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1、复合微生物发酵棉秆制备植物栽培基质的培养基优化摘要:利用固氮菌、酵母菌和高产纤维素酶的细菌,采用混菌固态发酵的方式,以制备的植物栽培基质中蛋白质的含量为衡量指标,对棉秆发酵培养基进行优化。结果表明,在最优培养基为棉秆4.7g,椰树果壳粉0.3g,蛋白M0.8g,酵母粉0.1g,尿素1.72g,磷酸氢二钾0.304g,水35mL时,制备的植物栽培基质蛋白质含量达到29.08%,与发酵前(19.80%)相比提髙了9.28个百分点。关键词:棉秆;复合微生物;蛋白质;发酵;优化中文分类号:Q939.96文献标识码:A文章编号:0439-8114(201
2、4)21-5241-04D0I:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.21.050OptimizingMediumofPreparingPlantCultivationMatrixwithCompoundMicrobialFermentationofCottonStalkZHOUAn-sheng,YANGMiao,WANGChang-gao,DUXin,LINJian-guo,CAIJun(KeyLaboratoryofFermenta/tionEngineering,MinistryofEducation/Hu
3、beiProvincialCooperativeIrmovationCenterofIndustrialFermentation,HubeiUniversityofTechnology,Wuhan430068,China)Abstract:Usingazotobacter,yeastsandbacteriawithhigh-yieldcellulose,mixedsolid-statefermentation,responsesurfacemethodology,thefermentationmediumofpreparingplantcult
4、ivationmatrixwasoptimized・TheresuItsshowedthattheoptimalfermentationmediumwas4.7gcottonstalk,coconutshellpowder0.3g,peptone0.8g,yeastpowder0.1g,urea1.72g,potassiumhydrogenphosphate0.304g,andwater35mL.Undertheoptimalmedium,contentofproteinreached29.08%,increasingby9.28compare
5、dwiththecontentofprotein(19.80%)beforethefermentation.Keywords:cottonstalk;Compoundmicrobial;protein;fermentation;optimization我国是产棉大国,据统计2007年全国棉花种植面积达592万kni2,棉花总产量达762.4万t[l],棉花秸秆总产量约为3000万t。棉花是新疆的支柱性产业之一,新疆棉花种植面积约占全国的1/3,棉秆资源相当丰富。目前,该地区棉秆除少量用于造纸、制板、建筑和饲料生产[2-4]等外,剩下的大部分直接
6、还田、焚烧或者就地掩埋。造成以上现状主要是因为棉秆含丰富的韧皮纤维和大量的木质纤维素,木制化程度高,牲畜适口性差,消化率低,用一般技术处理难以达到饲用标准,较少用于饲料,因而多被废弃。尤其是在农村,广大种植户无法将棉秆作为有机肥直接还田,就将棉秆进行焚烧,产生大量的CO2等气体,给生态环境带来污染,造成资源的浪费。由于产棉区气候干燥,棉花秸秆密实,难以腐蚀,就地掩埋的棉秆不能及时变为肥料,会增加土壤的负担,使肥力下降[5]。棉秆的处理在生产实践上具有重要意义,方法大致分为以下几类:生物发酵[6-8].化学法、物理化学法。常见的用途有作为反刍动物
7、的饲料[9,10],制作养殖业中的发酵床,发酵棉秆还在农业和沼气生产等方面有一定应用[lllo近年来,有机生态型无土栽培已成为中国无土栽培发展的主要形式。有机基质因其理化性质稳定,供肥充足,来源广泛,成本低廉,被广大农民接受,因此对基质的需求量连年增加[12]。目前关于油菜、玉米、小麦等秸秆的研究报道较多[13,14]。前人对棉秆的基质配比进行了较多研究,如崔元等[15]研究了棉秆栽培番茄的最佳基质配方,王芳等[16]对双胞蘑菇的棉秆栽培配方进行了研究,但是对发酵棉秆制备无土栽培基质的培养工艺的研究鲜有报道。本研究利用固氮菌、酵母菌和高产纤维素
8、酶的细菌,采用混菌固态发酵的方式,以制备的植物基质中蛋白质的含量为衡量指标,对棉秆发酵培养基进行优化,为以棉秆作原料发酵制备植物栽培基质的工艺提供指导