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怎么把秸稈分解成纖維素和半纖維素和木質(zhì)素

來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 08:32:06
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怎么把秸稈分解成纖維素和半纖維素和木質(zhì)素【專家解說】:在適宜的營養(yǎng)(特別是氮素)、溫度、濕度、通氣量和pH值條件下,通過微生物的繁衍,使秸稈分解,把碳、氮、磷、鉀和硫等分解礦化或形

【專家解說】:在適宜的營養(yǎng)(特別是氮素)、溫度、濕度、通氣量和pH值條件下,通過微生物的繁衍,使秸稈分解,把碳、氮、磷、鉀和硫等分解礦化或形成為簡單的有機物和腐殖質(zhì)的過程。秸稈中纖維素、半纖維素占極大的比例,纖維素是葡萄糖的聚合物,由于結(jié)構(gòu)特殊,因此有抵抗各種氧化劑的能力,只能被濃酸水解。微生物和對纖維素的作用,完全取決于微生物的功能和分解條件。纖維素的分解分兩個階段。第一階段是在微生物分泌的纖維素酶的作用下水解,生成纖維糊精、纖維二糖,在纖維二糖酶的作用下生成葡萄糖。第二階段是水解產(chǎn)物的發(fā)酵過程。第二階段好氣微生物和厭氣微生物的發(fā)酵產(chǎn)物有所不同。好氣纖維分解菌能將纖維素完全分解,只產(chǎn)生CO2、一些粘液物質(zhì)、色素和大量微生物細胞物質(zhì),30%~40%分解的纖維素可以轉(zhuǎn)變成纖維素分解菌的細胞物質(zhì);嫌氣性纖維分解菌則發(fā)酵成各種有機酸(醋酸、丙酸、丁酸、蟻酸、乳酸和琥珀酸等)、醇類、二氧化碳和氫氣。   木質(zhì)素是復(fù)雜的植物物質(zhì),是具有某些側(cè)鏈的苯環(huán)結(jié)構(gòu),很難分解。一些細菌和高等真菌能把木質(zhì)素的側(cè)鏈及芳香環(huán)氧化,進而裂解木質(zhì)素。在堆肥中有相當(dāng)數(shù)量的木質(zhì)素形成腐殖質(zhì),它是植物營養(yǎng)的儲存庫,也是土壤肥力的基礎(chǔ)。   半纖維素包括多種化合物,有多縮醣醛和多縮糖醛酸。在微生物的作用下,多糖水解成簡單的單糖類(C6H12O6、C5H10O5),多縮糖醛酸水解成糖醛酸或醣醛酸糖酸和糖的混合物。主要被真菌和細菌所分解。半纖維素也是微生物細胞物質(zhì)(莢膜)的重要組成部分。 作物的秸稈的主要成份是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素??梢苑纸饫媒斩挼奈⑸锓N類很多,在自然界中廣泛分布和存在。主要種類如下。 ①能分解纖維素的細菌芽胞桿菌屬   (Bacillus)、類芽胞桿菌(Paenibacillus)、假單胞菌屬(Pseudomones)、弧菌屬(Vibrio),微球菌屬(Micrococcus)、鏈球菌屬(Streptococcus)、梭菌屬(Clostridium)、原粘桿菌屬(Promyxobecterium)、纖維粘菌屬(Cytophaga),生胞噬纖維菌屬(Sporocytophage)、堆囊菌屬(Sorangium)、螺旋體屬(Spirochaeta)等等。最值得注意的是這些種類中的嗜熱和耐熱的種群。 ②能分纖維素和半纖維素的真菌木霉屬   (Trichoderma)、曲霉屬(Aspergillus)、青霉(Penicillium)、分枝孢屬(Sporotrichum)、輪枝孢霉(Verticillium)、鐮刀菌屬(Fusarium)、根霉(Rhizopus)等。 ③能分解纖維素的放線菌分枝桿菌   (Mycobacterium)、諾卡氏菌(Nocardia)、小單孢菌(Micromonospora)、鏈霉菌屬(Strepto-myces)等等。 ④氧化木質(zhì)素的微生物有洋蘑菇   (Psalliota)、鬼傘菌(Coprinus)、茯苓(Poria)、多孔菌屬(Polyporus)、傘菌屬(Agaricus)、糙皮側(cè)耳(Pleurotus ostrcatus)、韌皮菌屬(Sthreum)等等。