楊帆 趙坤 郭永霞 錢永德 王麗艷 荊瑞勇

摘要：【目的】對比6種市售促腐劑降解水稻秸稈的效果，并探究在不同促腐劑中添加固氮藍(lán)藻是否有利于水稻秸稈腐解，為加快還田過程中秸稈腐解速率及推動秸稈的合理化利用提供理論參考。【方法】利用平板培養(yǎng)法，設(shè)14組處理，分別為不加菌劑（CK0）、添加固氮藍(lán)藻（CK1）、6種促腐劑及與其對應(yīng)的添加固氮藍(lán)藻處理，在培養(yǎng)箱中連續(xù)培養(yǎng)35 d，每7 d測定一次秸稈失重率、纖維素酶活性、纖維素和半纖維素降解率，并記錄秸稈顏色的變化情況。【結(jié)果】隨著培養(yǎng)時間的延長，秸稈顏色逐漸加深。6種促腐劑均能促進(jìn)水稻秸稈的腐解，培養(yǎng)至第35 d時，配施豫啟富秸稈發(fā)酵菌并添加固氮藍(lán)藻（QF+L）處理的秸稈失重率最高，達(dá)30.09%，較單獨(dú)配施豫啟富秸稈發(fā)酵菌（QF）處理提高13.23%（絕對值），其次為配施周天秸稈腐熟劑并添加固氮藍(lán)藻（ZT+L）和配施益加益糞便除臭發(fā)酵菌液并添加固氮藍(lán)藻（YJY+L）處理，失重率分別為29.00%和28.87%，三者間差異不顯著（P>0.05），但均顯著高于其他處理（P<0.05）。QF+L處理的纖維素酶活性和半纖維素降解率也在培養(yǎng)第35 d時達(dá)最高值，分別為27.41 U和28.99%。培養(yǎng)至第35 d時， YJY+L處理的纖維素降解率達(dá)最高，為32.19%，且YJY+L處理的纖維素降解率在整個培養(yǎng)過程中均高于單獨(dú)配施益加益糞便除臭發(fā)酵菌液（YJY）處理。相關(guān)性分析結(jié)果表明，失重率與纖維素和半纖維素降解率均呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），即纖維素和半纖維素降解是導(dǎo)致水稻秸稈失重率上升的重要因素?！窘Y(jié)論】在平板培養(yǎng)過程中豫啟富秸稈發(fā)酵菌和益加益糞便除臭發(fā)酵菌液是較好的促腐劑，且添加固氮藍(lán)藻能促進(jìn)促腐劑腐解水稻秸稈。

關(guān)鍵詞： 促腐劑;固氮藍(lán)藻;水稻秸稈;腐解

中圖分類號： S141? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：2095-1191（2019）11-2421-08

Effects of microbial promoting-decomposing agent combined with fixing-nitrogen cyanobacteria on rice straw decomposition

YANG Fan1， ZHAO Kun2， GUO Yong-xia2， QIAN Yong-de2，

WANG Li-yan1*， JING Rui-yong1*

（1College of Life Science and Technology， Heilongjiang Bayi Agricultural University， Daqing， Heilongjiang? 163319，China; 2College of Agriculture， Heilongjiang Bayi Agricultural University， Daqing， Heilongjiang? 163319， China）

