李雪暉
摘 要:白腐菌作為能選擇性講解木質(zhì)素的真菌,主要是通過各種二價錳過氧化物酶、過氧化物酶等次生代謝物對木質(zhì)素進行降解,產(chǎn)生一定能量。本文通過試驗方法深入研究白腐菌對玉米秸稈產(chǎn)沼氣,為合理利用玉米秸稈提供參考。
關(guān)鍵詞:白腐菌;玉米秸稈;產(chǎn)沼氣;試驗研究
中圖分類號:S216.2 文獻標(biāo)識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20180432031
1 試驗材料與方法
1.1 試驗材料、試驗儀器設(shè)備
在本次試驗中選用的玉米秸稈樣品是由某農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗基地提供的,均為當(dāng)年產(chǎn)秸稈,為了方便試驗操作,需要先將玉米秸稈粉碎至1~2mm。沼渣是由某生態(tài)模式試驗基地提供[1]。四株白腐菌為糙皮側(cè)耳(Ps)、黃孢原毛平革菌(Pc)、雜色云芝(Cv)、煙管菌(Ba)。
試驗儀器設(shè)備主要包括水浴振蕩器、恒溫培養(yǎng)箱、無菌操作臺、高溫滅菌鍋、恒溫水浴鍋等。
1.2 試驗方法
1.2.1 配置培養(yǎng)基
配置PDA培養(yǎng)基。將200g去皮土豆切成小塊,放入清水中加熱煮沸30min,然后將土豆塊過濾掉,保證濾液能夠達到1000mL,如果不足的話可以用清水補足。加入20g瓊脂、20g葡萄糖,熔化后分裝,用121~125℃高溫蒸汽滅菌,持續(xù)30min。然后在無菌操作臺上將白腐菌接種到PDA培養(yǎng)基上,完成后將白腐菌放入到恒溫培養(yǎng)箱中,放置5d,在固體培養(yǎng)基制備好之后有效儲存。
配置液體培養(yǎng)基。制備液體培養(yǎng)基的方法與上述制備PDA培養(yǎng)基的操作方法相同,注意不需要加瓊脂。制備完成后在三角瓶中盛放液體培養(yǎng)基,用接種環(huán)取1~2環(huán)固體培養(yǎng)基放入到三角瓶中,然后將三角瓶放入到水浴振蕩器中培養(yǎng),培養(yǎng)時間一般為3d。
1.2.2 發(fā)酵條件
本次試驗的環(huán)境是厭氧條件,將發(fā)酵濃度始終保持在20%,發(fā)酵溫度為中溫(37℃),碳氮比例控制為30:1,pH值為7.0,原料粒徑和濃度分別為1~2mm、100g/L,接種物濃度是50%。
1.3 測定項目
測定沼氣的時間分別為每天的9:00和17:00,在測定沼氣的時候還需要對當(dāng)時的環(huán)境溫度做好記錄,發(fā)酵溫度試驗中溫度就是其平均溫度。
2 結(jié)果分析
2.1 木質(zhì)纖維素含量變化
通過表1統(tǒng)計結(jié)果可以看出,原料在經(jīng)過糙皮側(cè)耳、黃孢原毛平革菌、雜色云芝、煙管菌4種白腐菌處理后,發(fā)酵結(jié)束后木質(zhì)纖維素的降解率分別是50.6%、51.4%、54.2%、54.1%,這表示采用雜色云芝白腐菌處理后的纖維素降解率最高,第二是煙管菌,第三是黃孢原毛平革菌,最低的是糙皮側(cè)耳。
2.2 不同預(yù)處理對沼氣產(chǎn)量產(chǎn)生的影響
玉米秸稈在采用糙皮側(cè)耳、黃孢原毛平革菌、雜色云芝、煙管菌4種白腐菌處理后,發(fā)酵天數(shù)與沼氣產(chǎn)量的原料發(fā)酵過程關(guān)系圖如圖1所示。
從圖1中可以看出,原料在采用糙皮側(cè)耳白腐菌處理后,2個月內(nèi)的總產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣率分別為28893.5mL、481.6mL/d;在采用黃孢原毛平革菌白腐菌處理后,2個月內(nèi)的總產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣率分別為33970.5mL、566.2mL/d;在采用雜色云芝白腐菌處理后,2個月內(nèi)的總產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣率分別為42.187mL、703.1mL/d;在采用煙管菌白腐菌處理后,2個月內(nèi)的總產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣率分別為39271.8mL、654.5mL/d。由此可以看出,采用雜色云芝處理后的沼氣產(chǎn)量最多,第二是煙管菌,第三是黃孢原毛平革菌,最少的是糙皮側(cè)耳。
3 結(jié)論
相同條件下,不同白腐菌處理后產(chǎn)氣效果存在一定差異,雜色云芝處理后產(chǎn)氣最多,其次是煙管菌、黃孢原毛平革菌,最少的是糙皮側(cè)耳;不同白腐菌木質(zhì)纖維素降解率不同,采用雜色云芝白腐菌處理后的纖維素降解率最高,其次是煙管菌、黃孢原毛平革菌、糙皮側(cè)耳;木質(zhì)纖維素降解率越高,產(chǎn)氣越多。
參考文獻
[1]董麗麗,王悅宇,韓松.白腐菌預(yù)處理水稻秸稈產(chǎn)沼氣的研究[J].中國沼氣,2014(3206):33-35.