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木质纤维素快速分解菌复合系及有机肥微好氧新工艺

作　者: 王伟东
导　师: 崔宗均；Igarashi Yasuo
学　校: 中国农业大学
专　业: 作物栽培与耕作
关键词: 木质纤维素分解微生物复合系微生物多样性微好氧堆肥
分类号: Q939.99
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

木质纤维素是全球最丰富的光合产物,但因分解难,不仅未能利用好,也成为难处理的废弃物。快速分解它对其资源的开发和环境治理都非常重要。微生物纯培养技术一直没有解决天然木质纤维素的分解难题。本研究利用限制性培养技术,构建了一组木质纤维素分解菌复合系WSC-6,该复合系在50℃下静止培养3d,可以完全分解培养液0.5%的滤纸,经过10d,可以分解培养液0.5%的稻草中99%的纤维素;利用平板法和变性梯度凝胶电泳（DGGE）法共分离9株细菌和5条不可培养的16S rDNA条带,它们的BLAST数据库检索结果为:Pseudoxanthomonas taiwanensis、Tepidiphilus margaritifer、Bacillus sp. E53-10、Proteobacterium S072、Beta proteobacterium HMD444、Rhizobiaceae str. M100、Petrobacter succinimandens BON4、Bacillus thermoamylovorans、Paenibacillus macerans、Ureibacillus thermosphaericu、Uncultured bacterium clone GW6、Uncultured Clostridium sp. clone Al-3、C. thermobutyricum、Clostridium thermosuccinogenes, 证明WSC-6至少由14种细菌组成,未发现真菌、放线菌。经过连续2年的传代培养、高温处理以及干燥、液体、冰冻等不同方法保存后,复合系的组成、性质和功能相当稳定;WSC-6适宜的纤维素分解溶氧量为0.07～0.16mg·L^-1。以该复合系接种到堆肥中,明显促进堆肥发酵进程。本研究还发现,在堆体氧气浓度小于1.5%的微好氧条件下,显著加快纤维素的早期分解,缩短整个堆肥腐熟时间,从而针对传统好氧堆肥“两段发酵”的缺点,提出在微好氧工艺条件下的“一段发酵”的观点,即以木质纤维素的分解作为主要的腐熟指标,加快木质纤维素的分解,可以加快堆肥的腐熟进程10d以上,避免典型的二次发酵现象;同时与好氧工艺相比,微好氧工艺可以减少氮素损失,节省能源。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
第一章引言  6-33
  1.1 研究意义  6-7
  1.2 纤维素生物分解国内外研究进展  7-17
  1.3 堆肥的国内外研究进展综述  17-31
  1.4 分子生态技术在应用微生物研究中的作用  31-32
  1.5 本研究要解决的问题  32-33
第二章高效稳定纤维素分解菌复合系WSC-6的构建  33-44
  2.1 材料与方法  33-34
  2.2 结果与分析  34-43
  2.3 讨论  43-44
第三章复合系WSC—6的菌种组成多样性  44-56
  3.1 材料和方法  44-47
  3.2 结果与分析  47-54
  3.3 讨论  54-56
第四章复合系WSC-6的稳定性  56-63
  4.1 材料与方法  56-57
  4.2 结果与分析  57-62
  4.3 讨论  62-63
第五章培养条件对复合系WSC-6分解能力的影响  63-72
  5.1 材料与方法  63-64
  5.2 结果与分析  64-70
  5.3 讨论  70-72
第六章复合系的接种对堆肥发酵进程的影响  72-85
  6.1 材料和方法  72-74
  6.2 结果与分析  74-83
  6.3 讨论  83-85
第七章堆肥的微好氧发酵工艺及其“一段发酵”  85-95
  7.1 材料与方法  85-86
  7.2 结果与分析  86-94
  7.3 讨论  94-95
第八章综合讨论  95-100
  8.1 复合系WSC-6与木质纤维素的分解  95-96
  8.2 木质纤维素分解菌复合系与生物质资源的综合利用  96-97
  8.3 堆肥化过程中微生物群落的变化  97-98
  8.4 关于堆肥的微好氧发酵工艺  98-100
参考文献  100-110
致谢  110-111
个人简介  111

木质纤维素快速分解菌复合系及有机肥微好氧新工艺

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