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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳冠佑
研究生(外文):Guan-You Chen
論文名稱:木黴菌酵成有機生物肥料
論文名稱(外文):Study of the organic biofertilizer fermented by Trichoderma
指導教授:彭國証
指導教授(外文):Kou-Cheng Peng
學位類別:碩士
校院名稱:國立東華大學
系所名稱:生命科學系
學門:生命科學學門
學類:生物學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
論文頁數:89
中文關鍵詞:木黴菌有機肥料生物肥料發酵
外文關鍵詞:TrichodermaOrganic fertilizersBiofertilizersFerment
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大量施用化學肥料會導致環境破壞及土壤劣化。而一般堆肥在生成方面會有肥力不均、耗時、佔空間及產生惡臭等問題。永續農業生產不依賴大量化學肥料就是要以生物肥料及有機肥料等來取代。本研究中Trichoderma 在生物肥料上扮演非常重要的角色。其作用包括有產生抗生素、營養競爭、超寄生、生成細胞壁分解酵素、誘導植物產生抗性等。其中又以纖維素分解酶和幾丁質分解酶綜合使用能酵成甘蔗渣、稻草粉、蝦殼與龍蝦殼等農業廢棄物作為碳、氮營養源均衡之生物肥料,從而增加對植物生長、開花結果、及植物對病原微生物之抗病性。結果顯示農業廢棄物經酵成後已經由大變小,酵成發酵上清液之還原糖、葡萄糖、蛋白質與次級代謝物均隨著天數增加而增加並持續至實驗結束;酵成發酵上清液之CNCase、Xylanase、α-cellulase、Avicelase、Chitinase、β-glucosidase及Protease其酵素活性隨著天數增加而增加;比例為2克或5克甘蔗渣加2克蝦殼和10克稻草粉加2克蝦殼或龍蝦殼之酵成發酵上清液對於Acidovorax avenae subsp. citrulli、Ralstonia solanacearum有抑菌能力;比例為5克甘蔗渣加2克蝦殼或龍蝦殼之酵成後全部物質可使甘藍菜促進萌芽,比例為5克甘蔗渣加2克蝦殼或龍蝦殼之酵成後全部物質使其重量增加,比例為10克甘蔗渣加2克蝦殼或龍蝦殼之酵成後全部物質使其葉片面積增加,比例為10克稻草粉加2克蝦殼或龍蝦殼之酵成後全部物質使其地下部份長度增加,對於地上部分長度沒有影響。未來將探討可能機制。
Chemical fertilizers were, although very effect in short term, unfriendly to environment. Also, traditional composts have deficits such as uneven fertility, time-consuming, space and odor. To improve above disadvantages, a fast Trichoderma treated biowaste biofertilizer was developed in this study. Trichoderma is a well-known biocontrol agent by secreting antibiotics, cell wall degrading enzymes. Among the later, cellulases and chitinases play major roles. Taking these characters, a mixture of sugarcane bagasse, rice straw and shrimp shells, lobster shells were treated with Trichoderma harzianum ETS 323. The reducing sugar concentration, glucose concentration, protein concentration and secondary metabolites reach each peak for the number of days Increased with increasing respectively. The CNCase, Xylanase, α-cellulase, Avicelase, Chitinase , β-glucosidase and Protease enzyme activity reach each peak for 8 days increased with increasing respectively. Significant antibacterial activities of sb:s=2:2, sb:s=5:2, r:s=10:2, r:l=10:2 in Acidovorax avenae subsp. citrulli, Ralstonia solanacearum. Plant growth rate was promoted by the fermentation product of sb:s=5:2 and sb:l=5:2; whole plant weight was sb:s =5:2 and sb:l=5:2; the size of plant leaves was sb:s =10:2 and sb:l=10:2; the length of plant roots was r:s =10:2 and r:l=10:2. No effect on the length of the ground portion. Molecules might involve in these reaction will be further investigated.
