利用木薯酒精废水生产微生物菌肥研究

摘要

木薯酒精废水COD含量高，处理达标困难，其中高浓度有机物质可为微生物的生长提供所需的营养，用其培养植物促生菌，生产微生物菌肥，有望成为一种高浓度废水资源化的有效途径。多粘类芽抱杆菌（Paenibacillus polymyxa）具有生防菌和促生菌的双重作用，已应用于农业生产。本论文利用木薯酒精废水培养多粘类芽孢杆菌，并利用其发酵品进行了应用研究。为探究利用木薯酒精废水培养多粘类芽孢杆菌的适宜生长条件，先采用单因素方法在废水浓度、培养温度、pH及接种量四个方面进行考察。在单因素实验的基础上，采用中心组合设计(CCD)对废水浓度、温度及pH等主要影响因素进一步优化，得出最佳工艺条件;然后开展多粘类芽孢杆菌菌肥的肥效研究，将木薯酒精废水培养出的多粘类芽孢杆菌菌肥施入到番茄幼苗和青菜中进行盆栽试验应用，为多粘类芽抱杆菌的农业应用和理论研究提供依据。主要研究成果如下:
　　1)在废水含量为61％(COD16200 mg/L)，初始pH7.67、培养温度38.7℃条件下，培养21小时，微生物活菌数可达1.34×109 cfu/mL，与模型预测值1.33×109 cfu/mL基本一致，达到了农用微生物菌剂国家标准(GB20287-2006)≥2×108 cfu/mL的要求，表明利用木薯酒精废水发酵生产多粘类芽孢菌菌肥是切实可行的;
　　2)以木薯酒精废水为培养基的多粘类芽孢杆菌微生物菌肥，在1.0×108 cfu/mL、1.0×107 cfu/mL、1.0×106 cfu/mL的使用浓度下，番茄幼苗的生长均有显著提高，其中菌肥使用浓度为1.0×108 cfu/mL即菌肥稀释10倍时，番茄幼苗生长最旺盛，且对番茄幼苗的地上部分鲜重、干重、茎粗、地下部分干重分别提高了60.5％、54.1％、22.1％、59.8％、58.3％，而稀释10倍酒精废水与空白处理无显著差异;
　　3)多粘类芽孢杆菌菌肥能促进植株生长，对青菜品质有显著提高，菌肥最佳使用浓度为3.0×107 cfu/mL即菌肥稀释50倍时，与空白对照相比，青菜的鲜重、干重、株高以及维生素C含量分别提高了69.7％、19.1％、8.9％、29.2％;多粘类芽孢杆菌液态菌肥可以显著降低青菜中的硝酸盐含量，此外还可以替代部分尿素使用，从而减少化肥的使用量，进而降低了尿素引起的蔬菜硝酸盐富集。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景

1．1．1 木薯酒精生产行业现状

1．1．2 农业面源污染与水体富营养化

1．2 木薯酒精废水处理技术的研究现状

1．2．1 物理化学法

1．2．2 生物处理法

1．2．3 资源化处理现状

1．3 微生物菌肥的研究进展

1．3．1 微生物菌肥的主要类型

1．3．2 微生物菌肥的作用机理

1．3．3 微生物菌肥的应用前景及面临的问题

1．4 课题研究内容与意义

1．4．1 课题研究内容

1．4．2 课题研究意义

1．4．3 技术路线

1．4．4 本研究的创新点

第2章 多粘类芽孢杆菌液态菌肥的开发

2．1 引言

2．2 材料和方法

2．2．1 实验材料

2．2．2 实验方法

2．2．3 多粘类芽孢杆菌发酵条件的优化

2．2．4 中心组合试验设计

2．3 结果与讨论

2．3．1 单因素结果与分析

2．3．2 中心组合试验结果与分析

2．3．3 生长曲线的测定

2．3．4 COD和初始pH随时间的的变化

2．4 本章小结

第3章 多粘类芽孢杆菌液态菌肥对番茄幼苗生长影响

3．1 引言

3．2 材料与方法

3．2．1 试验土壤

3．2．2 供试材料

3．2．3 盆栽试验设计

3．2．4 测定指标和方法

3．2．5 数据处理

3．3 结果与分析

3．3．1 多粘类芽孢杆菌对番茄幼苗株高的影响

3．3．2 多粘类芽孢杆菌对番茄幼苗地下部分鲜重的影响

3．3．3 多粘类芽孢杆菌对番茄幼苗地下部分干重的影响

3．3．4 多粘类芽孢杆菌对番茄幼苗地上部分鲜重、干重的影响

3．3．5 多粘类芽孢杆菌对番茄幼苗茎的影响

3．4 本章小结

第4章 多粘类芽孢杆菌液态菌肥对青菜生长及品质的影响

4．1 引言

4．2 材料与方法

4．2．1 试验土壤

4．2．2 供试材料

4．2．3 菌液培养与活菌计数

4．2．4 盆栽试验设计

4．2．5 测定项目

4．2．6 数据处理

4．3 结果与分析

4．3．1 多粘类芽孢杆菌菌肥对青菜鲜重的影响

4．3．2 多粘类芽孢杆菌菌肥对青菜干重的影响

4．3．3 多粘类芽孢杆菌菌肥对青菜株高的影响

4．3．4 多粘类芽孢杆菌菌肥对青菜硝酸盐含量的影响

4．3．5 多粘类芽孢杆菌菌肥对青菜维生素C含量的影响

4．4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