降解风化煤菌株的筛选以及液态地膜功效的研究

发布时间：2020-07-19 13:26

【摘要】：随着我国农业产业化的大力发展以及环境污染问题的日益加重,如何解决塑料地膜带来的“白色污染”问题已经成为广大研究者们迫切关注的热点话题。而我国的风化煤资源分布广、储量大,但因其活性低,很难在农业等领域广泛应用。因此,为了使风化煤中的腐植酸资源得到更加有效的利用,本研究以富含腐植酸的风化煤为主要原料来制备可生物降解的风化煤液态地膜,用以解决白色污染,促进作物生长。通过筛选能够降解风化煤的菌株并对其培养基pH、温度、时间和接种量的发酵条件研究,为提高游离腐植酸含量及进一步应用提供一定的理论依据,也为实现风化煤的资源化利用奠定理论基础。具体的研究结果如下:(1)从风化煤和土壤中筛选出具有降解风化煤提高游离腐植酸含量的风化煤降解菌18株,其中,具有较好降解能力的有5株。并结合课题组原有的能够降解风化煤的放线菌(CG5),通过测定残煤中游离腐植酸含量和拮抗试验后,选出3株较好的风化煤降解菌组合。(2)按混合菌液的最佳配比添加定量风化煤降解菌到液态地膜,从而提高液态地膜的降解效果。并通过研究不同风化煤添加量对地膜保水性能的影响,结果表明,风化煤添加量为30%时保水效果最好,其失水率较无膜覆盖减少了 31.49%。(3)通过对土壤微生物数量的变化来评价液态地膜对土壤微生物群落结构的影响。结果表明,覆盖液态地膜较无膜处理的土壤细菌数量提高了 222.3%,真菌数量提高了 129%,放线菌数量提高了 113.2%。(4)覆膜前后土壤养分的测定。结果表明,液态地膜对土壤养分含量也具有促进作用。其中较CK的土壤全氮含量提高了 0.17%,全磷含量提高了 0.1882%,全钾含量提高了 0.844%,土壤有机质含量提高了 6.64 g/kg。(5)植物生长试验。本研究最后还比较了喷施液态地膜对作物出芽率及株高的影响。结果表明,喷施液态地膜对甜高粱和玉米的出芽率和株高均有一定的促进作用。
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X172;X71;Q93
【图文】：

腐植酸,结构示意图

称ＨＡ）是指动植物死后的残留物，在空气和水分的存在下经过复杂的生物、化学分逡逑解作用而生成的具有较大分子量和复杂结构的黑色或褐色有机组成［５＿６］。因其具有多逡逑种活性官能团（结构如图１所示），故能和多种有机化合物、无机化合物相互作用，逡逑能够对农药在土壤环境中的行为和归宿［７’邋８］产生重要的影响。腐植酸的分类有很多，逡逑而最为常见的是按其结合状态的分类，可分为钙、镁结合腐植酸和游离腐植酸两种。逡逑此外，腐植酸还具有很好的生理活性、吸收、络合、交换和鳌合功能，因而，能够在逡逑不同的领域得到较广泛的应用，分别包括工业、农业、医学和环保行业等领域。逡逑（１）在工业上，许多研宄者以腐植酸为主要原料，利用腐植酸的表面活性、生逡逑物活性、絮凝作用和络合作用等原理来制备不同形式的添加剂，不仅降低了原材料的逡逑

羧甲基淀粉钠,分子结构式

故对环境无污染，属于环境友好型产品，因此，越来越受到广大研宄者的关注，应用逡逑价值非常广泛。羧甲基淀粉钠（ＣＭＳ－Ｎａ）是在淀粉分子结构上的伯醇碳原子上发生逡逑醚化反应，引入羧甲基而生成的淀粉醚［５°］（分子结构如图２所示），同样属于改性淀逡逑粉产品。因此，它与羧甲基淀粉（ＣＭＳ）具有较为类似的性质，但水溶性、溶液的增逡逑稠性和稳定性均较ＣＭＳ更好，且具有一定的保水性能。逡逑

聚乙烯醇,分子结构式

Ｆｉｇ．２邋Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ邋ｆｏｒｍｕｌａ邋ｏｆ邋ｓｏｄｉｕｍ邋ｃａｒｂｏｘｙｍｃｔｈｙｌ邋ｓｔａｒｃｈ逡逑１．４．邋３．邋２聚乙烯醇逡逑聚乙烯醇（ＰＶＡ）属于线性高分子（分子结构如图３所示），是一种水溶性高分逡逑子聚合物。在自然界中，经过微生物的生长繁殖使其结构遭到破坏，最终降解为水和逡逑二氧化碳，无污染，属于生物降解型［５”材料。由于ＰＶＡ廉价易得可降解，因此，通逡逑过增塑改性、热稳定改性ＰＶＡ的膜材料受到了许多研宄人员的重视，并己经取得了逡逑广泛的应用，被誉为最具发展潜力的生物降解型材料。逡逑逦ＣＨ２—ＣＨ邋——逡逑＿逦Ｊ邋ｎ逡逑ＯＨ逡逑图３聚乙烯醇分子结构式逡逑Ｆｉｇ．３邋Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ邋ｆｏｒｍｕｌａ邋ｏｆ邋ｐｖａ逡逑相关资料显示，将羧甲基淀粉钠（ＣＭＳ－Ｎａ）与聚乙烯醇（ＰＶＡ）相溶，可用于逡逑提高纸张的强度以及漏气密度等，用途非常广泛。因此，以风化煤为主要原料，再结逡逑合聚乙烯醇和羧甲基淀粉钠的多羧基、多羟基结构使其制备的风化煤液态地膜不仅具逡逑有水分透过性，可使雨水、农药、化肥等的营养物质充分渗入，有利于农作物的生长逡逑发育

【参考文献】