1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
农作物秸秆是成熟农作物茎叶（穗）部分的总称,通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其他农作物在收获籽实后的剩余部分[1]。农作物光合作用的产物有50%以上存在于秸秆中,秸秆主要以植物细胞壁为主,是由大量的有机物（80%~90%）和少量的矿物质及水构成的,其有机物主要成分为粗纤维和无氮浸出物,还有少量的粗蛋白和粗脂肪,是一种具有多用途的、可再生的生物资源[2]。据统计,我国每年秸秆产量约7亿多吨,不仅蕴藏着丰富的能量,更有大量营养物质蕴含其中,开发利用的潜力大,发展前景非常广阔。据祖朝龙在皖南的调查,只有20%以内的烟农对烤烟收获后残留的烟杆进行清除处理,80%以上的烟农则直接旋耕切碎还田,并且比例还在进一步扩大。据柳均等对湖南省郴州市桂阳县调查,仅有7.4%[3]的烟农将烟茎秆当柴烧,22.6%的烟农是将烟杆砍断后直接放在田边地头,其腐解物也会随着雨水的冲刷进入田间；有70.0%[4]的烟农则完全不进行清理,任由其在田间腐烂分解,烟根绝大部分残留在田间腐解,待土壤翻耕后直接种植下一茬作物[5]。烟草秸杆的资源化利用,不仅有利于农田后期的耕作管理,也能够直接提供后茬农作物大量的养分,提升农田土壤肥力质量,减少农田面源污染,对烟-稻轮作区的环境保护和农业可持续发展具有重要的理论和实践意义[6]。
我国研究人员在秸杆降解菌分离筛选、秸杆降解的动力学过程和养分释放、降解酶的酶学性质等方面开展了大量的富有成效的工作,目前分离的很多纤维素分解菌已经用于饲料生产,但这些纤维素分解菌对还田秸杆也具有良好分解作用[7]。许多纤维素降解菌在全国各地不同环境样品中获得,如齐云(2003)从堆肥中筛选得到两株分解纤维素的菌株,一株为高温单孢菌q0,另一株为芽孢杆菌q3[8]。吴元喜等(1997)从内蒙古盐碱湖分离一株产木质素酶的嗜碱细菌新种f10,属于双芽孢杆菌属并命名为好纪双芽孢杆菌[9]。宋波和羊键(2005)从南方各种生态的样品中筛选得到木质纤维素分解菌,它们大多为曲霉、木霉等属的真菌[10]。从食草动物的粪便中筛选一株降解纤维素的放线菌,初步鉴定为streptomycesspp[11].；刘金胜等在严格厌氧条件下从水牛粪便和胃残渣中筛选出3株纤维素分解能力较强的细菌,其中以301菌株能力最强。贺芸从高温堆肥中分离得到的一株产胞外耐高温纤维素酶的细菌,鉴定为嗜热脂肪芽孢杆菌[12]。李振红和陆贻通从腐木、腐竹等样品中筛选获得4株高效纤维素降解菌,嗜纤维菌属细菌1株,木霉菌属真菌3株[13]；张淑红从青藏高原冰川雪样中筛选出了一株低温纤维素降解菌,初步鉴定为假单胞菌属[14]。
纤维素降解真菌的筛选研究也有较多报道。严文岱等以玉米秸杆为碳源,筛选出6株对天然秸秆纤维素有较强降解能力的菌株[15]；郝月等筛选出一株纤维素酶高产菌株，经鉴定为青霉菌；孙冬梅从不同生态区域土壤中分离纤维素分解菌，获得了2株木霉t1、t4和2株毛壳菌g2、g3；李杰等从牛粪中分离到一株降解纤维素的木霉真菌z1；郝月等从各种土壤及饲料中分离到6株对天然秸秆纤维素有较强降解能力的菌株；徐昶等从霉变的玉米芯中筛选到一株高产纤维素酶的灰绿曲霉[16]；张毅民等从堆肥、土壤等样品中筛选到1株霉菌f10表现出最高酶活力，固体发酵酶活力与绿色木霉as3.3711[17]相当；孟会生等以滤纸液化度及纤维素酶活性为指标，筛选降解秸秆能力较强的绿色木霉、哈茨木霉和芽孢杆菌，以绿色木酶为最好,[18],菌株混合发酵，可使纤维分解能力明显提高[19]；姚强用液体摇瓶法从碱性土壤中筛选到降解纤维素的哈茨木霉；王晓芳分离一株曲霉b6等[20]。
2. 研究的基本内容和问题
1研究目标
烟草秸杆木质素含高，且秸杆中所含烟碱对很多种类微生物有抑制作用，烟草秸杆还田后水稻种植环境为淹水厌氧环境。针对上述特点，分离筛选能够高效分解烟草秸杆的微生物菌株，提高烟草秸杆的分解效率，为后茬水稻生长提供有效养分，为提高土壤肥力质量和减少农田环境污染提供科学依据。
2研究内容
3. 研究的方法与方案
1研究方法
1.1平板培养方法
采用平板培养方法，分离筛选高效分解烟草秸杆的微生物菌株。
4. 研究创新点
本项目针对烟草秸杆的特性和烟-稻轮作模式下的环境条件，分离筛选的纤维素降解菌具有耐烟碱、环境适应性强、降解效率高的特点，这是本项目的创新之处。
5. 研究计划与进展
2014.9~2014.10：查阅和收集资料，明确具体研究方案；
2014.10~2014.11：采集农田土壤和烟草秸杆样品；菌种富集，初筛，复筛；
2014.11~2014.12：dns还原糖法测定各纤维素酶活性，fpa活力单位测定，cx活力单位测定；
