农业机械学报

作者：何董，罗立娜，徐名汉，刘莹，丁清华，孙勇，秦楠

单位：广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室;东北农业大学,东北农业大学,中国农业机械化科学研究院集团有限公司,黑龙江农垦管理干部学院,潍坊理工学院;山东禄禧大盛环保科技有限公司,东北农业大学,东北农业大学,

关键词：水稻秸秆;厌氧发酵;好氧水解;生物强化;绿色木霉;产甲烷特性

基金：国家自然科学基金项目（52306228）、黑龙江省自然科学基金项目（LH2021E005）、广东省新能源和可再生能源研究与发展重点实验室开放项目（E239kf0501)、黑龙江省博士后科研启动基金项目（LBH-Q21067）和黑龙江省“揭榜挂帅”科技攻关项目（2022ZXJ05C02）

采用生物强化方法强化水稻秸秆好氧水解过程，并研究绿色木霉及添加量（占总料液质量分数3%、5%、7%和9%）对其发酵特性的影响。好氧水解阶段生物强化时间为24h，随后在35℃条件下进行厌氧发酵产甲烷潜力测试试验。结果表明，与对照组相比，添加绿色木霉进行生物强化各组的木质纤维素降解率、挥发性脂肪酸（VFAs）产量及产气率均有不同程度的提高，VFAs均以乙酸为主。利用Modified Gompertz对累积产甲烷量进行拟合，拟合结果较好，绿色木霉添加量为3%、5%、7%、9%的各预处理试验组累积产甲烷量分别为198.28、211.351、228.44、234.78mL/g，比CK对照组产甲烷量分别提高18.89%、26.72%、36.96%、40.76%，添加7%绿色木霉组的综合效果最好，在此条件下半纤维素、纤维素、木质素降解率分别为36.86%、31.57%、7.43%，甲烷产量较CK组提高36.96%。好氧水解过程中优势菌群为厚壁菌门（Firmicutes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）等，其中厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度随水解时间的延长而减少，绿弯菌门（Chloroflexi）和拟杆菌门（Bacteroidetes）相对丰度增加，表明添加菌剂能够改变菌群结构，促进好氧水解反应的进行。

来源：2024年第8期

《农业机械学报》期刊编辑部

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