棉花秸秆降解菌的筛选鉴定及对秸秆还田土壤理化性质的影响

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1、分类号：密级：分类号：密级：学号：2012118013单位代码：10759石河子大学硕士学位论文棉花秸秆降解菌的筛选鉴定及对秸秆还田土壤理化性质的影响学位申请人孙美娜指导教师鲁建江（副教授）申请学位门类级别工学硕士学科、专业名称生物化工研究方向生物质能源开发与利用所在学院化学化工学院中国·新疆·石河子2015年6月IsolationandidentificationofcottonstrawdegradingbacteriaanditseffectonsoilphysicalandchemicalpropertiesADissertationSubmitt

2、edtoShiheziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringBySunMei-na(BiochemicalEngineering)DissertationSupervisor:Prof.LuJian-jiangJune,2015石河子大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在我导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成

3、果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示谢意。研究生签名:时间：y/X■年使用授权声明本人完全了解石河子大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文在学校图书馆保存并允许被查阅。有权自行或许可他人将学位论文编入有关数据库提供检索服务。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。研究生签名:时间:年/月?曰导师签名:时间:I'YJ"年6月曰摘要随着对农作物秸秆资源化利用需求的迅猛发展，农作物秸秆原位还田这一便捷利用方式越来越受

4、到重视。秸秆还田技术不仅减少了对环境的污染，而且增加了土壤的肥力，是提高秸秆利用效率最有效的途径之一。但是在自然条件下，秸秆降解的速度缓慢，秸秆还田后会影响下茬作物的生长和生产。因此，研究利用微生物自身代谢优势快速降解秸秆技术，以解决秸秆还田中存在的不足将是一个优选的可行途径。为获得用于接种和促进棉花秸秆快速降解的菌株，本实验在棉花秸秆机械旋耕还田条件下，从棉田土壤中筛选出能够降解棉花秸秆的4株降解菌，经过形态学观察以及序列分析鉴定，分别为黑曲霉(Aspergillusniger)、赤霉(Gibberellamoniliformis)、链格孢霉(Alter

5、narianees)和青霉(Penicilliumitalicum)。在以棉花秸秆为碳源的液态培养过程中，菌株SN-1和SN-4对棉花秸秆具有较强的降解能力，第25d时，其秸秆失重率分别达到52.47%和49.73%。菌株SN-1和SN-4对纤维素的降解效果最好，在第25天，纤维素降解率可以达到40.23%和38.36%。菌株SN-1、SN-2和SN-4对于半纤维素降解情况的差异不大，分别达到28.12%、27.35%和26.51%。菌株SN-3的木质素降解率可以达到16.17%。菌株SN-2、SN-3对于对于棉花秸秆的失重率和纤维素降解率相对较低，但SN

6、-2对于半纤维素的降解能力突出，SN-3对于木质素的降解能力突出，说明不同菌株微生物自身对底物的选择性差异及代谢途径的不同。在自然条件下，对不同处理的田间试验土壤样品，进行了有机质和速效氮磷钾的含量随时间变化的测定。结果显示，以菌株SN-1处理过的秸秆还田土壤中的有机质以及速效氮、速效磷、速效钾数据与两种参照相比差异显著。在棉花秸秆还田过程中，接种菌株还田可以显著增加耕作层土壤中有机质以及速效氮、速效磷、速效钾的含量，从而提高土壤肥力，对于深层土壤的影响不及表层土壤显著。在自然条件下，以菌株SN-1处理棉花秸秆进行秸秆还田的大田实验，通过测定土壤的容重、含

7、水量和pH值与两种参照对比，结果显示，表层土壤变化差异显著，深层土壤差异不及表层差异显著。表明在自然条件下的田间棉秆还田实验，接种菌剂可以改善耕作层土壤的物理性状，有利于农作物的生长和产量。本实验分离筛选出的4株降解菌对棉花秸秆具有一定的降解能力，而且能够显著提高土壤中的有机质含量，增强土壤的肥力，改善土壤的物理性状，为接种菌剂下棉花秸秆原位还田提供了理论依据和菌种资源。关键词：秸秆降解菌；分离鉴定；降解效果；土壤养分；土壤物理性质IAbstractWiththeswiftdevelopmentoftheuseofcropstrawresources,cr

8、opstalkshavegotmoreandmoreattenti