Abstract：【Objective】The aim of the study was to compare the degradation effects of six kinds of microbial promo-ting-decomposing agent on rice straw，and to explore whether nitrogen-fixing cyanobacteria could improve the ability of the promoting-decomposing agent to decompose rice straw， to provide theoretical reference for accelerating the rate of straw decomposition during the process of returning to the field and promoting the rational utilization of straw. 【Method】In this paper， 14 groups of treatments were designed with plate culture method in the incubator for 35 d，these treatments included treatment without adding bacteria（CK0）， adding nitrogen-fixing cyanobacteria（CK1），six kinds of promoting-decomposing agents and corresponding promoting-decomposing agents with nitrogen-fixing cyanobacteria. The weight loss rate of rice straw，cellulase activity，cellulose and hemicellulose degradation rate were measured every 7 d，and the color variation of rice straw was recorded. 【Result】The results showed that the color of the rice straw gradually deepened with the development of the cultivation time， each of the promoting-decomposing agent could promote the degradation of rice straw. The weight loss rate of rice straw treated by Yuqifu straw fermentation strain+ nitrogen-fixing cyanobacteria（QF+L） was up to 30.09% at the 35th d，which was 13.23%（absolute value） higher than that of Yuqifu straw fermentation strain only（QF）. Followed by treatment Zhoutian straw decomposing agent with nitrogen-fixing cyanobacteria（ZT+L） and adding Yijiayi manure deodorizing fermentation bacterial liquid with nitrogen-fixing cyanobacteria（YJY+L）， their weight loss rates were 29.00% and 28.87%， respectively. There was no significant difference among the three treatments（P>0.05）， but they were significantly higher than other treatments（P<0.05）. The cellulase activity and hemicellulose degradation rate of QF+L treatment also reached the highest values at the 35thd， which were 27.41 U and 28.99%， respectively. At the 35thd， the cellulose degradation rate of YJY+L treatment reached the highest value（32.19%）， and the cellulose degradation rate of YJY+L treatment was higher than that of manure detoxification fermentation liquid（YJY） alone in the whole culture process. Correlation analysis showed that， there were extremely positive correlation between weight loss rate and degradation rate of cellulose and hemicellulose（P<0.01）， the degradation rate of cellulose and hemicellulose were important factors leading to the increase of weight loss rate of rice straw. 【Conclusion】Based on the results of this experiment，Yuqifu and Yijiayi are better promoting-decomposing agent in the plate culture process，and the nitrogen-fixing cyanobacteria can improve the ability of promoting-decomposing agent to decompose rice straw.

Key words： promoting-decomposing agent; nitrogen-fixing cyanobacteria; rice straw; decomposing

0 引言

【研究意義】我國秸稈理論資源量達(dá)9.84×108 t，其中水稻秸稈約占秸稈總量的33%（柴世偉等，2005;趙建寧等，2011;石祖梁等，2018）。秸稈中含有許多纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等有機(jī)物質(zhì)，但多數(shù)秸稈被直接焚燒或隨意丟棄在田間地頭（Shi et al.，2014），既污染環(huán)境又浪費(fèi)資源。自然界中存在的多種微生物能將秸稈中難溶性的有機(jī)物分解成利于作物吸收和循環(huán)利用的可溶性營養(yǎng)物質(zhì)。由于秸稈的碳氮比（C/N）過高，秸稈腐解微生物與秸稈間會相互爭搶無機(jī)氮，在實際應(yīng)用中可通過施加化學(xué)氮肥以調(diào)節(jié)腐解底物的C/N（韓夢穎等，2017）。固氮藍(lán)藻是具有固氮能力的藍(lán)藻（包江橋等，2018），若能以固氮藍(lán)藻代替化學(xué)氮肥，既可加快秸稈腐解，還能減少化學(xué)氮肥的使用量。因此，探討促腐劑配施固氮藍(lán)藻對秸稈腐解的影響，對加快還田過程中秸稈腐解速率具有理論指導(dǎo)意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】前人已針對促腐劑降解秸稈開展了一系列研究，發(fā)現(xiàn)不同處理方式下各種促腐劑發(fā)揮的作用及促進(jìn)秸稈腐解的程度存在明顯差異。馮海瑋等（2015）研究表明，在水稻秸稈中添加灰略紅鏈霉菌能縮短水稻秸稈的發(fā)酵時間。勞德坤等（2015）研究表明，添加微生物秸稈促腐劑能有效降解蔬菜廢物中的有機(jī)物，提高廢物中半纖維素、纖維素和木質(zhì)素的降解率。孫旭等（2018）研究了3種促腐劑對玉米秸稈腐熟的效果，發(fā)現(xiàn)不同促腐劑均能縮短玉米秸稈的腐熟進(jìn)程，但效果存在差異。在調(diào)節(jié)腐解底物C/N研究中，前人主要采用施加化學(xué)氮肥的方法。陳興麗等（2009）研究表明，施用化學(xué)氮肥尿素可使玉米秸稈的碳氮比由58降至40。朱萍等（2018）發(fā)現(xiàn)在連續(xù)5年秸稈還田配施促腐劑的條件下通過增施碳銨300 kg/ha可調(diào)節(jié)其碳氮比。朱遠(yuǎn)芃等（2019）研究發(fā)現(xiàn)，田間堆腐小麥秸稈時添加尿素和腐熟劑可提高小麥秸稈的氧化酶活性，進(jìn)而加速小麥秸稈腐解?！颈狙芯壳腥朦c】目前，利用固氮藍(lán)藻代替?zhèn)鹘y(tǒng)化學(xué)氮肥來加快秸稈腐解進(jìn)行腐解底物C/N調(diào)節(jié)的研究鮮見報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】采用平板培養(yǎng)法，對比6種市售促腐劑降解水稻秸稈的效果，并探究在不同促腐劑中添加固氮藍(lán)藻是否有利于秸稈的腐解，為加快還田過程中秸稈腐解速率及推動秸稈的合理化利用提供理論參考。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

