白腐菌對(duì)玉米秸稈木質(zhì)素降解的效果

曾凡清，周天星，陳琳

(麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 麗水 323000)

玉米秸稈是麗水最常見(jiàn)農(nóng)作物的廢棄資源，使玉米秸稈資源化利用既可美化農(nóng)村環(huán)境，保護(hù)水資源環(huán)境，營(yíng)造農(nóng)旅結(jié)合的優(yōu)美環(huán)境，又為畜牧養(yǎng)殖業(yè)提供可食性的資源，豐富飼料的品種，達(dá)到資源循環(huán)利用的目的。但玉米秸稈用作草食性動(dòng)物的飼料還存在幾個(gè)缺點(diǎn)，主要是粗蛋白含量低、木質(zhì)素含量偏高、食口性差[1]。本試驗(yàn)通過(guò)在玉米秸稈中加入不同比例、不同品種的白腐菌，作用不同時(shí)間后，測(cè)定白腐菌對(duì)玉米秸稈中的木質(zhì)素降解及粗蛋白的含量變化的影響[2-3]，了解白腐菌對(duì)玉米秸稈的木質(zhì)素降解情況，為玉米秸稈的進(jìn)一步利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

白腐菌來(lái)源于上海名勁生物科技有限公司，編號(hào)GIM3.383(標(biāo)記為A)、GIM3.393(標(biāo)記為B)，黃孢原毛平革菌。

1.2 材料

來(lái)源于麗水市蓮都區(qū)收集而來(lái)的成熟后的玉米秸稈，將其截成3～5 cm的長(zhǎng)度，加入10%的尿素，處理4～5 h。此時(shí)玉米秸稈濕度為60%左右。

1.3 方法

白腐菌的培養(yǎng)[4]。購(gòu)買回白腐菌后，用無(wú)菌吸管吸取0.1～0.2 mL無(wú)菌水或適宜的液體培養(yǎng)基滴入安培管內(nèi)，待安培管內(nèi)的牛奶菌粉溶解呈懸浮狀后，再用無(wú)菌吸管吸取全部菌懸液接種到2支試管內(nèi)，試管內(nèi)的培養(yǎng)基采用PDA配方制作(綜合PDA培養(yǎng)基：200 g馬鈴薯煮出液，20 g葡萄糖，15 g瓊脂粉，KH2PO43 g，VB18 mg，水1 000 mL，pH自然)。接種后的試管放入溫度26 ℃，培養(yǎng)箱中培養(yǎng)6 d，濕度自然。6 d后接種到培養(yǎng)皿中，培養(yǎng)溫度如上，培養(yǎng)6 d后，采用打孔器定量接種于三角瓶培養(yǎng)的液體培養(yǎng)基中(液體培養(yǎng)基：200 g馬鈴薯煮出液，20 g葡萄糖，KH2PO43 g，VB18 mg，水1 000 mL，pH自然)，三角瓶中培養(yǎng)液120 mL，然后將三角瓶放置于搖床培養(yǎng)，搖床的轉(zhuǎn)速為150 r·min-1，溫度26 ℃，濕度自然。

秸稈的微生物處理[5-7]。將在液體培養(yǎng)基搖瓶培養(yǎng)7 d后的菌種勻漿處理后，與玉米粉或麩皮拌勻，分別按10%、20%、30%的比例加入到玉米秸稈中，標(biāo)記為1～3。在環(huán)境濕度自然，溫度26 ℃條件下培養(yǎng)2、4、6、8 d，分別用代號(hào)1～4表示。微生物處理后的秸稈送檢到江蘇佳信檢測(cè)技術(shù)有限公司進(jìn)行纖維素和粗蛋白含量的測(cè)定。

