【摘 要】
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随着我国绿化面积的不断扩大,园林绿化废弃物数量不断增多,将废弃物进行资源化利用已成为绿色事业发展的重要环节。好氧堆肥是园林绿化废弃物再利用的主要途径,但该类废弃物木质素、纤维素含量较高,导致堆肥过程中存在进程缓慢、效果不佳等问题。目前解决此类问题的主要方式是添加微生物菌剂。相比于液体菌剂,固体菌剂具有生产成本更低、更便于保存和运输的优势。本研究选取了一株木质素降解菌No.11和一株纤维素降解菌B4
【基金项目】
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北京市自然科学基金(6202021),“园林绿化废弃物堆肥过程中木质素降解的微生物学原理及优势菌种解析”;
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随着我国绿化面积的不断扩大,园林绿化废弃物数量不断增多,将废弃物进行资源化利用已成为绿色事业发展的重要环节。好氧堆肥是园林绿化废弃物再利用的主要途径,但该类废弃物木质素、纤维素含量较高,导致堆肥过程中存在进程缓慢、效果不佳等问题。目前解决此类问题的主要方式是添加微生物菌剂。相比于液体菌剂,固体菌剂具有生产成本更低、更便于保存和运输的优势。本研究选取了一株木质素降解菌No.11和一株纤维素降解菌B4,通过单因素优化和正交试验将它们分别制备成具有不同降解功能的固体菌剂,再通过模拟堆肥试验检验菌剂效果;将二者混合制成复合菌剂,分别将复合菌剂、菌剂No.11、菌剂B4及市售EM菌剂添加到实际环境的堆肥中,探究自制固体菌剂的实际应用效果。主要试验结果如下:(1)木质素降解固体菌剂No.11的最佳制备条件为:以生物炭和米糠为载体,接菌量10%、保护剂体积分数8%、含水率15%。此条件下固体菌剂有效活菌数达到1.26×1011 CFU·g-1,保存时间超过12个月。模拟堆肥试验结果显示,添加该菌剂可提高与木质素降解相关酶的活力。与添加市售菌剂相比,木质素降解率提高8.69%;与不添加菌剂相比,木质素降解率提高23.91%,纤维素降解率提高8.34%。(2)纤维素降解固体菌剂B4的最佳制备条件为:以麦麸为载体,蔗糖1g/kg、蛋白胨2g/kg、接菌量10%、料水比1:0.9。该条件下,添加12%的海藻酸钠作为保护剂,烘干后菌剂中有效活菌数达到4.77×1010 CFU·g-1,保存时间超过6个月。模拟堆肥试验结果显示,添加该菌剂可使纤维素酶的活力值最高达到18.24U·g-1。与不添加菌剂相比,纤维素降解率显著提高。(3)室外堆肥试验表明添加菌剂可提高堆体的最高温度和平均温度。添加自制固体菌剂No.11和固体菌剂B4处理的木质素降解率分别为30.32%、25.65%,纤维素降解率分别为37.02%、41.47%。添加复合菌剂处理的木质素降解率为32.26%,高于添加单一固体菌剂和EM菌剂的处理;纤维素降解率为43.80%,高于添加单一菌剂的处理,但与添加EM菌剂无显著差异。堆肥结束时,添加复合菌剂处理的腐殖酸、胡敏酸和富里酸的含量升高值分别为6.92g/kg、3.58g/kg、3.34g/kg,均高于其它处理。
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