水稻秸稈：來自黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)水稻試驗田，秋收后收集到實驗室80 ℃烘至恒重，剪至2～4 cm左右。微生物促腐劑：市售，詳細(xì)信息及接種量見表1，接種量按使用說明添加。固氮藍(lán)藻菌劑：由黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生物技術(shù)實驗室提供，用量為0.031 g/皿，該使用量根據(jù)本課題組前期田間應(yīng)用數(shù)據(jù)確定。前期試驗將固氮藍(lán)藻菌劑按1.0 kg/ha的用量連續(xù)3年應(yīng)用于稻田，發(fā)現(xiàn)此菌劑可減少氮肥的使用量，同時可提高水稻產(chǎn)量并改善稻米品質(zhì)，根據(jù)面積換算得出本研究中固氮藍(lán)藻菌劑用量為0.031 g/皿。

1. 2 試驗方法

1. 2. 1 試驗設(shè)計 稱取烘干后的水稻秸稈，每皿1.60 g，高溫滅菌。設(shè)14組處理：CK0，不加菌劑;CK1，固氮藍(lán)藻;BJ，貝佳;YFB，益肥寶;WB，沃葆;QF，啟富;YJY，益佳益;ZT，周天;BJ+L，貝佳+固氮藍(lán)藻;YFB+L，益肥寶+固氮藍(lán)藻;WB+L，沃葆+固氮藍(lán)藻;QF+L，啟富+固氮藍(lán)藻;YJY+L，益佳益+固氮藍(lán)藻;ZT+L，周天+固氮藍(lán)藻。每處理30次重復(fù)，每皿加入10 mL無菌水，用Parafilm封口后（保證秸稈水含量在培養(yǎng)過程中不變）放入培養(yǎng)箱內(nèi)25 ℃培養(yǎng)35 d，每7 d測定一次秸稈顏色、秸稈失重率、纖維素酶活性、纖維素和半纖維素降解率。

1. 2. 2 纖維素酶活性測定 纖維素酶活性采用DNS法（孫冬梅等，2019）測定。稱取樣品1.0 g，加入45 mL蒸餾水和5 mL檸檬酸緩沖液，40 ℃浸提1 h，定性濾紙過濾得到粗酶液。采用國際酶活單位，與葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線對照，以1 mL酶液每分鐘轉(zhuǎn)化底物生成1 μg葡萄糖所對應(yīng)的酶活定義為一個酶活單位（U）。

1. 2. 3 失重率、纖維素和半纖維素降解率測定

失重率（%）=（M0-Mn）/M0×100

式中，M0為秸稈初始重量，Mn為降解n天時的秸稈重。

降解率參考宋芳芳等（2015）的方法測定。

纖維素降解率（RCD，%）=（W0-Wn）/W0×100

半纖維素降解率（RHCD，%）=（W0-Wn）/W0×100

式中，W0為（半）纖維素含量初始值，Wn為降解n天后的（半）纖維素含量。

1. 3 統(tǒng)計分析

采用Execl 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，利用SPSS 20.0進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同處理水稻秸稈顏色的變化

