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适于三峡水库消落区植物生长无机解磷菌剂研制及初步应用研究

谢稳春  
【摘要】:三峡水库消落区作为化肥、农药及周围泥沙进入水域的最后一道生态屏障,不仅能够维持水陆系统生态平衡,而且具有强大的生态服务性功能。因人类活动导致一系列生态环境问题,如:土壤板结、自然植被剥离、植被覆盖率降低。三峡水库自蓄水以来,消落区生态修复也是国家政策关注的热点问题,而施入微生物菌剂是实现消落区植物-微生物联合修复的重要技术之一。本研究从三峡水库消落区适宜植物根际土壤筛选出与消落区环境相适应的3株高效解磷菌株制成解磷菌剂,采用Box-Behn1ken响应面法,以不同的泥炭添加量、木炭添加量、硅藻土添加量为因素/水平,以微生物菌剂有效活菌数为响应值,对解磷菌剂载体配方进行优化。通过盆栽试验,考量解磷菌剂对消落区适宜植物香附子生长状况及施用后对三峡水库消落区土壤条件的影响。主要研究结果如下:1.三峡水库消落区高效解磷菌筛选采用传统的微生物分离培养法,对三峡水库消落区适宜植物黄花草木樨、狗牙根、合萌等根际土壤解磷细菌进行分离,共筛选得到H1、H2、H33株解磷菌菌株,其解磷能力分别为125.00 mg/L、103.67 mg/L、104.53 mg/L,通过16SrDNA测序及Blast检索同源序列鉴定3株解磷菌均为不动杆菌属。2.解磷微生物菌剂配方优化同时选用木炭、泥炭、硅藻土这3种应用比较普遍的载体进行配方优化,可以在一定程度上做到“强强联合”,H1、H2、T三种解磷菌剂最优配方为泥炭:木炭:硅藻土=3:4:3,在此条件下测得解磷菌剂有效活菌数分别达到2.55×10~8个/g、2.23×10~8个/g、2.56×10~8个/g。H3解磷菌剂以泥炭:硅藻土=1:1为最优配方,其解磷菌剂有效活菌数为2.3×10~8个/g。3.不同处理对香附子促生效果及土壤理化性质影响与CK(不施菌剂)相比,施用解磷菌剂(四个处理:H1、H2、H3、T:H1、H2、H3混合接种)能显著提高香附子的株高及鲜重量。其中,在施入第10 d左右,香附子生长速度最快,T处理在测量时间段内均与CK呈现显著性差异;与CK相比,H1、H2、H3、T处理鲜重分别提高了4.3%、20.82%、12.03%、37.94%。与CK相比,H1、H2、H3、T处理土壤pH分别降低了5.5%、7.8%、7.6%、8.5%;H1、H2、H3、T处理有效磷含量分别降低了59.46%、60%、62.7%、52.43%,H1、H2、H3、T处理速效钾含量与CK相比提高了4.12%、4.67%、18.81%、14.94%,水解氮含量分别提高了7.55%、11.32%、20.75%、26.42%,有机质含量分别提高了8.89%、2.96%、20%、28.89%;除全钾含量及H2处理全磷,施用解磷微生物菌剂土壤全磷、全氮含量与CK相比均有提高。经相关性分析得出有机质与速效钾呈显著性正相关,pH与有效磷呈显著性正相关。土壤养分测定结果表明施用解磷微生物菌剂能有效促进香附子生长及改善土壤养分,其中T处理效果最好。此外,施用解磷菌剂不会促进土壤磷素进入水体。


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