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白腐菌对玉米秸秆产沼气的试验研究

2018-06-21李雪晖

农业与技术 2018年8期
关键词:玉米秸秆试验研究

李雪晖

摘 要:白腐菌作为能选择性讲解木质素的真菌,主要是通过各种二价锰过氧化物酶、过氧化物酶等次生代谢物对木质素进行降解,产生一定能量。本文通过试验方法深入研究白腐菌对玉米秸秆产沼气,为合理利用玉米秸秆提供参考。

关键词:白腐菌;玉米秸秆;产沼气;试验研究

中图分类号:S216.2 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20180432031

1 试验材料与方法

1.1 试验材料、试验仪器设备

在本次试验中选用的玉米秸秆样品是由某农业大学试验基地提供的,均为当年产秸秆,为了方便试验操作,需要先将玉米秸秆粉碎至1~2mm。沼渣是由某生态模式试验基地提供[1]。四株白腐菌为糙皮侧耳(Ps)、黄孢原毛平革菌(Pc)、杂色云芝(Cv)、烟管菌(Ba)。

试验仪器设备主要包括水浴振荡器、恒温培养箱、无菌操作台、高温灭菌锅、恒温水浴锅等。

1.2 试验方法

1.2.1 配置培养基

配置PDA培养基。将200g去皮土豆切成小块,放入清水中加热煮沸30min,然后将土豆块过滤掉,保证滤液能够达到1000mL,如果不足的话可以用清水补足。加入20g琼脂、20g葡萄糖,熔化后分装,用121~125℃高温蒸汽灭菌,持续30min。然后在无菌操作台上将白腐菌接种到PDA培养基上,完成后将白腐菌放入到恒温培养箱中,放置5d,在固体培养基制备好之后有效储存。

配置液体培养基。制备液体培养基的方法與上述制备PDA培养基的操作方法相同,注意不需要加琼脂。制备完成后在三角瓶中盛放液体培养基,用接种环取1~2环固体培养基放入到三角瓶中,然后将三角瓶放入到水浴振荡器中培养,培养时间一般为3d。

1.2.2 发酵条件

本次试验的环境是厌氧条件,将发酵浓度始终保持在20%,发酵温度为中温(37℃),碳氮比例控制为30:1,pH值为7.0,原料粒径和浓度分别为1~2mm、100g/L,接种物浓度是50%。

1.3 测定项目

测定沼气的时间分别为每天的9:00和17:00,在测定沼气的时候还需要对当时的环境温度做好记录,发酵温度试验中温度就是其平均温度。

2 结果分析

2.1 木质纤维素含量变化

通过表1统计结果可以看出,原料在经过糙皮侧耳、黄孢原毛平革菌、杂色云芝、烟管菌4种白腐菌处理后,发酵结束后木质纤维素的降解率分别是50.6%、51.4%、54.2%、54.1%,这表示采用杂色云芝白腐菌处理后的纤维素降解率最高,第二是烟管菌,第三是黄孢原毛平革菌,最低的是糙皮侧耳。

2.2 不同预处理对沼气产量产生的影响

玉米秸秆在采用糙皮侧耳、黄孢原毛平革菌、杂色云芝、烟管菌4种白腐菌处理后,发酵天数与沼气产量的原料发酵过程关系图如图1所示。

从图1中可以看出,原料在采用糙皮侧耳白腐菌处理后,2个月内的总产气量和产气率分别为28893.5mL、481.6mL/d;在采用黄孢原毛平革菌白腐菌处理后,2个月内的总产气量和产气率分别为33970.5mL、566.2mL/d;在采用杂色云芝白腐菌处理后,2个月内的总产气量和产气率分别为42.187mL、703.1mL/d;在采用烟管菌白腐菌处理后,2个月内的总产气量和产气率分别为39271.8mL、654.5mL/d。由此可以看出,采用杂色云芝处理后的沼气产量最多,第二是烟管菌,第三是黄孢原毛平革菌,最少的是糙皮侧耳。

3 结论

相同条件下,不同白腐菌处理后产气效果存在一定差异,杂色云芝处理后产气最多,其次是烟管菌、黄孢原毛平革菌,最少的是糙皮侧耳;不同白腐菌木质纤维素降解率不同,采用杂色云芝白腐菌处理后的纤维素降解率最高,其次是烟管菌、黄孢原毛平革菌、糙皮侧耳;木质纤维素降解率越高,产气越多。

参考文献

[1]董丽丽,王悦宇,韩松.白腐菌预处理水稻秸秆产沼气的研究[J].中国沼气,2014(3206):33-35.

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