A(B)11表示菌種A或B采用濃度10%處理2 d；A(B)12表示用菌種A或B采用濃度10%處理4 d；A(B)13表示菌種A或B采用濃度10%處理6 d；A(B)14表示菌種A 或B采用濃度10%處理8 d；A(B)21表示菌種A 或B采用濃度20%處理2 d；A(B)22表示菌種A或B采用濃度20%處理4 d；A(B)23表示菌種A 或B采用濃度20%處理6 d；A(B)24表示菌種A或B采用濃度20%處理8 d；A(B)31表示菌種A 或B采用濃度30%處理2 d；A(B)32表示菌種A 或B采用濃度30%處理4 d；A(B)33表示菌種A 或B采用濃度30%處理6 d；A(B)34表示菌種A或B采用濃度30%處理8 d；CK表示未做微生物處理的玉米秸稈。此秸稈中加入了10%的尿素。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同白腐菌處理時(shí)間、處理濃度的降解效果

白腐菌處理8 d后，不同濃度、不同菌種處理的秸稈均出現(xiàn)結(jié)塊、腐爛現(xiàn)象，后期的測(cè)定剔除了第8 d的數(shù)據(jù)。由表1可見(jiàn)，白腐菌對(duì)玉米秸稈中的木質(zhì)素降解效果很明顯，白腐菌處理時(shí)間越長(zhǎng)，木質(zhì)素降解效果越明顯，不同種類的白腐菌對(duì)玉米秸稈的處理效果有明顯的差異，白腐菌B(GIM3.393)的降解效果優(yōu)于白腐菌A(GIM3.383)。隨著玉米秸稈中木質(zhì)素逐漸降解，粗蛋白含量逐漸增加，從而使秸稈的柔軟性增加。

表1 不同白腐菌處理對(duì)玉米秸稈的降解效果

2.2 采用不同材料拌入菌種對(duì)木質(zhì)素的降解效果

在菌種中分別拌入玉米粉和麩皮，采用10%的濃度，在第4和第6天檢測(cè)其木質(zhì)素和粗蛋白含量的變化。由表2可見(jiàn)，菌種中拌入玉米粉和麩皮對(duì)玉米秸稈的木質(zhì)素降解有不同的影響，主要表現(xiàn)在拌入玉米粉的菌種對(duì)木質(zhì)素的降解能力優(yōu)于拌入麩皮的菌種。從不同菌種的處理效果來(lái)看，無(wú)論拌入玉米粉還是拌入麩皮，白腐菌對(duì)木質(zhì)素的降解能力都以菌種B(GIM3.393)為好。

表2 各材料拌入菌種處理對(duì)玉米秸稈的降解效果

3 討論

本研究結(jié)果顯示，利用白腐菌分解秸稈中的木質(zhì)素提高粗蛋白含量是可行的。從對(duì)木質(zhì)素的降解效果來(lái)看，在尿素與白腐菌GIM3.383、GIM3.393的共同處理下，玉米秸稈的粗蛋白含量平均提高180%；在白腐菌的單獨(dú)作用下，平均降解木質(zhì)素33.4%。其中白腐菌GIM3.393平均降解木質(zhì)素36%，提高粗蛋白含量23.9%；白腐菌GIM3.383平均分解木質(zhì)素30.7%，提高粗蛋白含量20.7%。白腐菌GIM3.393的降解能力優(yōu)于白腐菌GIM3.383。玉米粉粗蛋白含量8.6%，麩皮為13.5%[8-11]，但從兩種原材料拌入白腐菌后對(duì)玉米秸稈的木質(zhì)素的分解效果來(lái)看，拌入玉米粉后的白腐菌活力更強(qiáng)，對(duì)木質(zhì)素的分解能力更高。從處理時(shí)間來(lái)看，白腐菌處理時(shí)間8 d時(shí)，不同濃度、不同白腐菌品種均出現(xiàn)結(jié)塊、腐爛現(xiàn)象，影響玉米秸稈的可食性，因而白腐菌處理秸稈時(shí)，要最大化的降解木質(zhì)素，提高粗蛋白的含量，在環(huán)境溫度26 ℃下，最短處理時(shí)間4 d，最長(zhǎng)時(shí)間6 d。