曾凡清,周天星,陳琳
(麗水市農(nóng)業(yè)科學研究院,浙江 麗水 323000)
玉米秸稈是麗水最常見農(nóng)作物的廢棄資源,使玉米秸稈資源化利用既可美化農(nóng)村環(huán)境,保護水資源環(huán)境,營造農(nóng)旅結(jié)合的優(yōu)美環(huán)境,又為畜牧養(yǎng)殖業(yè)提供可食性的資源,豐富飼料的品種,達到資源循環(huán)利用的目的。但玉米秸稈用作草食性動物的飼料還存在幾個缺點,主要是粗蛋白含量低、木質(zhì)素含量偏高、食口性差[1]。本試驗通過在玉米秸稈中加入不同比例、不同品種的白腐菌,作用不同時間后,測定白腐菌對玉米秸稈中的木質(zhì)素降解及粗蛋白的含量變化的影響[2-3],了解白腐菌對玉米秸稈的木質(zhì)素降解情況,為玉米秸稈的進一步利用提供理論依據(jù)。
白腐菌來源于上海名勁生物科技有限公司,編號GIM3.383(標記為A)、GIM3.393(標記為B),黃孢原毛平革菌。
來源于麗水市蓮都區(qū)收集而來的成熟后的玉米秸稈,將其截成3~5 cm的長度,加入10%的尿素,處理4~5 h。此時玉米秸稈濕度為60%左右。
白腐菌的培養(yǎng)[4]。購買回白腐菌后,用無菌吸管吸取0.1~0.2 mL無菌水或適宜的液體培養(yǎng)基滴入安培管內(nèi),待安培管內(nèi)的牛奶菌粉溶解呈懸浮狀后,再用無菌吸管吸取全部菌懸液接種到2支試管內(nèi),試管內(nèi)的培養(yǎng)基采用PDA配方制作(綜合PDA培養(yǎng)基:200 g馬鈴薯煮出液,20 g葡萄糖,15 g瓊脂粉,KH2PO43 g,VB18 mg,水1 000 mL,pH自然)。接種后的試管放入溫度26 ℃,培養(yǎng)箱中培養(yǎng)6 d,濕度自然。6 d后接種到培養(yǎng)皿中,培養(yǎng)溫度如上,培養(yǎng)6 d后,采用打孔器定量接種于三角瓶培養(yǎng)的液體培養(yǎng)基中(液體培養(yǎng)基:200 g馬鈴薯煮出液,20 g葡萄糖,KH2PO43 g,VB18 mg,水1 000 mL,pH自然),三角瓶中培養(yǎng)液120 mL,然后將三角瓶放置于搖床培養(yǎng),搖床的轉(zhuǎn)速為150 r·min-1,溫度26 ℃,濕度自然。
秸稈的微生物處理[5-7]。將在液體培養(yǎng)基搖瓶培養(yǎng)7 d后的菌種勻漿處理后,與玉米粉或麩皮拌勻,分別按10%、20%、30%的比例加入到玉米秸稈中,標記為1~3。在環(huán)境濕度自然,溫度26 ℃條件下培養(yǎng)2、4、6、8 d,分別用代號1~4表示。微生物處理后的秸稈送檢到江蘇佳信檢測技術(shù)有限公司進行纖維素和粗蛋白含量的測定。
A(B)11表示菌種A或B采用濃度10%處理2 d;A(B)12表示用菌種A或B采用濃度10%處理4 d;A(B)13表示菌種A或B采用濃度10%處理6 d;A(B)14表示菌種A 或B采用濃度10%處理8 d;A(B)21表示菌種A 或B采用濃度20%處理2 d;A(B)22表示菌種A或B采用濃度20%處理4 d;A(B)23表示菌種A 或B采用濃度20%處理6 d;A(B)24表示菌種A或B采用濃度20%處理8 d;A(B)31表示菌種A 或B采用濃度30%處理2 d;A(B)32表示菌種A 或B采用濃度30%處理4 d;A(B)33表示菌種A 或B采用濃度30%處理6 d;A(B)34表示菌種A或B采用濃度30%處理8 d;CK表示未做微生物處理的玉米秸稈。此秸稈中加入了10%的尿素。
白腐菌處理8 d后,不同濃度、不同菌種處理的秸稈均出現(xiàn)結(jié)塊、腐爛現(xiàn)象,后期的測定剔除了第8 d的數(shù)據(jù)。由表1可見,白腐菌對玉米秸稈中的木質(zhì)素降解效果很明顯,白腐菌處理時間越長,木質(zhì)素降解效果越明顯,不同種類的白腐菌對玉米秸稈的處理效果有明顯的差異,白腐菌B(GIM3.393)的降解效果優(yōu)于白腐菌A(GIM3.383)。隨著玉米秸稈中木質(zhì)素逐漸降解,粗蛋白含量逐漸增加,從而使秸稈的柔軟性增加。
表1 不同白腐菌處理對玉米秸稈的降解效果
在菌種中分別拌入玉米粉和麩皮,采用10%的濃度,在第4和第6天檢測其木質(zhì)素和粗蛋白含量的變化。由表2可見,菌種中拌入玉米粉和麩皮對玉米秸稈的木質(zhì)素降解有不同的影響,主要表現(xiàn)在拌入玉米粉的菌種對木質(zhì)素的降解能力優(yōu)于拌入麩皮的菌種。從不同菌種的處理效果來看,無論拌入玉米粉還是拌入麩皮,白腐菌對木質(zhì)素的降解能力都以菌種B(GIM3.393)為好。
表2 各材料拌入菌種處理對玉米秸稈的降解效果
本研究結(jié)果顯示,利用白腐菌分解秸稈中的木質(zhì)素提高粗蛋白含量是可行的。從對木質(zhì)素的降解效果來看,在尿素與白腐菌GIM3.383、GIM3.393的共同處理下,玉米秸稈的粗蛋白含量平均提高180%;在白腐菌的單獨作用下,平均降解木質(zhì)素33.4%。其中白腐菌GIM3.393平均降解木質(zhì)素36%,提高粗蛋白含量23.9%;白腐菌GIM3.383平均分解木質(zhì)素30.7%,提高粗蛋白含量20.7%。白腐菌GIM3.393的降解能力優(yōu)于白腐菌GIM3.383。玉米粉粗蛋白含量8.6%,麩皮為13.5%[8-11],但從兩種原材料拌入白腐菌后對玉米秸稈的木質(zhì)素的分解效果來看,拌入玉米粉后的白腐菌活力更強,對木質(zhì)素的分解能力更高。從處理時間來看,白腐菌處理時間8 d時,不同濃度、不同白腐菌品種均出現(xiàn)結(jié)塊、腐爛現(xiàn)象,影響玉米秸稈的可食性,因而白腐菌處理秸稈時,要最大化的降解木質(zhì)素,提高粗蛋白的含量,在環(huán)境溫度26 ℃下,最短處理時間4 d,最長時間6 d。