题目：蘑菇蚯蚓联合处理水稻秸秆制备类土壤基质及其特性研究

要实现人类深空探测或在外星球建立基地长期生活，必须给航天员提供足够的食物、空气、水及其它必需的物质并及时处理所产生的废物。上世纪六十年代，俄罗斯提出生物再生生命保障系统的概念，它是一种生物技术和物理化学技术相结合的再生式生命保障系统。该系统能够生产食物、循环大气和水、利用废物再生资源，从而为长期空间飞行的航天员提供生存必需品。 如今生保系统中的水和大气基本实现了100%循环，目前发展该系统需要解决的最主要问题是固体废物的处理和循环利用，其中作物不可食部分所占的比例最大。针对作物不可食部分在系统内的处理利用，俄罗斯研究者Nikolay Manukovsky提出利用蘑菇和蚯蚓将作物秸杆转化为类土壤基质的方法，但目前仅限于麦秆处理的研究。 本研究主要针对选入中国生物再生生命保障系统的另外一种主要作物－水稻秸秆的处理。通过对比实验筛选较优的稻秆基质预处理工艺和平菇菌株，研究掌握利用蚯蚓进一步处理制备得到类土壤基质的工艺技术，并对所制备的类土壤基质进行各种理化性质指标的分析，进而在此基础上进行生菜种植实验，研究稻秆类土壤基质上植物栽培的可行性。研究结果表明，稻秆经发酵预处理和糙皮侧耳平菇菌种处理后降解效果最明显，生物转化率达46.68%，纤维素，半纤维素，木质素总降解37.74%。经蚯蚓进一步处理后的类土壤基质容重为1.182 g/cm3，孔隙度45.07%，有机质含量达18.07%，高于华北地区普通土壤高肥力地；稻秆处理过程中全氮含量经历了先增加后降低的过程，最终得到的类土壤基质全氮含量为4.13 g/kg，比我国一般耕种土壤大2-3倍；类土壤基质中P和K元素含量分别为7.38 g/kg和39.40 g/kg，有效性元素含量也明显高于我国一般耕种土壤。处理后的类土壤基质对作物已基本无毒，浸提液处理的种子发芽率达65%。类土壤基质上得到的生菜干重产量为8.77 g/(m2•day)，与水培产量相当，证明了类土壤基质用于植物栽培的可行性。