[01273911]玉米秸秆纤维素降解菌的选育及应用研究

课题来源与背景。《玉米秸秆纤维素降解菌的选育及应用研究》经黑龙江农业经济职业学院学术委员会批准，报牡丹江市科技局，申请牡丹江市科学技术攻关项目，于2012年12月正式通过审批立项。合同编号为G2013n0012。黑龙江省是我国重要的商品粮生产基地，2013年我省玉米种植面积首次突破一亿亩大关，玉米秸秆的年产量非常巨大，大部分在田间焚烧，这不仅造成大量秸秆资源的浪费，而且污染环境，影响交通安全，也不利于土壤质量的培育和农业的可持续发展。

我省玉米收获、秸秆还田是在深秋时节，气候干燥、温度偏低，原位还田的玉米秸秆自然腐解速度缓慢，大量残留未腐解的玉米秸秆严重影响下茬作物的生长，导致秸秆还田应用阻力较大，应用面积小。配施适当的秸秆降解菌剂快速堆沤后还田是解决该问题的有效方法。但目前缺少降解玉米秸秆的菌株，因此筛选高活力的玉米秸秆纤维素降解菌株是开展玉米秸秆还田的一个关键前提。

技术原理及性能指标。①从多年堆积、腐烂的玉米秸秆的土壤中分离高效的纤维素降解菌，构建降解效果好、分解速度快的纤维素分解复合菌系。②发表省级科研论文2篇。

③优化出玉米秸秆纤维素高效菌株产酶发酵条件，产酶能力达到省内先进水平，为工厂化生产该纤维素酶提供技术支持。

④利用筛选到的纤维素分解复合菌系，使玉米秸秆在堆肥的条件下快速降解，达到提高土壤肥力，提高粮食产量，增加农民收入的目的。

⑤培训农民掌握利用纤维素分解复合菌系堆肥技术要点，为大面积推广应用奠定基础。

（3）技术的创造性与先进性。

①虽然目前人们已分离的秸秆纤维素降解菌株较多，但是秸秆成分的不同所需降解微生物各有不同，而且多限于单一菌株，缺乏能够高效降解玉米秸秆纤维素菌系。本项目研究筛选出27株针对玉米秸秆纤维素降解的独立菌株，产酶能力达到省内先进水平，为工厂化生产该纤维素酶提供技术支持。通过转接续代培养构建出一个玉米秸秆减重率较快的玉米秸秆纤维素降解复合菌系。该菌系含在常温发酵阶段，15天对秸秆对玉米秸秆降解率高达46.13%。

②以玉米秸秆和猪粪作为碳源和氮源，喷施复合菌系进行堆肥，与单株菌菌剂和商品复合菌系 B相比，该复合菌系能显著加快玉米秸秆的降解速率，在户外条件下60天玉米秸秆降解率达81.6%，适合推广农民利用其进行玉米秸秆堆沤还田。

③该项研究将为牡丹江地区的玉米秸秆堆沤还田提供技术支撑，为玉米秸秆的利用开辟了新途径。

（4）技术的成熟程度，实用范围和安全性。该项目成果已经处于成熟应用阶段。堆积的有机肥符合国家有机肥标准。

（5）应用情况及存在的问题。该项目成果已经在牡丹江、密山、依兰和辽宁等地进行了大面积应用，并取得了较好的经济效益。

（6）成果简介。该项目构建了一个针对玉米秸秆高效降解的符合菌系C04+C05+2101+2105，接种于玉米秸秆和粪源组成的基质上，在20度环境温度下，60天后玉米秸秆可达到腐熟标准。该项目的推广研究，可提高玉米秸秆的综合利用率，减少环境污染，增加土壤有机质含量，提高化肥有效利用率。