有机物料腐熟剂制备条件的优化

摘要

我国是一个农业大国,秸秆资源丰富,但是大部分的秸秆资源被直接在田间焚烧或被丢弃乱堆,造成资源浪费和环境污染。为了解决这一问题,一种新型的微生物肥料-有机物料腐熟剂应运而生。本研究针对有机物料腐熟剂生产上的主要问题,经过初筛得到纤维素酶活性及半纤维素酶活性较高的枯草芽孢杆菌,并通过摇瓶试验研究提高枯草芽孢杆菌芽孢量的最佳培养基组合和最优培养条件。主要结论如下:
　　 1.在枯草芽孢杆菌培养基成分的优化试验中,长效的碳、氮源---麸皮和玉米粉比速效碳、氮源有更好的效果,细胞总数量以及芽孢数量都较高,产芽孢率可达到70％左右;当NaCl与KH2PO4浓度比为5:1时,芽孢数均高于这两种单一无机盐的芽孢数。同时,在培养基中添加适量的锰离子也有利于芽孢的产生。
　　 2.在枯草芽孢杆菌培养条件的优化试验中,通过对培养温度、初始pH值、溶氧水平几方面的研究发现:在30℃的培养温度时,芽孢数及细胞数量最高,分别为6.2×108cfu mL-1和8.6×108cfu mL-1,其产芽孢率达到72.1%;在初始pH中性条件下时,芽孢数量最大;芽孢数在一定范围内随着装液量的增加而升高,而后随着装液量的继续升高而减少,装液量为50mL/250mL时,芽孢数量最大,溶氧水平达到最佳:通过对培养基组成及培养条件的优化,得出最佳的产孢培养基为:麸皮5g,玉米粉10g,NaCl5g,KH2PO41 g,MnSO4HH2O0.4g,水1000mL。在30℃、初始pH7.0时,其细胞数及芽孢数可达到4.1×109cfu mL-1和3.4×109cfu mL-1,产芽孢率可到达82.9%。
　　 3.在单一载体的微生物吸附试验中,吸附7d后麸皮能够增加菌体和芽孢数而腐熟堆肥则能保持活菌体和芽孢数的稳定;将麸皮和堆肥按1:1混合,吸附菌体60d后,其有效活菌数保持稳定,数量可达到2.62×108cfu g-1,满足有机物料腐熟剂产品的技术要求;由于堆肥来源丰富,在大规模的工业生产中将其作为载体生产固体微生物菌剂,可以大大节省成本。