepedonium。
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