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利用耐盐碱解磷、解钾、固氮菌发酵菌糠制备菌肥的研究

孙丽范  
【摘要】:本文从农业废弃物堆肥中筛选得到解钾菌K3、固氮菌N1。解钾菌K3解钾量达4.10mg/L、固氮菌N1固氮量为1.81×10~(-2)mol/L。在形态分类的基础上结合分子鉴定手段分别对K3、N1的16S rDNA序列进行解析,初步推断K3为芽孢杆菌(Bacillus),N1为圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum)。K3和N1对高温、高盐、高铵离子浓度以及pH值条件的耐受能力分别为:K3可在55℃、14%NaCl、1.2mol/L NH4+、pH5-9等环境条件下生长,N1可在50℃、11%NaCl、0.8mol/L NH4+、pH4~(-1)0的环境下生长。由此可见,两株菌对高温、高盐浓度、高铵离子浓度和偏碱性环境等生长条件具有好的耐受性能,在生产实践中具有更强的应用性。 本文研究了发酵过程中解磷菌FL7的生长、解磷量变化曲线、pH值和有机酸的含量和种类的变化曲线。发现解磷量的大小随着pH值的降低而增大,另外,有机酸在60h达到最大值852.8mg/L时,解磷量达到最大816.16mg/L,pH值降至最低3.8,可以初步证明产酸是FL7解磷的一种机理。高效液相表明发酵过程中FL7主要生产乙酸和琥珀酸,这个结果与Fomina et al.(2004)的研究结果一致,表明了乙酸和琥珀酸可能是真菌溶解无机磷的主要因素。 通过三种菌混合固态发酵的培养基及发酵条件优化研究发现当含水量为74.8%,转速为231rpm时,总菌数可达到最大值48.87×10~8cfu/g。经验证菌体数量平均48.62×10~8cfu/g,解磷菌2.4×10~8cfu/g,解钾菌25.22×10~8cfu/g,固氮菌21×10~8cfu/g。 以菌糠为载体发酵制备微生物菌肥,对菌肥进行盆栽试验,单一磷菌肥能显著促进植物生长,提高植物干重,并且解磷菌可以很好的在不同的土壤中生存并有效地分解无机磷,使土壤中有效磷的含量上升至200mg P kg~(-1)土壤,解磷菌FL7的生长量可以增加至2×10~6cfu/g土壤。另外,值得注意的是无机磷肥的加入与否并不影响菌肥提高植物干重的效果,说明此单一磷菌肥可单独使用,在农业生产中有很大的应用潜力。 混合菌肥同样能促进植物生长,提高植物干重,经过菌肥处理后,土壤中有效磷的含量上升至359mg P kg~(-1)土壤以上,有效钾的含量上升至1200mg K kg~(-1)土壤以上,总氮量比未经菌肥处理的盆栽增加100mg N kg~(-1)土壤,此结果显示菌肥中的三种功能菌可以很好的在土壤中有效地分解无机磷、钾,并固定氮元素。


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