秸秆腐熟剂是目前降解秸秆的最便捷、有效的途径,而筛选出具有高效秸秆降解能力的菌株是复配秸秆腐熟剂的关键。目前,人们已经报道筛选了许多秸秆降解菌,但针对沿淮地区稻麦轮作系统所筛的菌株并不多,且所筛菌种单一,没有结合细菌群落动态进行分析。本文在分析黄褐土和潮土还田秸秆的质量和化学组成变化规律、秸秆降解细菌群落结构动态的基础上,首先通过选择性平板和酶活定量相结合的方法筛选优势且高效的纤维素和木质素降解菌并进行种属鉴定,进而对所选菌株的最佳发酵条件做了系统研究。主要研究结果如下:1.不同土壤类型下,秸秆腐解率均表现为前期迅速、后期缓慢的规律。不同土壤类型下的秸秆总腐解率相差不大,但腐解过程的快慢略有不同。秸秆还田的0～15 d为小麦秸秆的快速腐解期,黄褐土处理下小麦秸秆腐解率达1 7.46%,潮土处理下小麦秸秆腐解率达24.19%。15～120 d腐解速率明显下降,秸秆腐解进入缓慢期。至120 d腐解结束时,黄褐土和潮土处理下秸秆总腐解率分别为42.39%和43.94%。小麦秸秆在不同土壤、不同腐解时期的红外光谱图形基本相近,但一些主要特征吸收峰及其吸收强度出现了变化。黄褐土处理下的小麦秸秆在腐解第60 d时,主要特征吸收峰的强度增大最明显;到120 d时,各吸收峰又稍微减弱。而潮土处理下吸收峰相对强度有两种情况:3440～3430 cm-1、1640～1630 cm-1、1460 cm-1处吸收峰相对强度一直增大;2925～2850 cm-1、1000～1100 cm-1处吸收峰强度先增大后减小,均在60 d达到最大吸收强度,后又开始下降。2.秸秆腐解过程中,降解细菌的物种丰富度、多样性和优势菌门均明显提高,在秸秆腐解后期又有所下降,但仍明显高于腐解前期。黄褐土和潮土处理下的Chao 1指数均在60 d达到最大,分别为1427.9和2788.9,黄褐土处理下的Shannon指数在60 d达到最大,为8.55,后期下降至6.64,而潮土处理下的Shannon指数一直在增大,120 d时最大,为8.61。随着腐解的时间延长,细菌优势门数先增加后减少,两种土壤处理均在60d达到最多优势菌门,分别为6门和5门。3.通过CMC-Na平板透明圈试验和苯胺蓝平板脱色试验,筛选出具纤维素降解能力菌9株,具木质素降解能力菌7株。测序结果显示,这16种菌株分别为克雷伯氏菌属、Chitinophaga菌属、芽孢杆菌属、鞘氨醇杆菌属、Stenotrophomonas菌属、大肠杆菌属、拉乌尔菌属、肠杆菌属、假单胞菌属共9个属。进一步通过纤维素酶和木质素酶活(木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶)比较,分别从黄褐土和潮土中各遴选出纤维素和木质素高效降解菌1株,分别为X15C2、X15H2、M15H2、M15C3,其中X15C2、X15H2具有比较高的纤维素酶活,分别为1603.04μg/min/g、1575.09 μg/min/g;M15H2、M15C3的木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶分别为125.49、23.91、8.91 和 103.14、22.35、22.36。4.通过对所筛4株高效降解菌进行不同碳源、氮源、pH、温度的摇瓶实验,发现菌株X15H2、M15H2、M15C3最适发酵培养条件均为初始pH为5,温度为28℃,菌株X15C2最适发酵培养条件是初始pH为6,温度为36℃。菌株X15H2最佳碳、氮源分别是蔗糖和酵母粉;菌株X15C2最佳碳、氮源分别蔗糖和蛋白胨;菌株M15H2最佳碳、氮源分别是蔗糖和酵母粉;菌株M15C3最佳碳、氮源分别是麦芽糖和酵母粉。综上所述,随着腐解时间的延长,秸秆腐解率逐渐上升,0-15d腐解率提高最快,于此同时,细菌的多样性、丰富度及优势菌门均明显提高,腐解天数为15d时选出高效产酶菌株四株。