秸秆微生物降解机理研究Study on the Microbial Degradation Mechanism of Straw
陈昕;姜成浩;罗安程;
摘要(Abstract):
针对微生物降解秸秆的机理研究,系统性综述了秸秆微生物降解机理研究的一些进展。秸秆堆肥要经历矿质化和腐殖化两个阶段,研究了在秸秆堆肥各个阶段秸秆降解情况。论述了秸秆纤维素结构和纤维素酶降解机理,简要阐述了纤维素降解菌的种类。简要介绍了秸秆堆肥过程中微生物群落变化,研究了影响农作物秸秆微生物降解的因素,探讨了降解过程中温度、C/N、含水量、氧含量、有机质含量合适的范围。
关键词(KeyWords): 秸秆;机理;微生物降解;纤维素
基金项目(Foundation): 2011年中央级公益性科研院所基本科研业务费
作者(Author): 陈昕;姜成浩;罗安程;
Email:
DOI: 10.13989/j.cnki.0517-6611.2013.23.111
参考文献(References):
- [1]中华人民共和国国家统计局.中国统计年鉴-2012[M].北京:中国统计出版社,2012.
- [2]汪海波,秦元萍,余康.我国农作物秸秆资源的分布、利用与开发策略[J].国土与自然资源研究,2008(2):92-93.
- [3]卢松.微生物处理玉米秸秆的腐解特征研究[D].重庆:西南大学,2010.
- [4]徐杰.水稻秸秆降解放线菌的分离鉴定及其降解机理研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2010.
- [5]PERCIVAL E G V.Structural Carbohydrate Chem[M].London:J Garnet Miller Ltd,1962:1-63.
- [6]高洁.纤维素科学[M].北京:科学出版社,1996.
- [7]赵斌,何绍江.微生物学实验[M].北京:科学出版社,2002.
- [8]张晶.秸秆还田土壤中与纤维素降解相关的微生物的分子生态学研究[D].上海:上海交通大学,2007.
- [9]李为兵.腐熟秸秆微生物的筛选及秸秆腐熟程度的测定[D].南京:南京农业大学,2001.
- [10]陈洪章.纤维素生物技术[M].北京:化学工业出版社,2005:10-51.
- [11]党佩珍.秸秆养牛新技术[M].北京:轻工业出版社,1998:17-19.
- [12]阎伯旭,高培基.纤维素酶分子结构与功能研究进展[J].生命科学,1995,7(5):22-25.
- [13]夏黎明,萧庆,余世袁.碳源对固定里氏木霉合成纤维素酶的影响[J].纤维素科学与技术,1994,2(3/4):72-77.
- [14]陈燕勤,毛培宏,曾宪贤.细菌纤维索酶结构和功能的研究[J].化学与生物工程,2004(4):4-6.
- [15]TILBEUGH H V,TOMME P,CLAEYSSENS M,et al.Limited proteolysis of the cellobiohydrolase Ifrom T.ressei[J].FEBB Lett,1986,204(2):223-227.
- [16]杨永彬,黄谚谚,林跃鑫.纤维素酶的结构及分子多样性[J].生命的化学,2004,24(3):211-213.
- [17]李宪臻,黄云战,徐德贵,等.天然纤维素的微生物降解机理研究进展[J].食品与发酵工业,1996,22(2):74-78.
- [18]周建,罗学刚.纤维素酶水解的研究现状及展望[J].化工科技,2006,14(2):51-56.
- [19]VRASNSKA M,HIELY P.The cellobiohydrolase I from Trichoderma reesei QM 9414:action on cello-oligosaccharides[J].Carbohydrate Research,1992,227:19-27.
- [20]MANDELS M.发酵法生产纤维素酶的某些问题和解决办法[J].应用微生物,1976(6):53-62.
- [21]管筱武,张甲耀.木质素降解酶及其调控机理研究的进展[J].上海环境科学,1998,17(11):46-49.
- [22]BEGUIN P.Molecular biology of cellulose degradation[J].Arm Rev Microbiol,1990,44:219-222.
- [23]牛承岗,曾光明.细菌降解木质纤维素的研究进展[J].环境科学与技术,2005,28(2):104-106.
- [24]JOHANSSON G,STAHLBERG J,LINDEBERG G,et al.Isolated fungal cellulose terminal domains and a synthetic minimum analogue binel to cellulvose[J].FEBS Lett,1989,243:389-393.
