发酵因子对枸杞枝条粉腐解率及木质纤维素降解的影响

冯海萍　李馨　谢华　杨冬艳　裴红霞

摘要：为探讨枸杞枝条基质发酵中木质纤维素降解响应规律，试验采用正交设计，以枸杞枝条粉和苦豆子茎秆粉质量比4∶1混合为试材，研究了不同发酵因子对枸杞枝条基质发酵中堆体腐熟速率及木质纤维素含量的影响。结果表明，发酵结束时，翻堆温度上限为60 ℃、堆体含水率保持在60%、添加油饼氮源及接种粗纤维素降解菌处理条件下枸杞枝条粉堆体的腐解量较多，腐解率较高，加快了枸杞枝条粉的腐解进度;温度、含水率、氮源及外源微生物均对枸杞枝条粉木质纤维素降解有显著或极显著作用，木质纤维素降解难易程度依次为半纤维素、纤维素、木质素，以半纤维素最易降解，降解率在20%以上，以木质素较难降解，降解率在11%以上;以翻堆温度上限为60 ℃、堆体含水率为60%、添加油饼氮源及接种粗纤维素降解菌处理条件下腐解率较高，纤维素、半纤维素和木质素的降解效果较好。

关键词：枸杞枝条粉;发酵因子;腐解率;木质纤维素

中图分类号：TQ353         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2020）05-0078-06

Abstract： The characteristics of the lignocellulose degradation were studied during the fermentation of wolfberry branches substrate. By design of orthogonal experiment， wolfberry powder branches and sophora alopecuroides stem powder mixed in ratio of 4∶1 were used to study the influence of fermentative factors on fermentation rotten rate and lignocellulose during the fermentation of wolfberry branches. The results showed that， by the end of the fermentation， the treatment， which the pile body is more branches， the decomposing rate is higher， accelerate the decay of the Chinese wolfberry powder branches on turns heap temperature of 60 ℃， water of 60%，added oil cake and inoculated with coarse cellulose degrading bacteria， promoted the decomposing and pile body， and can shorten the time of wolfberry rotten branches. Temperature， water， nitrogen and exogenous microorganisms had significant or extremely significant effect on the degradation of lignocellulose. Degree of lignocellulose degradation was shown as following order： hemicellulose， cellulose， lignin， the degradation rates of hemicellulose and lignin stayed above 20% and 11%. The treatment， which turns heap temperature of 60 ℃， water of 60%， added oil cake and inoculated with coarse cellulose degrading bacteria，the higher degradation rates of lignocellulose were got， resulting in promoting more effective degradation on organic matter.

Key words： wolfberry branches powder; fermentation factor; the decomposing rate; ignocellulose

農业废弃物是农业生产的“另一半”，用则利、弃则害，其资源化利用与管理仍是当前中国农业资源环境与能源生态的重点工作[1，2]。枸杞产业是宁夏最具地方特色和品牌优势的战略性主导产业，宁夏现有枸杞种植面积达到6万hm2以上，占全国枸杞种植面积的45%以上，年综合产值100亿元[3]。据测算，每年修剪下来的枸杞枝条量达30万t以上，90%以上的枝条通过燃烧方式进行处理，造成一定程度的空气污染，少量的用于防沙造林或插扦育苗。丰富的可再生枸杞资源需要后续产业的开发，以进一步提高枸杞产业的经济效益。

随着国内外对环境、资源重视程度的提升和绿色核算体系的逐渐完善，利用枸杞枝条粉生物质资源制作蔬菜栽培基质，减少了环境污染和资源浪费，并为开发蔬菜基质提供了原料。关于枸杞枝条粉作为园艺基质前人已从接种微生物、调整C/N、添加氮源对枸杞枝条粉发酵质量、翻堆温度和含水率的影响，接种微生物及添加氮源对枸杞枝条粉发酵微生物群落多样性进行了较多研究[4-6]，但对枸杞枝条发酵中堆体温度、腐熟速率及木质纤维素含量动态变化的研究鲜有报道。木质纤维素类物质的降解在一定程度上制约着堆肥的发酵周期和产品品质[7]。高温好氧基质化是从生物学角度来降解木质纤维素，是既经济又环保的一种方法。为此，本试验以枸杞枝条粉为研究对象，研究了不同发酵因子对枸杞枝条粉发酵堆体温度、腐熟量及木质纤维素含量动态变化的影响，为优化枸杞枝条基质化降解提供技术支撑。

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