纤维素降解菌的筛选及其在秸秆干发酵产沼气中的应用

发布时间：2020-04-11 16:43

【摘要】：秸秆是最丰富的可再生资源,其主要成分为木质纤维素。本实验从田间腐朽的秸秆及土壤中分离纯化出能有效降解秸秆中木质纤维素的纤维素降解菌J33,对其进行生理生化特征的鉴定及分子鉴定,初步对该菌株产纤维素酶的酶学性质进行研究,并运用到秸秆干发酵产沼气的实验中,对秸秆干发酵产沼气工艺条件进行优化及初步了解沼渣的造肥效果。实验结果如下: 1、本研究基于获得高效纤维素降解菌为目的,以羧甲基纤维素钠固体培养基为初筛培养基,从腐木中分离获得一株具有较强纤维素降解能力的菌株,命名为J33。根据菌株形态学、理化性质以及16S rDNA序列分析的鉴定结果表明,J33菌株为短小芽孢草杆菌属(Bacillus pumilus)。 2、菌株J33所产纤维素酶中内切葡聚糖酶(Cx)酶活最高。在pH5,温度40℃条件下该酶的酶活最高。菌株J33所产纤维素酶的热稳定性一般,在70℃条件下保温60 min后,酶活力为40℃条件下保温60 min后酶活的28.4%。Mg2+、Ca2+可以明显提高酶活,Na2+、Fe2+、Zn2+、K+等四种金属离子则起到不同程度的抑制作用。 3、本实验利用菌株J33预处理稻草秸秆后进行发酵产气实验,实验结果表明,经过菌株J33预处理的秸秆在发酵20 d后,比自然堆沤处理的秸秆发酵20 d后总产气量提高了26.7%。经过正交试验得到pH7.5,温度33℃,污泥接种量35%,含水率80%为秸秆干发酵产沼气工艺的最佳条件,在此条件下秸秆发酵的产气量提高了21.9%。 4、沼渣与沼液中的营养含量有所不同,在沼液中的粗蛋白含量为0.98%,有机质含量为0.35%,沼渣中蛋白质含量为28%,有机质含量为52%,腐殖酸含量与有机质含量差异不大,而沼渣中的无机养分明显高于沼液中的无机养分。根据沼渣与床土的不同配比,观察青椒秧苗的生长情况和移栽后青椒果实产量情况,结果表明,适量的沼渣作青椒育苗有机肥可以明显提高青椒秧苗的质量,及青椒的产量。与对照组相比,沼渣与床土配比为1:1最适宜,株高增高16.5%,茎杆增粗24.1%,最大叶面积增加7.7%,产量提高9.1%,单果平均增重0.6%。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：S216.4

【参考文献】