由表2和圖1可看出，CK0在整個培養(yǎng)過程中顏色基本未發(fā)生變化;CK1培養(yǎng)至第35 d時變?yōu)楹贮S;BJ、YFB和YFB+L處理前21 d顏色基本無明顯變化，后14 d大部分秸稈變?yōu)槲ⅫS;BJ+L處理前14 d顏色基本無變化，14 d后變?yōu)槲ⅫS，培養(yǎng)結(jié)束時變?yōu)楹贮S;WB、QF、YJY和ZT處理在培養(yǎng)至35 d后秸稈顏色全部由黃色變?yōu)楹贮S色;WB+L、QF+L、YJY+L和ZT+L處理在培養(yǎng)14 d后顏色開始發(fā)生明顯變化，培養(yǎng)結(jié)束后顏色均為黑色。

2. 2 不同處理水稻秸稈失重率的變化

由表2可知，隨著腐解時間的延長，各處理的秸稈失重率均逐漸升高。至第7 d時，CK1的失重率最高，為4.49%，顯著高于其他處理（P<0.05，下同）;其次為YJY+L處理，秸稈失重率為2.53%。第14～28 d時，均以YJY+L處理失重率最高，分別達(dá)17.08%、21.92%和28.67%。培養(yǎng)至第35 d時，QF+L處理的失重率最高，達(dá)30.09%，ZT+L和YJY+L處理其次，失重率分別為29.00%和28.87%，三者間差異不顯著（P>0.05，下同），且均顯著高于其他處理。在施加同種促腐劑的情況下，除益肥寶外，添加固氮藍(lán)藻可顯著促進(jìn)其他促腐劑腐解水稻秸稈，至培養(yǎng)結(jié)束的第35 d，BJ+L、WB+L、QF+L、YJY+L和ZT+L處理的失重率分別比BJ、WB、QF、YJY和ZT處理高9.23%（絕對值，下同）、2.32%、13.23%、6.06%和10.35%。

2. 3 不同處理水稻秸稈纖維素酶活性的變化

由表3可看出，隨著培養(yǎng)時間的延長，除ZT+L處理外，其余處理的纖維素酶活性均呈先升高后降低再升高的變化趨勢。CK1的纖維素酶活性前21 d呈逐漸升高趨勢，至第28 d時下降為12.22 U，在培養(yǎng)至第35 d時纖維素酶活性最高（22.79 U）;BJ、BJ+L、YFB、YFB+L和WB+L處理的纖維素酶活性均在第21 d時達(dá)最大值，分別為21.82、21.73、14.37、16.19和19.20 U;WB處理在培養(yǎng)至第14 d時其酶活性達(dá)最高值（21.71 U）;QF、QF+L、YJY、YJY+L和ZT處理均在培養(yǎng)至第35 d時纖維素酶活性達(dá)最大值，其中QF+L處理的酶活性為27.41 U，顯著高于其他處理（除CK1外）;ZT+L處理在第28 d時纖維素酶活性最高（20.53 U），顯著高于其他處理。

培養(yǎng)至第21 d時，YFB、WB、YJY、YJY+L、ZT和ZT+L處理的纖維素酶活性顯著低于CK1，其他處理與CK1相比無顯著差異。培養(yǎng)至第28 d時，BJ、BJ+L、YFB、WB和WB+L處理的纖維素酶活性顯著低于CK1，ZT+L處理顯著高于CK1，其他處理與CK1無顯著差異。培養(yǎng)至第35 d時，QF+L處理的纖維素酶活性顯著高于CK1，其他處理均低于CK1。在施加同種促腐劑的情況下，培養(yǎng)至第21 d時WB+L處理的纖維素酶活性顯著高于WB處理;至第28 d時ZT+L處理的纖維素酶活性顯著高于ZT處理;至第35 d時QF+L處理的纖維素酶活性顯著高于QF處理;其余處理的纖維素酶活性間均無顯著差異。