致謝•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• i
摘要•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ii
Abstract ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• iv
目錄•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• v
研究目的••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• xv

1 前言••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 1
2 實驗設計•••••••••••••••••••••••••••••••••••• 7
3 材料與方法•••••••••••••••••••••••••••••••••• 9
3.1 材料••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 9
3.2 菌種培養•••••••••••••••••••••••••••••••••••• 9
3.3 甘蔗渣與蝦殼處理••••••••••••••••••••••••••••• 10
3.4 以農業廢棄物為營養源培養木黴菌•••••••••••••••••• 10
3.5 發酵液之還原糖濃度測定•••••••••••••••••••••••• 10
3.6 發酵液之葡萄糖濃度測定•••••••••••••••••••••••• 11
3.7 發酵液之蛋白質濃度測定•••••••••••••••••••••••• 11
3.8 發酵液之光譜測定••••••••••••••••••••••••••••• 12
3.9 發酵液之酵素活性分析•••••••••••••••••••••••••• 12
3.9.1 Carboxymethyl cellulase (CMCase) ••••••••• 12
3.9.2 Xylanase•••••••••••••••••••••••••••••••••• 13
3.9.3 α-cellulase••••••••••••••••••••••••••••••• 13
3.9.4 Avicelase••••••••••••••••••••••••••••••••• 13
3.9.5 Chitinase••••••••••••••••••••••••••••••••• 14
3.9.6 β-glucosidase••••••••••••••••••••••••••••• 14
3.9.7 Protease•••••••••••••••••••••••••••••••••• 15
3.10 抑菌實驗•••••••••••••••••••••••••••••••••••• 15
3.11 發酵後物質對於甘藍菜生長情形•••••••••••••••••••• 15
4 結果與討論••••••••••••••••••••••••••••••••••• 17
4.1 前處理•••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 17
4.2 酵成•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 17
4.2.1 以2g甘蔗渣(稻草粉、蝦殼、龍蝦殼)及水做為培養基•••• 17
4.2.2 以2、5、10g甘蔗渣和2g蝦殼及水做為培養基•••••••••• 17
4.2.3 以2、5、10g甘蔗渣和2g龍蝦殼及水做為培養基•••••••• 18
4.2.4 以2、5、10g稻草粉和2g蝦殼及水作為培養基•••••••••• 19
4.2.5 以2、5、10g稻草粉和2g龍蝦殼及水作為培養基•••••••• 19
4.2.6 各比例組成培養基不加入木黴菌•••••••••••••••••••• 20
4.3 發酵液•••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 20
4.3.1 還原糖變化•••••••••••••••••••••••••••••••••• 20
4.3.2 葡萄糖變化•••••••••••••••••••••••••••••••••• 20
4.3.3 蛋白質變化•••••••••••••••••••••••••••••••••• 21
4.3.4 小分子紫外光-可見光光譜變化••••••••••••••••••• 21
4.3.5 酵素活性變化•••••••••••••••••••••••••••••••• 22
4.3.5.1 CMCase•••••••••••••••••••••••••••••••••••• 22
4.3.5.2 Xylanase••••••••••••••••••••••••••••••••• 22
4.3.5.3 α- cellulase••••••••••••••••••••••••••••• 23
4.3.5.4 Avicelase•••••••••••••••••••••••••••••••• 23
4.3.5.5 Chitinase•••••••••••••••••••••••••••••••• 23
4.3.5.6 β- glucosidase••••••••••••••••••••••••••• 23
4.3.5.7 Protease••••••••••••••••••••••••••••••••• 24
4.4 抑菌實驗••••••••••••••••••••••••••••••••••• 24
4.5 酵成產物對生長之影響••••••••••••••••••••••••• 25
5 結論•••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 27
6 結果圖及表••••••••••••••••••••••••••••••••• 29
7 參考文獻••••••••••••••••••••••••••••••••••• 85
8 附圖••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 89

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