沼渣混合堆肥及其生物有机肥对番茄青枯病防控效应研究

摘要

厌氧消化残余物（沼渣）是沼气工程的副产品，含有较多有机物，若不加以利用，可能会对环境造成二次污染。常见处理沼渣的方式是经过简单堆沤后直接施入农田，对作物有较好的促生作用。目前，关于沼渣资源化利用的研究主要集中在肥效方面，对沼渣结合生防菌制成沼渣生物有机肥评价其抗病性的研究还较少。本文以猪粪厌氧消化残余物为主要原料，混合新鲜牛粪、水稻秸秆进行堆肥，以其堆肥化产品为对象，通过检测堆肥过程中理化性质的变化，进行堆肥配方优化;将实验室前期筛选出的一株对番茄青枯病具有较强拮抗作用的放线菌G33作为研究菌株，将其与优化后的堆肥产品进行二次发酵制成生物有机肥，开展其在促进番茄生长和防治番茄青枯病方面的应用潜力研究。主要取得以下结果: (1)用新鲜奶牛粪、水稻秸秆与猪粪沼渣以不同比例混合，设置R1-R4四个处理（牛粪∶秸秆∶沼渣（质量比）分别为3∶1∶1、2∶1∶2、1∶1∶3、0∶1∶4），调节C/N在36∶1左右，平均含水率为69％，进行好氧堆肥发酵。结果表明4个处理均能在35d左右达到腐熟，但是不同的配比对猪粪沼渣堆肥化过程和堆肥产品性质的影响存在显著差异。通过对堆肥相关参数的测定以及理化性质的分析，得出了R2和R3是较优的配比。 (2)从番茄种植地中筛选出一株拮抗能力强、抗菌谱广泛的放线菌G33，结合形态特征和生理生化质，16S rRNA基因序列分析以及同源性比对，与细黄链霉菌Streptomyces microflavus(MH707030)同源性为99％，初步确定该菌株为细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)。S.microflavus G33的胞内胞外活性物质均对青枯菌具有一定的抑制作用。以R2、R3作为二次发酵基质，分别与菌株G33进行二次发酵，实验结果表明，菌株G33在R3中生长到第8d时达到最高，活菌数量可达8.33×1010CFU g-1，此后略有降低。因此，适合菌株G33生长的最优发酵配方为R3，发酵时间为8d。 (3)通过盆栽和田间试验评价沼渣生物有机肥对番茄青枯菌的抗病效果。盆栽试验结果表明，与对照相比，BOF-G33处理生防效果高达51.72％，地上部分（茎叶）干鲜重分别增加290.29％、195.95％。此外，BOF-G33处理与对照相比，根际土壤中的病原菌青枯菌的数量也明显受到了影响，相比对照降低了15.22％，而放线菌的数量约为对照的240％。田间试验结果表明，与对照相比，BOF-G33处理的生防效果达到48.72％，番茄的产量达到144.01g/株，增加了70.30％。土壤微生物在属水平上的丰度分析也表明施加BOF-G33可有效增加链霉菌属的丰度，减少病原菌劳尔氏菌属的丰度。 综上所述，按恰当比例混合的（60％沼渣、20％牛粪、20％水稻秸秆）有机固体废弃物经过好氧堆肥制成的生物有机肥(BOF-G33)可有效促进番茄植株的生长发育、防控番茄青枯病，具有较好的应用前景，并且可为沼渣的开发利用提供新途径。