2. 4 不同處理水稻秸稈纖維素和半纖維素降解率的變化

由表4可看出，隨培養(yǎng)時間的延長，CK1的纖維素降解率呈升高趨勢，但整體變化趨勢不明顯。培養(yǎng)至第7 d時，YJY+L和ZT+L處理的纖維素降解率分別達(dá)23.45%和22.78%，二者間差異不顯著，但均顯著高于其他處理，在此后的培養(yǎng)過程中，二者的纖維素降解率依然保持最高，培養(yǎng)至第35 d時，YJY+L處理的纖維素降解率達(dá)32.19%，顯著高于其他處理，ZT+L處理的纖維素降解率其次，為26.74%。在施加同種促腐劑的情況下，施加貝佳的兩組處理，培養(yǎng)至第28 d時BJ+L處理的降解率顯著高于BJ處理，其余時期二者差異均不顯著;施加益肥寶的兩組處理，前21 d YFB+L處理的纖維素降解率顯著高于YFB處理，之后二者差異不顯著;施加沃葆的兩組處理降解率始終無顯著差異;施加啟富的兩組處理，前21 d QF+L處理的纖維素降解率顯著高于QF處理，培養(yǎng)結(jié)束時二者差異不顯著;施加益加益的兩組處理，培養(yǎng)過程中YJY+L處理的纖維素降解率始終顯著高于YJY處理;施加周天的兩組處理，ZT+L處理纖維素降解率始終高于ZT處理。

由表4還可看出，CK1的半纖維素降解率基本無變化。培養(yǎng)至第7 d時，QF處理的半纖維素降解率最高（15.10%）;第14～21 d時，WB處理的半纖維素降解率最高，分別為21.63%和21.39%;第28～35 d時，QFL處理的半纖維素降解率最高，分別為27.96%和28.99%。在施加同種促腐劑的情況下，施加貝佳的兩組處理，BJ處理的降解率始終顯著高于BJ+L處理;施加益肥寶的兩組處理，前14 d YFB處理的降解率高于YFB+L處理;施加沃葆的兩組處理，第14～28 d WB處理的降解率顯著高于WB+L處理;施加啟富的兩組處理，第28～35 d QF+L處理的降解率高于QF處理;施加益加益的兩組處理，第7～28 d YJY+L處理的降解率高于YJY處理，第35 d時YJY+L處理的降解率低于YJY處理，但差異不顯著;施加周天的兩組處理，ZT+L處理的降解率始終高于ZT處理。

2. 5 水稻秸稈失重率、纖維素和半纖維素降解率及纖維素酶活性間的相關(guān)性分析結(jié)果

由表5可看出，水稻秸稈纖維素酶活性與半纖維素降解率呈顯著正相關(guān)，與纖維素降解率呈負(fù)相關(guān)、與失重率呈正相關(guān)，但相關(guān)性均未達(dá)顯著水平;水稻秸稈纖維素降解率與半纖維素降解率呈極顯著正相關(guān)（P<0.01，下同）;失重率與纖維素和半纖維素降解率均呈極顯著正相關(guān)，說明纖維素和半纖維素降解是導(dǎo)致水稻秸稈失重率上升的重要因素。

3 討論

3. 1 促腐劑配施固氮藍(lán)藻對水稻秸稈顏色和失重率的影響

收獲晾干后的水稻秸稈表面呈黃色，經(jīng)過一段時間的腐解，秸稈顏色會發(fā)生變化。本研究中，水稻秸稈在培養(yǎng)過程中，顏色逐漸加深，培養(yǎng)至第35 d時，WB+L、QF+L、YJY+L和ZT+L處理的秸稈顏色變黑。王元明（2013）將復(fù)合菌應(yīng)用于水稻盆栽中，腐熟25 d后秸稈顏色變?yōu)榛液谏?，總體時間比本研究短。與單純的平板培養(yǎng)相比，水稻盆栽是一個復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境，土壤中含有許多營養(yǎng)物質(zhì)及微生物，而平板中成分單一，缺失各種成分之間相互協(xié)調(diào)的能力，因此，在平板中可能不會發(fā)揮出與田間相同的效果，在平板中得到的培養(yǎng)效果不能完全代表實際應(yīng)用效果。

