复合菌系GF-20低温降解玉米秸秆过程中群落演替与理化特性

[背景]秸秆的生物降解具有高效率和环保等特点而备受关注.[目的]明确复合菌系GF-20秸秆降解过程中发挥重要作用的功能微生物类群及其与降解特性的关系.[方法]将复合菌系GF-20在10℃条件下恒温培养,定期取样测定其生长特性及秸秆分解特性,利用MiSeq高通量测序技术,分析不同降解时期复合菌系的群落结构变化规律.[结果]复合菌系GF-20在接种后ld内进入对数生长期,pH值迅速下降至6.98,总糖含量迅速降低至0.22 mg/mL;3 d后体系可溶性化学需氧量降低至4.77 g/L,氧化还原电位迅速降低至-303 mV,并高效分泌纤维素酶;培养15d时玉米秸秆降解率为31.97％,木质素、纤维素和半纤维素降解率分别为32.30％、44.85％和43.84％.在玉米秸秆降解过程中,降解初期(2、5 d)的优势菌属为Cellvibrio (29.55％)、Chryseobacterium (7.35％)、Hydrogenophaga (3.86％)和Pseudomonas (3.42％);降解中期(7、10 d)的优势菌属为Azospirillum(9.92％)、Rhizobium (6.99％)、Nubsella (5.06％)和Stenotrophomonas(3.37％);降解后期(12、15 d)的优势菌属为Taibaiella (13.82％)、Pleomorphomonas (13.69％)、Flavobacterium (14.89％)、Cellulomonas(7.18％)、Devosia (7.36％)、Pedobacter (4.32％)和Sphingomonas (2.23％).[结论]明确了复合菌系GF-20在不同降解时期微生物群落结构演替规律以及秸秆降解特性动态变化,为复合菌系的合理化利用提供理论依据.