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微生物降解秸秆原理简析
作者：王文明
来源：《南方农业·上旬》2018年第02期
摘 要 农作物秸秆来源丰富，取材方便，秸秆还田不仅节约资源，还可以提高土壤质量。秸秆的快速降解是秸秆还田效率的关键，微生物参与秸秆分解的多个环节，特别是对秸秆中的纤维素、半纤维素以及木质素的分解起着至关重要的作用。 关键词 秸秆还田；微生物；降解；纤维素；半纤维素；木质素
中图分类号：S182 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.4.011
秸秆是农作物收获后的剩余产物，如何利用秸秆已成为研究热点，其中秸秆还田已经成为首选，因为秸秆还田可以把养分归还到土壤，增加土壤有机质，改善土壤质量[1]。秸秆的主要组成成分中，纤维素含量占30%～35%，半纤维素含量占25%～30%，木质素含量占20%～25%[2]，这些成分需要依靠外界微生物来进行降解[3]。微生物具有生产流程简单，适应能强等特点，成为秸秆降解的重要参与者，由于其在秸秆腐熟中起着重要作用，目前在农业中、特别是秸秆腐熟中的应用越来越受到关注[4-6]。 1 半纤维素的降解
半纤维素的快速降解是秸秆分解最重要的环节[7]，大多数放线菌很容易分解半纤维素，同时能够改变木质素的结构[8-9]，绿色木霉、黑曲霉对玉米秸秆半纤维素的降解效果非常明显，降解率分别达到 47.81%、37.53%[10]。短小芽孢杆菌降解半纤维素的效果较好，且在酸性环境酶活高，生长适应性强[7]。有研究表明，在稻秆的降解试验中，食用真菌平菇韩黑和姬菇降解半纤维素的效果非常明显，降解率分别达到51.03%、50.49%[11]。藤仓赤霉（丝状真菌）对水稻稻秆中半纤维素的降解率高达57.9%，是一种非常优秀的半纤维素降解菌株[12]。 2 纤维素的降解
参与纤维素降解由多个酶共同完成，普遍认为有3种：内切酶（内切β-1，4葡萄糖苷酶），外切酶（外切β-1，4葡萄糖苷酶），纤维二糖酶（β-糖苷酶）[13]。芽胞杆菌主要分解秸秆中的纤维素[3]。有研究表明，枯草芽孢杆菌经过发酵后产生较高的纤维素酶，可以加快玉米秸秆的分解[14]。有研究表明，链霉素优良菌株C-5可以产生较高纤维素酶活，对水稻秸秆分解效果明显[15]。白腐真菌对纤维素的降解具有一定效果，而且可以在降解纤维素的同时降解木质素[16]。卷枝毛霉（毛霉属）能够降解坚硬板栗苞壳中的木质纤维素[17]。绿色木霉、黑曲霉能够高效降解玉米秸秆中纤维素，降解率分别达到39.17%、43.56%[10]。戴氏霉属可以承受50 ℃的高温，并且可以具有较高的纤维素酶活，非常适合在高温条件下分解秸秆中
微生物降解秸秆原理简析
