发酵稻草抑藻机理研究

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1、吴小平等：发酵稻草抑藻机理研究21发酵稻草抑藻机理研究吴小平，张平静福建农林大学生命科学学院，福建福州350002摘要：稻草在通气条件下经1个月发酵后，发酵稻草及其发酵液对鱼腥藻和念珠藻的生长具有显著的抑制效果，而对小球藻的抑制效果不明显，这说明发酵稻草的抑藻作用是有特异性的；经过灭菌的发酵稻草、没有经过发酵的稻草则没有抑藻作用，显示抑制藻类的物质是在稻草经过发酵后形成的，且该物质对热敏感。我们从发酵稻草中分离出21株微生物，发现其中一株（B3）具有和发酵稻草相同的抑藻效果，它能强烈地抑制鱼腥藻和念珠藻的生长，但它的

2、发酵滤液没有抑制作用。本实验表明发酵稻草的抑藻作用是由于稻草在发酵过程中富集了某种微生物，这种微生物直接作用于藻类，使藻类的生长受到抑制，甚至死亡。关键词：水华；发酵稻草；抑藻；微生物中图分类号：X171文献标识码：A文章编号：1672-2175（2006）01-0020-03吴小平等：发酵稻草抑藻机理研究21水体富营养化是全球性环境问题,是指由于人类的活动，使得水体中营养物质富集，引起藻类以及其它水生生物过量繁殖，水呈绿色或混浊呈褐色，水体透明度下降，溶解氧降低，造成水质恶化，严重时发生“水华”，使得整个生态平衡发

3、生改变而造成危害的一种污染现象[1－2]。当前湖泊富营养化的治理途径和对策，主要有如下几点[3－4]：①防止含有高浓度的氮和磷物质排放到水中；②形成“水华”的藻类对2,3-二氯-1,4-萘醌等化合物有高度专一性敏感，在富营养化水体中加入这种化合物可以去除水中的颜色，并可引起细胞裂解；③在水中引进合适的其他生物，如鱼苗、甲壳动物、或漂浮被子植物等，他们直接或间接以藻类为食，或消耗水中的营养物质，或影响藻类的光合作用等，从而抑制藻类的过度生长和控制其危害的程度；④形成水华的蓝藻可以受到相应微生物的控制，如真菌可以通过两个

4、途径作用于有害藻类，一是释放抗生素或抗生素类的物质，二是寄生溶藻；⑤控制水华的另一种方法是用化学方法和生物方法从水体中去除含磷化合物。化学方法是利用生石灰、硫酸钒土和氯化铁对含磷化合物进行凝聚沉淀，从而去除水中含磷化合物。生物学方法则是利用一些能形成异染颗粒的细菌（如硝化细菌、反硝化细菌等）除去污水中含磷化合物。上述各种治理方法多数处于实验和尝试阶段，成熟经验并不多。在国外，Newmen等[5]报道了发酵大麦秸有效的控制水华发生的新途径。Welch和Barrett等[6]报道了大麦秸可用于水渠或水库水华的控制。Nak

5、ai[7]认为许多水生植物产生的化感物质能够抑制藻类的生长。在国内，万宏等报道了稻草具有与大麦相似的性质[8]。鉴于这种方法的经济性和安全性，以及我国水稻播种面积广阔，水稻资源极为丰富的具体情况，本文选择了稻草作为控藻研究的实验材料，探讨发酵稻草抑藻的作用机理。以期通过该研究探索出有效的、经济的、无二次污染的以及生态学风险小的控制水华发生的新方法。1材料与方法1.1稻草的发酵将收割后的稻草剪成2cm长的小段，将稻草浸泡在自来水中（自来水在使用前放置2周，以除去自来水中的氯气），用气泵向浸泡有稻草的玻璃缸内充气，使稻草

6、在有氧、20~30℃的条件下自然发酵，一个月后用于实验。1.2实验藻种及培养条件实验藻种为鱼腥藻（Anabaenaazolla）、念珠藻（Nostoc）、小球藻（Chlorella）以及从农大池塘取回的池塘混合藻。鱼腥藻、念珠藻、小球藻由福建农林大学微生物实验室提供，其中培养鱼腥藻和念珠藻的培养液为水生111号无氮培养基：K2HPO40.075g、MgSO4•7H2O0.0125g、CaCO30.1g、水1000mL。培养小球藻和混合藻的培养基为Bristol培养液：NaNO316g、CaCl21g、MgSO4•7H

7、2O3g、K2HPO43g、KH2PO43g、NaCl1g、水1000mL。培养条件：鱼腥藻、念珠藻、小球藻、混合藻的培养温度在20~30℃范围内，控制光强在1000~2500lx内，连续光照培养。吴小平等：发酵稻草抑藻机理研究211.3藻类生长的测定方法藻类生长的测定方法采用测定水体中的叶绿素a含量的测定方法[9]。1.4发酵稻草及其发酵液对各种藻生长的影响将所得的各种藻进行富集培养，摇匀后分别取1mL藻液加入到各个含有200mL相应培养液的三角瓶中，并分别加入发酵稻草1g、3g；灭菌发酵稻草1g、3g；稻草发酵液

8、1mL、3mL；新鲜稻草（水浸24h）3g。各处理及空白对照（加水3mL）均设3次重复。每天观察记录培养液的变化。1.5发酵稻草的微生物分离1.5.1培养基用牛肉膏蛋白胨培养基、马铃薯培养基、高氏1号培养基、VY/2培养基、培养基A[10]。1.5.2微生物的分离纯化方法一般微生物的分离采用稀释分离法，纯化采用划线分离法[11]。粘细菌的分离借