激活营养包对棘孢木霉菌剂降解玉米秸秆的强化研究

来源：中国土壤与肥料杂志2025年第1期北京时间：

作者：连启睿，万博文，朱家磊，王正，王珊珊，朱振元

单位：(天津科技大学食品科学与工程学院，天津 300457)

摘要：秸秆在自然条件下难以降解，不利于生态环保和可持续发展，在前期研究中制备使用棘孢木霉菌剂降解玉米秸秆，虽具有较好的降解纤维素能力，但其降解率有待提高。研究通过配制一种激活营养包对棘孢木霉菌剂降解玉米秸秆进行强化，以提高降解率并进一步优化降解方案。通过单因素实验，将不同的4种速效碳源、4种速效氮源、5种无机盐分别配置成营养液，与前期制成的棘孢木霉可湿性粉剂配合使用，在不同时间阶段测定秸秆的降解率，确定不同营养物质在营养包配方中的组成及比例。在单因素筛选的基础上，选取合适浓度的变量，选取蔗糖、硫酸铵和硫酸锌3个因素，设计三因素三水平的响应面试验，利用Design Expert.8对试验数据进行分析，确定理论最优组配方并进行验证，按照质量比制备成棘孢木霉菌剂激活营养包。通过单因素实验，确定1‰蔗糖、1‰硫酸铵、0.5‰硫酸锌为菌剂激活营养包的最佳配方，在培养15 d后，玉米秸秆的降解率分别达到(39.63±2.01)%、(35.67±1.46)%、(39.66±0.85)%；通过响应面优化，确定理论最优组为1.02‰蔗糖、1.05‰硫酸铵、0.35‰硫酸锌，对其进行验证实验，15 d后玉米秸秆降解率为(41.32±0.57)%，与预测值非常接近。最终将蔗糖、硫酸铵、硫酸锌按照20∶21∶7的比例制成菌剂激活营养包。根据最佳组成与比例制成菌剂激活营养包，与菌剂同时使用能够显著提升降解玉米秸秆的效果，提高秸秆还田率，增强土壤肥力，进一步优化了技术方案。

关键词：棘孢木霉菌剂;玉米秸秆;激活营养包;纤维素降解

基金资助：基金项目:大学生创新创业训练计划项目(202310057245)；天津市农业产学研用合作“揭榜挂帅”项目(GBGG202429)。