[发明专利]低温酵解玉米秸秆的细菌菌株及其发酵培养方法和应用

说明书

本发明公开了低温酵解玉米秸秆的细菌菌株及其发酵培养方法和应用。本发明首先公开了一株分离的短小芽胞杆菌菌株，其微生物保藏编号为：CGMCC No.15177。本发明对所分离的短小芽胞杆菌菌株的发酵制备方法的有关参数进行了优化。本发明所分离的短小芽胞杆菌在不同温度下都可生长，在4℃低温条件下，仍然具有旺盛的生长力。本发明所分离的菌株能够在低温条件下高效酵解秸秆，可以单独或与EM菌联合应用于酵解秸秆。将本发明菌株的发酵液同EM菌液混合后在低温下酵解玉米秸秆，秸秆酵解效果呈显著提升，酵解率提高了47.4％。本发明所分离的短小芽胞杆菌菌株在制备秸秆腐熟剂，尤其是玉米秸秆腐熟剂中应用前景广泛。

技术领域

本发明涉及一株分离的寒地玉米秸秆腐熟细菌菌株，还涉及所述寒地 秸秆腐熟细菌菌株在低温下高效酵解玉米秸秆中的应用，属于寒地秸秆腐 熟细菌的分离及应用领域。

背景技术

农作物秸秆含有丰富的纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质和矿物质 元素等营养物质，是一种可再生的生物资源。但中国秸秆利用率不足33％， 主要是由于秸秆在田中难于收集，运输不便，大多数被焚烧或废弃处理。 黑龙江省是中国农业大省，每年产秸秆数量巨大，这些秸秆由于环境温度 低、还田条件和推广程度不高，许多秸秆被焚烧或废弃，不仅浪费宝贵的 农作物资源，还对环境造成了巨大污染。秸秆主要富含纤维素、半纤维素 和木质素，许多真菌、细菌和放线菌等能分泌纤维素酶、半纤维素酶和木 质素酶而分解秸秆。由于秸秆中纤维素含量最高，因此，筛选具有高纤维 素酶产酶特性的微生物成为研究秸秆腐熟剂的重要方向之一。

EM菌是由光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、发酵丝状菌和放线菌 等多种微生物组成的一个有益菌群，在应用时具有成本低、使用方法简便 等优点，已经在农业领域、畜牧业领域、水产领域和水污染领域等方面被 广泛应用。许多试验结果已经证明EM菌中具有高效分解秸秆纤维素的微 生物，并且这些微生物在低温条件下也能够正常发挥作用，因此，利用 EM菌筛选寒地腐熟秸秆菌筛选出能够在低温条件下腐熟秸秆的高效菌 株，将为增加寒地秸秆腐熟菌剂的菌种组成及秸秆腐熟剂的应用提供实践 基础和理论依据。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一株分离的低温高效酵解 玉米秸秆的细菌菌株；

本发明所要解决的第二个技术问题是提供所述寒地秸秆腐熟细菌菌 株在低温下高效酵解玉米秸秆中的应用。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

本发明通过对寒地秸秆腐熟物中的微生物进行6次分离和纯化，共 获得了23个菌株；在不同温度培养条件下，对分离的26个菌株进行培养， 观察其生长情况，进行低温秸秆腐熟菌的初筛，筛选出能够在15℃低温 条件下正常生长细菌为7株，分别为A3、B7、C1、C4、D7、E5和E14。 本发明进一步对初筛到的能在低温条件下正常生长的7株细菌菌进行复 筛，观察筛选获得细菌的CMC-刚果红固体培养基中透明圈直径与菌落直 径之比(D/d)大小，结果发现，B7株具有较大的透明圈直径与菌落直径 之比(D/d)，为2.68；鉴于透明圈大小在一定程度上可体现菌株产生纤 维素酶的能力，说明所筛选到的菌株B7具有较强的纤维素酶的能力。

本发明将筛选出来的秸秆腐熟细菌B7进行菌落及菌体形态观察。结 果发现，该细菌能在固体培养基上形成了单一的菌落。菌株B7的菌落为 具有黄色，半透明，光滑湿润，边缘不整齐，稍隆起的圆形菌落，菌体为 细杆状，圆末端，单个或呈短链排列，呈现为革兰氏阳性，通过以上观察， 初步推断筛选的秸秆腐熟细菌菌株B7为芽孢杆菌。根据系统发育树的结 果，确定B7为短小芽胞杆菌(bacillus pumilus)，将该菌株定名为bacilluspumilus-B7。