白腐菌對玉米秸稈木質素降解的效果

曾凡清，周天星，陳琳

(麗水市農業科學研究院，浙江 麗水 323000)

玉米秸稈是麗水最常見農作物的廢棄資源，使玉米秸稈資源化利用既可美化農村環境，保護水資源環境，營造農旅結合的優美環境，又為畜牧養殖業提供可食性的資源，豐富飼料的品種，達到資源循環利用的目的。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素降解情況，為玉米秸稈的進一步利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

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。

1.2 材料

來源于麗水市蓮都區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。

1.3 方法

白腐菌的培養[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基滴入安培管內，待安培管內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，試管內的培養基采用PDA配方制作(綜合PDA培養基：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 ℃，培養箱中培養6 d，濕度自然。6 d后接種到培養皿中，培養溫度如上，培養6 d后，采用打孔器定量接種于三角瓶培養的液體培養基中(液體培養基：200 g馬鈴薯煮出液，20 g葡萄糖，KH2PO43 g，VB18 mg，水1 000 mL，pH自然)，三角瓶中培養液120 mL，然后將三角瓶放置于搖床培養，搖床的轉速為150 r·min-1，溫度26 ℃，濕度自然。

秸稈的微生物處理[5-7]。將在液體培養基搖瓶培養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。在環境濕度自然，溫度26 ℃條件下培養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。

2 結果與分析

2.1 不同白腐菌處理時間、處理濃度的降解效果

白腐菌處理8 d后，不同濃度、不同菌種處理的秸稈均出現結塊、腐爛現象，后期的測定剔除了第8 d的數據。由表1可見，白腐菌對玉米秸稈中的木質素降解效果很明顯，白腐菌處理時間越長，木質素降解效果越明顯，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)的降解效果優于白腐菌A(GIM3.383)。隨著玉米秸稈中木質素逐漸降解，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

2.2 采用不同材料拌入菌種對木質素的降解效果

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素降解有不同的影響，主要表現在拌入玉米粉的菌種對木質素的降解能力優于拌入麩皮的菌種。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

3 討論

本研究結果顯示，利用白腐菌分解秸稈中的木質素提高粗蛋白含量是可行的。從對木質素的降解效果來看，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，平均降解木質素33.4%。其中白腐菌GIM3.393平均降解木質素36%，提高粗蛋白含量23.9%；白腐菌GIM3.383平均分解木質素30.7%，提高粗蛋白含量20.7%。白腐菌GIM3.393的降解能力優于白腐菌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結塊、腐爛現象，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素，提高粗蛋白的含量，在環境溫度26 ℃下，最短處理時間4 d，最長時間6 d。