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《浙江大学》 2011年
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农业有机废弃物发酵CO_2施肥及残渣对植物生长和培肥土壤的作用

宗晓波  
【摘要】:近年来,我国农业和畜牧业快速发展,各地种植业结构调整不断深入,设施栽培面积不断扩大,与此同时也产生了大量的废弃物,如农作物秸秆、畜禽粪便等,它们的无序排放已经对农业生产和生态环境产生了严重的影响。因此,如何对这些废弃物进行合理处置是一个急需解决的问题。另外,在大棚蔬菜生长过程中CO2亏缺、土壤退化、土传病害、植物产量和品质的下降等连作障碍问题已成为影响大棚蔬菜产量和品质提高的关键因素。本论文在课题组前期研究实践的基础上,通过农业废弃物发酵CO2施肥在大棚草莓上的应用效果田间试验、发酵残渣接种功能微生物菌剂对小青菜产量和品质的影响、对草莓夏季育苗影响的盆栽试验以及发酵残渣接种功能微生物菌剂对大棚连作土壤的改良作用室内培养试验等几个方面的研究,以进一步完善利用农业有机废弃物生物发酵进行大棚CO2施肥和解决大棚土壤退化的一整套技术体系,达到高效利用资源,提高生产效益,并为蔬菜栽培提供合理施肥依据的目的。主要研究结果如下: 1.农业废弃物发酵CO2施肥对草莓生长、产量和品质的影响 选用“红颊”草莓进行大田试验,研究了农业有机废弃物(秸秆+畜禽粪便)生物发酵进行大棚CO2施肥对提高大棚草莓产量和改善品质的效果。农业有机废弃物发酵CO2施肥显著增加了草莓的单株结果数和单果重,从而使草莓的总产量提高了19%,并且上市时间提早2周,最终收益增加了25%。该CO2施肥对草莓的品质也有显著的提高和改善作用。处理棚草莓的可溶性糖含量提高18.35%;维生素C含量增加15.62%;硝酸盐含量仅为对照的一半;可溶性固形物含量比对照提高13.28%;有机酸含量则降低20.00%,从而使糖/酸比5.93提高到8.39,明显改善了草莓的口感。 2.发酵残渣接种功能微生物菌剂对小青菜产量和品质的影响 以小青菜为材料,研究了发酵残渣接种功能微生物菌剂在氮肥减量条件下修复和培肥土壤方面的作用,以及对小青菜生长和品质指标的影响。结果表明:发酵残渣接种微生物菌剂可以提高土壤pH值,增加土壤EC值下降幅度;活化土壤,增加土壤铵态氮、硝态氮、有效磷和速效钾含量;增加土壤细菌、放线菌和真菌的数量,并且可以增加土壤细菌/真菌的比值。发酵残渣接种微生物菌剂也使小青菜产量得到显著的增加,小青菜株高、叶片数和叶片SPAD值、维生素C和可溶性糖含量也均有显著增加,但明显降低硝酸盐含量。这些结果表明,发酵残渣接种微生物菌剂处理可缓解土壤次生盐渍化现象,提高养分利用率,改善土壤微生物群落结构,从而促进植株健壮生长和品质提升。 3.发酵残渣接种功能微生物菌剂对草莓育苗过程抗病的作用 以“红颊”草莓为试验材料,研究发酵残渣接种功能微生物菌剂在草莓育苗期间修复和培肥土壤、以及草莓苗期生长与防治病害的影响。结果表明:发酵残渣接种微生物菌剂可以提高土壤pH值,增加土壤EC值下降幅度,缓解土壤次生盐渍化现象;增加土壤有机质含量和土壤速效养分含量;增加土壤细菌、放线菌和真菌的数量,并且可以增加土壤细菌/真菌的比值,有利于土壤肥力的提高和保持。除此以外,促进草莓新叶数和匍匐茎发生和生长;对草莓枯萎病和炭疽病有良好的防治效果,降低草莓苗的发病率。 4.发酵残渣接种功能微生物菌剂对大棚连作土壤的改良效果 在比较不同培养温度对自行分离的2个菌株混合菌(By)、商品Bio菌和两者的复合菌剂在发酵残渣中繁殖富集影响的基础上,室内土壤培养试验研究了发酵残渣接种不同功能微生物菌剂对大棚土壤的改良作用。结果表明:在培养温度为30℃、35℃和40℃条件下,以35℃时残渣中繁殖富集的活菌数量最多。三个温度条件下均为第7d的活菌数量最多。其中BY处理在35℃时活菌的数量可高达2.13×109cfu·g-1残渣。发酵残渣接种功能微生物菌剂之后,提高土壤pH值,增加土壤EC值下降幅度;各种微生物菌剂富集期间在培养期内不同程度地增加土壤有机质的同时对发酵残渣及土壤中的中养分的具有一定的活化作用,碱解氮、有效磷以及速效钾均有显著增加;细菌、放线菌以及细菌/真菌比值的明显增加,均在加量发酵残渣共同接种两种菌剂的处理中增加最多,表明一定范围内,增施接种两种菌剂的残渣更有利于连作土壤微生物区系的改善,向良性的、可持续的方向发展。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S141.4

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