農(nóng)作物秸稈的主要成分有纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和粗蛋白等難溶性物質(zhì)，不能被植物生長所直接利用。龍云鵬和王兆龍（2013）研究發(fā)現(xiàn)，添加微生物促腐劑，能促進(jìn)秸稈中的難溶性成分分解成可直接利用的物質(zhì)，從而引起秸稈失重率升高。本研究中，在添加6種促腐劑后，秸稈失重率均有所增加，與龍云鵬和王兆龍（2013）的研究結(jié)果相似。腐解微生物的生長需要適當(dāng)補(bǔ)充氮肥，以維持正常的生命活動，因此秸稈腐解過程中需添加外源氮肥以保證整個體系能快速腐解（倪國榮等，2015）。朱遠(yuǎn)芃等（2019）在小麥秸稈堆腐時添加外源氮肥和促腐劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)同時添加氮肥和腐熟劑能顯著增加小麥秸稈腐解過程中過氧化物酶活性，協(xié)同促進(jìn)小麥秸稈腐解。本研究加入固氮藍(lán)藻補(bǔ)充氮肥后，水稻秸稈的腐解程度基本高于未添加的體系，初步證實固氮藍(lán)藻在水稻秸稈腐解過程中能促進(jìn)促腐劑發(fā)揮功效。但在只添加固氮藍(lán)藻的培養(yǎng)體系中，秸稈也存在一定程度的失重率，可能是因為秸稈中存在一些水溶性物質(zhì)如可溶性蛋白、可溶性糖和礦質(zhì)離子等（李鋒等，2004;沈其榮等，2005;趙金鵬等，2019），這些物質(zhì)溶于水后可為作物及微生物提供營養(yǎng)物質(zhì)，因此造成秸稈失重?？傊诮斩掃€田過程中添加微生物促腐劑具有一定作用。

3. 2 促腐劑配施固氮藍(lán)藻對水稻秸稈纖維素酶活性、纖維素和半纖維素降解率的影響

降解纖維素的酶由內(nèi)切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶組成，具有復(fù)雜的協(xié)同作用，此外還有一些輔助酶（裂解酶），因其組成復(fù)雜，故測定方法并不統(tǒng)一，目前使用較多的測定方法為DNS法，故選此法進(jìn)行纖維素酶活性測定。本研究中，培養(yǎng)過程中各處理的纖維素酶活性變化存在差異，可能與促腐劑的成分不同有關(guān)，每種促腐劑含有不同種類和功能的微生物，所使用的制劑載體也各不相同，導(dǎo)致在使用時分泌纖維素酶的能力有所不同，因此各處理間出現(xiàn)纖維素酶活性變化不一致的現(xiàn)象應(yīng)屬正常。每種植物所含有的纖維素比例不同（Jeffries，1994），使用微生物促腐劑時需有針對性地選擇菌種，才有利于促腐劑中的微生物產(chǎn)生含量較高的纖維素酶從而加快秸稈的腐解。