- [25]郁艳红,曾光明,胡天觉.真菌降解木质纤维素研究进展及在好氧堆肥中的研究展望[J].中国生物工程杂志,2003,23(10):57-61.
- [26]付丽丽.作物秸秆纤维素降解菌的分离与筛选[D].杭州:浙江大学,2012.
- [27]宋波,羊键.一株降解纤维素的放线菌的筛选及其产酶条件的研究[J].微生物学杂志,2005,25(5):36-39.
- [28]薛童.森林棕壤及其腐殖酸吸附Hg(Ⅱ)机制和暖温带栎属森林凋落物腐殖化过程研究[D].济南:山东大学,2012.
- [29]刘念祖.土壤肥料学(上册)[M].北京:中央广播电视大学出版社,1990.
- [30]官家发.高温堆肥发酵工艺处理城市生活垃圾过程中的部份微生物学问题[J].四川环境,2000,19(3):21-30.
- [31]陈文新.土壤和环境微生物学[M].北京:北京农业大学出版社,1990.
- [32]TEATHER R D,WOOD P J.Use of congo red-ploysaccharide Interaction in enumeration and characterization of cellulolyric bacteria from the bovine rumen[J].Applied and Environmental Microbiology,1982,43(4):777-780.
- [33]ISHII K,FUKUI M,TAKII S.Microbial succession during a composting process as evaluated by denaturing gradient gel electrophoresis analysis[J].Journal of Applied Microbiology,2000,89(5):768-777.
- [34]CHANG Y,HUDSON H J.The fungi of wheat straw compost:I.Ecological studies[J].Transactions of the British Mycological Society,1967,50(4):649-666.
- [35]席北斗,刘鸿亮,孟伟,等.高效复合微生物菌群在垃圾堆肥中的应用[J].环境科学,2001,22(5):122-155.
- [36]胡华.高效纤维素降解菌株的筛选及其复合系菌株在秸秆堆肥中的应用[D].雅安:四川农业大学,2008.
- [37]BJORN VINNCRAS,ANDERS BJORKLUND,HAKAN JONSSON.Thermal composting of faecal matter as treatment and possible disinfection methed[J].Bioresource Technology,2003,88(1):47-54.
- [38]PETER S.Effect of temperature on bacterial species diversity in hemophilic solid waste composting[J].Appl Environ Microbiol,1985,50(4):899-955.
- [39]王林,刘国生,王林嵩,等.DNS法测定纤维素酶活力最适条件研究[J].河南师范大学学报,1998,26(3):66-69.
- [40]MACGREGOR S T,MILLER E C,PSARIANOS L M,et al.Composting process control based on interaction between microbial heat output and temperature[J].Applied Environmental Microbiology,1981,41:1321-1330.
- [41]周建,罗学刚,苏林.纤维素酶法水解的研究现状及展望[J].化工科技,2006,14(2):51-56.
- [42]任南琪,马放.污染控制微生物学原理与应用[M].北京:化学工业出版社,2003.
- [43]PIONCELOT R P.A Scientific Examination of the Principles and Practice of Composting[J].Compost Science,1974,15(2):24-31.
- [44]史央,蒋爱芹,戴传超,等.秸秆降解的微生物学机理研究及应用进展[J].微生物学杂志,2002,22(1):47-50.
- [45]SULER D J,FINSTEIN M S.Effect of temperature,aeration,and moisture on CO2 formation in bench-scale,continuously thermophilic composting solid waste[J].Appl Environ Microbiol,1977,33(2):345-350.
- [46]SHI W,NORTON J M,MILLER B E,et al.Effects of aeration and moisture during windrow composting on the nitrogen fertilizer values of dairy waste composts[J].Applied Soil Ecology,1999,11(1):17-28.
- [47]HOITINK H A J,KEENER H M,Kl’AUSE C R.Key steps to successful composting[J].Biocycle,1993,34(8):30-33.
- [48]GOLDSTEIN N,RIIGGLE D,STEUTEVILLE R.Sludge Composting MaintainsGrowth[J].Biocycle,December,l 992,33(12):49-56.
- [49]陈世和,张所明.城市生活垃圾堆肥原理与工艺[M].上海:复旦大学出版社,1990.