白腐菌对玉米秸秆木质素降解的效果

曾凡清，周天星，陈琳

(丽水市农业科学研究院，浙江 丽水 323000)

玉米秸秆是丽水最常见农作物的废弃资源，使玉米秸秆资源化利用既可美化农村环境，保护水资源环境，营造农旅结合的优美环境，又为畜牧养殖业提供可食性的资源，丰富饲料的品种，达到资源循环利用的目的。但玉米秸秆用作草食性动物的饲料还存在几个缺点，主要是粗蛋白含量低、木质素含量偏高、食口性差[1]。本试验通过在玉米秸秆中加入不同比例、不同品种的白腐菌，作用不同时间后，测定白腐菌对玉米秸秆中的木质素降解及粗蛋白的含量变化的影响[2-3]，了解白腐菌对玉米秸秆的木质素降解情况，为玉米秸秆的进一步利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试菌株

白腐菌来源于上海名劲生物科技有限公司，编号GIM3.383(标记为A)、GIM3.393(标记为B)，黄孢原毛平革菌。

1.2 材料

来源于丽水市莲都区收集而来的成熟后的玉米秸秆，将其截成3～5 cm的长度，加入10%的尿素，处理4～5 h。此时玉米秸秆湿度为60%左右。

1.3 方法

白腐菌的培养[4]。购买回白腐菌后，用无菌吸管吸取0.1～0.2 mL无菌水或适宜的液体培养基滴入安培管内，待安培管内的牛奶菌粉溶解呈悬浮状后，再用无菌吸管吸取全部菌悬液接种到2支试管内，试管内的培养基采用PDA配方制作(综合PDA培养基：200 g马铃薯煮出液，20 g葡萄糖，15 g琼脂粉，KH2PO43 g，VB18 mg，水1 000 mL，pH自然)。接种后的试管放入温度26 ℃，培养箱中培养6 d，湿度自然。6 d后接种到培养皿中，培养温度如上，培养6 d后，采用打孔器定量接种于三角瓶培养的液体培养基中(液体培养基：200 g马铃薯煮出液，20 g葡萄糖，KH2PO43 g，VB18 mg，水1 000 mL，pH自然)，三角瓶中培养液120 mL，然后将三角瓶放置于摇床培养，摇床的转速为150 r·min-1，温度26 ℃，湿度自然。

秸秆的微生物处理[5-7]。将在液体培养基摇瓶培养7 d后的菌种匀浆处理后，与玉米粉或麸皮拌匀，分别按10%、20%、30%的比例加入到玉米秸秆中，标记为1～3。在环境湿度自然，温度26 ℃条件下培养2、4、6、8 d，分别用代号1～4表示。微生物处理后的秸秆送检到江苏佳信检测技术有限公司进行纤维素和粗蛋白含量的测定。

A(B)11表示菌种A或B采用浓度10%处理2 d；A(B)12表示用菌种A或B采用浓度10%处理4 d；A(B)13表示菌种A或B采用浓度10%处理6 d；A(B)14表示菌种A 或B采用浓度10%处理8 d；A(B)21表示菌种A 或B采用浓度20%处理2 d；A(B)22表示菌种A或B采用浓度20%处理4 d；A(B)23表示菌种A 或B采用浓度20%处理6 d；A(B)24表示菌种A或B采用浓度20%处理8 d；A(B)31表示菌种A 或B采用浓度30%处理2 d；A(B)32表示菌种A 或B采用浓度30%处理4 d；A(B)33表示菌种A 或B采用浓度30%处理6 d；A(B)34表示菌种A或B采用浓度30%处理8 d；CK表示未做微生物处理的玉米秸秆。此秸秆中加入了10%的尿素。

2 结果与分析

2.1 不同白腐菌处理时间、处理浓度的降解效果

白腐菌处理8 d后，不同浓度、不同菌种处理的秸秆均出现结块、腐烂现象，后期的测定剔除了第8 d的数据。由表1可见，白腐菌对玉米秸秆中的木质素降解效果很明显，白腐菌处理时间越长，木质素降解效果越明显，不同种类的白腐菌对玉米秸秆的处理效果有明显的差异，白腐菌B(GIM3.393)的降解效果优于白腐菌A(GIM3.383)。随着玉米秸秆中木质素逐渐降解，粗蛋白含量逐渐增加，从而使秸秆的柔软性增加。

表1 不同白腐菌处理对玉米秸秆的降解效果

2.2 采用不同材料拌入菌种对木质素的降解效果

在菌种中分别拌入玉米粉和麸皮，采用10%的浓度，在第4和第6天检测其木质素和粗蛋白含量的变化。由表2可见，菌种中拌入玉米粉和麸皮对玉米秸秆的木质素降解有不同的影响，主要表现在拌入玉米粉的菌种对木质素的降解能力优于拌入麸皮的菌种。从不同菌种的处理效果来看，无论拌入玉米粉还是拌入麸皮，白腐菌对木质素的降解能力都以菌种B(GIM3.393)为好。

表2 各材料拌入菌种处理对玉米秸秆的降解效果

3 讨论

本研究结果显示，利用白腐菌分解秸秆中的木质素提高粗蛋白含量是可行的。从对木质素的降解效果来看，在尿素与白腐菌GIM3.383、GIM3.393的共同处理下，玉米秸秆的粗蛋白含量平均提高180%；在白腐菌的单独作用下，平均降解木质素33.4%。其中白腐菌GIM3.393平均降解木质素36%，提高粗蛋白含量23.9%；白腐菌GIM3.383平均分解木质素30.7%，提高粗蛋白含量20.7%。白腐菌GIM3.393的降解能力优于白腐菌GIM3.383。玉米粉粗蛋白含量8.6%，麸皮为13.5%[8-11]，但从两种原材料拌入白腐菌后对玉米秸秆的木质素的分解效果来看，拌入玉米粉后的白腐菌活力更强，对木质素的分解能力更高。从处理时间来看，白腐菌处理时间8 d时，不同浓度、不同白腐菌品种均出现结块、腐烂现象，影响玉米秸秆的可食性，因而白腐菌处理秸秆时，要最大化的降解木质素，提高粗蛋白的含量，在环境温度26 ℃下，最短处理时间4 d，最长时间6 d。