【摘 要】
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近年来,我国绿化事业正处于高速发展阶段,城市绿化水平不断提升,与此同时也导致园林绿化废弃物的产量逐年增加,以好氧堆肥技术为代表的处理方法可以实现园林绿化废弃物的资源化利用,而菌剂的使用是提高堆肥效率的有效方法之一。为获得高效降解园林绿化废弃物的固体菌剂,加快堆肥腐熟效率,拟从堆肥中筛选出木质素和纤维素的高效降解菌,并对其固态发酵过程中的培养基、保护剂、接种量等常见工艺参数进行优化。在此基础上,通过
【基金项目】
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北京市自然科学基金（6202021）“园林绿化废弃物堆肥过程中木质素降解的微生物学原理及优势菌种解析”；
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近年来,我国绿化事业正处于高速发展阶段,城市绿化水平不断提升,与此同时也导致园林绿化废弃物的产量逐年增加,以好氧堆肥技术为代表的处理方法可以实现园林绿化废弃物的资源化利用,而菌剂的使用是提高堆肥效率的有效方法之一。为获得高效降解园林绿化废弃物的固体菌剂,加快堆肥腐熟效率,拟从堆肥中筛选出木质素和纤维素的高效降解菌,并对其固态发酵过程中的培养基、保护剂、接种量等常见工艺参数进行优化。在此基础上,通过正交实验优选出复合比例、复合菌剂接种浓度的最佳值,用以制备固体复合菌剂,并将该菌剂施加于园林绿化废弃物堆肥中检验其降解效果。具体实验结果如下:（1）利用选择培养基从腐熟堆肥中筛选出两株高效降解菌,分别是芽孢杆菌（Bacillus sp.）B01和B02。菌株B01最佳固态发酵条件是培养基配比为35%麦麸、45%米糠、6%乳糖、6%黄豆粉、8%硅藻土,装瓶量为15%,接种量为15%,料水比为1:1,干燥保护剂为5%海藻糖。此时,菌株B01的发酵菌落数可达2.62×1010CFU/g。菌株B02最佳固态发酵条件是培养基配比为25%麦麸、50%米糠、7%乳糖、7%黄豆粉、11%硅藻土;装瓶量为20%,接种量为20%,料水比为1:1、干燥保护剂为2%吐温80。此时,菌株B02的发酵菌落数可达9.5×10~9CFU/g。与优化前相比,两种固体菌剂活性均得到显著提高。（2）在-4℃条件下存储半年后,固体菌剂B01和B02的活菌数量分别为1.03×1010CFU/g、4.3×10~9CFU/g,固体菌剂B01的存活率较液体菌剂B01高63.46%,固体菌剂B02的存活率较液体菌剂B02高67.13%;在25℃条件下存储半年后,固体菌剂B01和B02的活菌数量分别为7.43×10~9CFU/g、2.97×10~9CFU/g,固体菌剂B01的存活率比液体菌剂B01高532.37%,固体菌剂B02的存活率比液体菌剂B02高466.79%。该结果表明固体菌剂B01和B02的活菌数量均能够达到NY884-2012《生物有机肥》的标准,且存活率均高于液体菌剂。（3）通过正交实验发现,复合比例与复合菌剂接种浓度对菌剂应用效果均有极显著影响,其影响顺序为复合比例>复合菌剂接种浓度;最佳固体复合菌剂是复合比例（B01:B02）为7.5:2.5,复合菌剂接种浓度为2.5%,将其命名为SB012。在该条件下,菌株间的协同作用能够发挥最大效应,木质素和纤维素降解率得到明显提升。（4）堆肥实验结果显示,将菌剂SB012添加至堆肥中可显著提高有机质降解速率,有利于将木质纤维素类物质转化成腐殖质前体物质,促进腐殖质合成,提高堆腐效率。与添加市售EM菌相比,SB012可使木质素、纤维素降解率提高19.57%和6.67%,腐殖质含量提高7.31%;与添加液体复合菌剂相比,SB012可使木质素、纤维素降解率提高7.79%和5.3%,腐殖质含量提高6.29%。此外,该复合菌剂还能够调节堆腐过程中的p H和EC,提高堆肥产品品质,实现无毒无害化。
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