纖維素和半纖維素是秸稈的重要組成部分，在自然環(huán)境中屬于不易降解成分。試驗過程中發(fā)現(xiàn)在只添加固氮藍(lán)藻的培養(yǎng)體系中，纖維素和半纖維素的降解率也逐漸上升，可能是因為大部分藍(lán)藻會存在一些伴生細(xì)菌（荊瑞勇，2014），而這些伴生菌可能具有降解纖維素和半纖維素的能力，若能將這些伴生細(xì)菌分離純化，可豐富降解秸稈的菌種資源庫。目前關(guān)于固氮藍(lán)藻菌系伴生細(xì)菌的鑒定數(shù)據(jù)尚未明確，在以后的工作中可嘗試分離純化具有降解秸稈功能的伴生菌。秸稈腐解時，微生物首先對秸稈中的易分解組分進(jìn)行分解，這些組分是微生物的能源物質(zhì)，微生物依靠消耗這些組分來維持其生命活動，促進(jìn)自身繁殖;同時，微生物的活動會產(chǎn)生一些水溶性次生代謝物質(zhì)如糖類和氨基酸等。在本研究中，整個腐解過程中半纖維素和纖維素降解率呈波動變化，究其原因：一方面半纖維素和纖維素隨著自身的降解而減少，另一方面隨著水溶性和醇溶性組分的消耗而相對增加。其中，QF+L處理在培養(yǎng)前期半纖維素降解率緩慢增長，培養(yǎng)后期半纖維素的降解能力表現(xiàn)突出，說明固氮藍(lán)藻后期才開始促進(jìn)啟富發(fā)揮作用;對于沃葆，整體的降解率并不低，但添加固氮藍(lán)藻抑制了半纖維素的降解，說明某些微生物間發(fā)生了一定的競爭關(guān)系，或是此種培養(yǎng)條件不適合降解半纖維素的微生物發(fā)揮作用;YJY+L和ZT+L處理在培養(yǎng)前期降解纖維素的能力差別不明顯，但后期YJY+L處理纖維素降解率顯著高于ZT+L處理，說明益佳益在長期作用過程中降解纖維素的效果較佳;培養(yǎng)結(jié)束時，6種促腐劑中纖維素降解率最高達(dá)32.19%，半纖維素降解率最高達(dá)28.99%，說明促腐劑對纖維素的降解效果優(yōu)于對半纖維素的降解，在以后的實際應(yīng)用中可考慮添加一些降解半纖維素能力強(qiáng)的菌劑以獲得更好的整體降解效果。

3. 3 腐解過程中水稻秸稈失重率、纖維素和半纖維素降解率及纖維素酶活性的相關(guān)性

經(jīng)相關(guān)性分析可知，纖維素酶與纖維素降解率呈負(fù)相關(guān)，與半纖維素降解率呈顯著正相關(guān)，推測這一現(xiàn)象與木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)致密復(fù)雜相關(guān)。半纖維素與纖維素形成致密的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且纖維素的結(jié)晶度較高，從而降低纖維素與酶的可及度，不利于纖維素酶水解反應(yīng)的進(jìn)行（Healey et al.，2016;Wojtusik et al.，2016），纖維素酶先對易分解的半纖維素起作用，暫時對纖維素還無明顯的降解作用，因此會出現(xiàn)以上現(xiàn)象。本研究在平板中僅培養(yǎng)35 d，而在實際生產(chǎn)過程中應(yīng)用促腐劑時，腐解時間會明顯增加，今后應(yīng)驗證田間試驗是否會出現(xiàn)相同的結(jié)果。

本研究僅在平板中構(gòu)建了秸稈與微生物菌劑共同培養(yǎng)的體系，與復(fù)雜的田間環(huán)境相比，排除了來自環(huán)境因素的干擾，單純探究了促腐劑和固氮藍(lán)藻對秸稈的降解效果，若將效果較好的秸稈促腐劑應(yīng)用到田間還需進(jìn)行一系列試驗，如進(jìn)一步分析其發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氣體種類與數(shù)量，并對其進(jìn)行環(huán)境安全性評估等。此外，今后應(yīng)深入研究固氮藍(lán)藻與化學(xué)氮肥的效果差異、促腐劑與固氮藍(lán)藻菌劑協(xié)同降解秸稈的機(jī)理及固氮藍(lán)藻伴生細(xì)菌的鑒定等相關(guān)內(nèi)容。

4 結(jié)論

在室內(nèi)平板培養(yǎng)的條件下，豫啟富秸稈發(fā)酵菌和益加益糞便除臭發(fā)酵菌液是秸稈有氧發(fā)酵培養(yǎng)過程中較好的促腐劑，且添加固氮藍(lán)藻能促進(jìn)促腐劑腐解水稻秸稈，經(jīng)應(yīng)用推廣性試驗后可在水稻秸稈直接還田時使用。

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（責(zé)任編輯 王 暉）