秸秆还田是我国广泛使用的一项农业措施,对改良土壤、增加产量具有良好的作用。然而,对黄淮海北部小麦-玉米一年两熟地区来说,秋冬低温、茬口紧张限制了秸秆的还田应用。接种秸秆降解菌剂提高秸秆的降解速率是解决秸秆降解还田的主要手段。但是目前的微生物菌剂主要以常温菌剂为主,在黄淮海北部地区秋冬低温的情况下不能充分的发挥其秸秆降解作用。本研究以从我国冷凉地区采集土壤样品为试验材料,采用低温筛选和培养方法进行具有高效秸秆降解作用的低温菌株筛选,并进行菌株之间组合,构建能够具有较强秸秆降解作用的低温微生物菌群,为秸秆安全还田和高效利用奠定基础。论文的主要研究结果如下:在低温培养条件下,采用稀释涂布平板法从采自我国内蒙,黑龙江,河北坝上等气候冷凉地区的3个土壤样品中获得低温生长的细菌22株、真菌40株。然后采用纤维素-刚果红培养基初筛、羧甲基纤维素酶活复筛的方法从低温生长菌种筛获得较高低温产酶活性的细菌4株、真菌4株。该8株菌都能在10-37℃范围内正常生长,且表现出较强的耐低温特点。在玉米秸秆培养基中测定这8株菌在16℃下对秸秆的降解作用,8株菌对秸秆的低温降解率比对照增加33.2%到121%之间。采用菌株形态学特征及分子生物学鉴定相结合的方法进行了8株菌的鉴定,其中细菌SDB-12是从毛单胞菌,SDB-17是暹罗芽孢杆菌,SDB-20是芽孢杆菌,SDB-22是苏云金杆菌;真菌SDF-4是黑曲霉属,SDF-15是黑曲霉属,SDF-22是青霉属,SDF-25是草酸青霉。对产酶活性最高的菌株SDF-25进行了产酶、秸秆降解及转录组分析。菌株SDF-25的最适生长温度为10-16℃,在4-37℃的培养条件下均能生长;最佳产纤维素酶的培养条件是接种量为2%、初始p H为7、培养温度为10℃,在该培养条件下菌株SDF-25的纤维素酶活为993.3 U/m L;10℃培养15 d,秸秆降解率为39.5%,16℃时秸秆降解达到44.9%。通过菌株SDF-25转录组测定与分析,我们可以得到菌株SDF-25有许多与纤维素降解有关的基因,而且培养时间和培养温度对基因表达量有很大影响,低温下纤维素降解的基因表达量较多。说明草酸青霉菌SDF-25可在低温条件下生长并具有较强的纤维素酶生产能力,在秸秆还田方面具有良好的应用前景。采用亲和性试验测定8株低温秸秆降解菌均具有良好的亲和性,可以用于复合菌系的构建。采用菌株间不同组合的方法,进行了8株菌共31个组合,其中SDF-4、SDB-20、SDF-22组合的降解率最高,从不同的组合纤维素酶活测定实验中我们可以看出,细菌和真菌的组合在一定程度上促进了整个菌系纤维素酶的产生。因此考虑构建一个以SDB-20,SDF-4为主要菌群,SDB-17和SDF-22为辅助菌株的复合菌系。田间沙袋实验表明复合菌系有更强的玉米秸秆降解能力,15 d后玉米秸秆降解率达23.4%,相比空白试验提高了30.4%。