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摘要:[目的]针对寒地黑土区水稻秸秆还田时秸秆腐解速度慢的问题,首先必须筛选低温木质素降解细菌以破除木质素的阻碍,进而提升寒区秸秆还田后秸秆的降解效率。[方法]在冬季采集土壤样品,以木质素磺酸钠为唯一碳源,采用平板划线法分离纯培养菌株,并通过单因素试验及响应面试验对木质素降解条件进行优化。[结果]本研究获得了一株能在15 ℃条件下降解木质素的细菌,命名为嗜冷假单胞菌(Pseudomonas psychrophila) BYAU-6。该菌在5-15 ℃范围内均具有较强的木质素降解能力。筛选培养条件为木质素磺酸钠添加量0.5 g/L、蛋白胨与酵母粉质量比5:1、初始pH 7.0、装液量80%。优化后的木质素降解条件为木质素磺酸钠添加量0.3 g/L、蛋白胨与酵母粉质量比3.2:2.8、初始pH 5.3、装液量80%。在此条件下,木质素降解率由12.33%上升到15.78%,比优化前提高了21.9%。盆栽试验研究结果显示,添加菌剂对秸秆还田效率有显著影响。不接菌的对照组秸秆降解率为27.0%,而接种菌株Pseudomonas psychrophila BYAU-6处理后秸秆降解率提升至37.5%,秸秆降解率提升了38.89% (P<0.05)。[结论]本研究为寒区秸秆降解提供了新的微生物资源,并为后续低温木质素降解菌株的研究提供了数据参考。
文章目录
1 材料与方法
1.1 样品来源与培养基
1.1.1 样品来源
1.1.2 培养基
1.2 木质素降解细菌的筛选
1.3 木质素降解菌的形态学鉴定
1.3.1 木质素降解菌的革兰氏染色、形态学及生理生化特性研究
1.3.2 扫描电镜
1.4 分子生物学鉴定
1.5 适温性试验
1.6 菌株培养过程中木质素降解率测定
1.7 菌株培养过程中生长曲线测量
1.8 菌株培养过程中pH变化动态
1.9 菌株培养过程中酶活力测定
1.10 低温木质素降解菌降解条件优化
1.10.1 单因素试验
1.10.2 Plackett-Burman筛选单因素试验
1.10.3 响应面Box-Behnken试验
1.11 添加菌剂对秸秆还田效率影响试验
1.11.1 菌株抗冻试验
1.11.2 添加菌剂对秸秆还田效率影响试验-
2 结果与分析