低温启动堆肥菌剂的筛选优化及相关应用研究

发布时间：2018-04-21 12:07

  本文选题：纤维素 + 好氧堆肥　； 参考：《东北农业大学》2015年硕士论文

【摘要】：2011年全国畜禽粪便产生量达到25.45亿吨,由于我国目前缺少有效的管理及治理措施,已造成严重的环境污染。另一方面,根据相关资料,每年全球生物质能产生量是人类能源消耗总量的5-10倍,而其中较大部分是纤维素。作为农业大国,我国的秸秆产量非常大,其中所富含的纤维素物质不容易发生降解,如果能将二者相互结合利用,将对于土壤肥力的增加,环境污染的减少及帮助农作物增产产生较大的意义。但是东北地区尤其是哈尔滨地区属于高寒地区,秋冬季节的低温会大大降低微生物的活性,从而造成堆肥的启动困难、秸秆降解效率低等问题,因此,我们需要利用相关技术来提高低温情况(10℃以下)下堆肥启动的快速性,进而提高生产效率及质量。本研究主要以农村自然堆肥及稻田土等作为菌种来源,利用传统的平板分离技术,通过初筛及进一步的基于两因素的复筛,得到了低温纤维素降解菌DF3、DF8、DF25三株,它们分别属于Alcaligenes sp.,Alcaligenes sp.和Brevundimonas terrae(T)。低温淀粉降解菌T4、T10及DF27三株,其中T4属于Brucellaceae bacterium KAV,低温糖降解菌DF26,属于Pusillimonas sp.。然后采用添加多功能复合菌的方式进行纤维素降解,继而研究了两株纤维素降解菌DF3、DF8的摇瓶发酵产酶的培养条件响应面优化,从碳源、氮源、接种量、p H值、表面活性剂的含量、发酵时间、摇速、温度等八个因素进行单因素试验,然后进行P-B设计试验,最陡爬坡试验及BBD试验和验证试验,最后求解得出DF3的最佳产酶条件为接种量8.9ml,p H值为7.5,温度为40℃,氮源为9.5g/L时酶活力为1848 IU,求解得出DF8的最佳产酶条件为接种量5.7ml,转速为105 rpm,碳源为11.5g/L时酶活力为572 IU。最后将菌剂固态发酵后应用于接种堆肥及施肥等相关应用,将菌剂固态发酵后接种堆肥,发现接种多功能菌剂的处理升温迅速,比对照提前四天到达高温期,起温快,温度达到60℃后至少7d,说明本菌剂的低温启动效果较好。随后研究了施化肥及有机肥对白菜地所产生的不同影响,结果发现施用有机肥以后能有效提高土壤中腐殖酸的含量,测产得到堆肥产品组亩产约为9990kg,化肥组约为8702kg,空白组约为7361kg,效果良好。通过本研究,以期实现稻秆等纤维素类废弃物与畜禽粪便的结合及有效利用,以缓解畜禽粪便带来的环境污染,并提高稻杆等纤维素的利用率。
[Abstract]:In 2011, the output of livestock and poultry feces reached 2.545 billion tons in China, which has caused serious environmental pollution due to the lack of effective management and control measures. On the other hand, according to the relevant data, the global biomass energy production is 5-10 times of the total energy consumption of human each year, and the larger part of which is cellulose. As a large agricultural country, the yield of straw in China is very large, and the cellulose rich in it is not easy to degrade. If the two can be combined with each other, it will increase the soil fertility. The reduction of environmental pollution and the help of increasing crop yield have great significance. But the northeast area, especially Harbin area, belongs to the alpine area. The low temperature in autumn and winter season will greatly reduce the microbial activity, which will lead to the difficulty of composting start-up and the low degradation efficiency of straw, etc. We need to improve the speed of composting startup under low temperature (below 10 鈩，

本文编号：1782375