微生物肥料及其微生态效应研究

摘要

该论文通过微生物肥料的施用,研究使有益微生物成为微生物群落内的优势种群,而有害微生物被控制在一个低的允许水平,宿主土壤处于优良状态,寄主植物处于健壮生长、抗逆性最佳状态,以获得较高的产量,优良的品质,从而得到最佳的经济和社会效益以及良好的生态效益.论文研究内容包括微生物肥料中的有益微生物的菌种筛选;有益微生物间的相互作用关系及其最佳发酵生产工艺;微生物肥料中使用的最佳载体及其灭菌方法;微生物肥料工业化生产工艺;用有代表性地区的土壤作为基质,采用盆栽实验法进行真实土壤条件下的肥效试验;微生物肥料的肥效及其对施用地微生态环境的影响作用评价.选用黑龙江省科学院应用微生物研究所从该省不同类型土壤中分离、保藏的土壤有益微生物(固氮细菌,解磷细菌,硅酸盐细菌和放线菌),对各菌株的相互拮抗性进行了研究,筛选、驯化出了互不拮抗的优良菌株.采用摇瓶试验法和小型全自动发酵罐培养法研究出了培养微生物肥料中所用菌种的最佳培养基配方和发酵生产工艺,并推广应用到大型工业化生产,建成了年产3000吨菌剂的发酵生产车间和2万吨微生物肥料生产车间.通过考察不同菌种在不同灭菌条件(巴氏灭菌法,高压湿热灭菌法和γ-射线灭菌法)下的不同载体(褐煤,草炭,蛭石和珍珠岩)的存活时限以及载体中所含有的成分将要对菌体保存和对土壤的增肥及微生态作用等综合因素,确定了最佳灭菌方法和最佳载体.选用微生物肥料小区试验地的土壤为基质,采用盆栽试验法模仿真实土壤条件,研究微生物肥料的肥效和微生态效益.最终确定微生物肥料可替代化肥的比例,并显著提高作物的品质,增加盆栽土壤中的速效氮、磷、钾的含量,改善盆栽土壤中的有机质含量和微生物数量等微生态指标.为了进一步检验微生物肥料的肥效及其微生态效益,我们进行了田间小区试验.田间试验基本上达到了盆栽试验的肥效,尤其是在提高土壤有机质含量,增加土壤中的微生物数量,增强一些作物的抗病性等微生态学方面的影响表现得尤为明显.通过该文的研究,认为微生物肥料是一种有着广阔应用前景的肥料,尤其是其在改善土壤微生态环境,实现种植业绿色、可持续发展方面所起到的作用更是化肥所不能比拟的.

目录

文摘

英文文摘

1.文献综述

1.1引言

1.2微生态学研究概述

1.3微生物肥料的含义及其作用

1.4微生物肥料的种类

1.5微生物肥料国内外应用概况及其发展趋势

1.6本论文相关的研究工作基础

1.7本论文研究的目的和意义

2.微生物肥料中的微生态制剂

2.1微生物肥料中各菌株的筛选

2.1.1固氮细菌

2.1.2解磷细菌

2.1.3硅酸盐细菌

2.1.4放线菌

2.1.5结论

2.2微生物肥料中各菌株间生物拮抗关系

2.2.1固氮细菌与解磷细菌间生物拮抗

2.2.2固氮细菌与硅酸盐细菌间生物拮抗

2.2.3固氮细菌与放线菌间生物拮抗

2.2.4解磷细菌与硅酸盐细菌间生物拮抗

2.2.5硅酸盐细菌与放线菌间生物拮抗

2.2.6解磷细菌与放线菌间生物拮抗

2.2.7结果和分析

2.3各菌株发酵液混合后的肥效

2.3.1材料和方法

2.3.2复合菌组对土壤固氮能力的影响

2.3.3复合菌组对土壤中水溶性磷含量的影响

2.3.4复合菌组对土壤中速效钾含量的影响

2.3.5复合菌组抗土壤细菌平板抑菌试验

2.3.6结论

3.微生物肥料中各菌株的发酵生产工艺

3.1.固氮细菌、解磷细菌、硅酸盐细菌、放线菌的生产工艺

3.1.1材料和方法

3.1.2固氮细菌培养条件的改良(优化)

3.1.3解磷细菌培养条件的改良(优化)

3.1.4硅酸盐细菌培养条件的改良(优化)

3.1.5放线菌培养条件的改良(优化)

3.1.6最佳工业化发酵生产工艺参数

3.1.7结论

4.微生物肥料中最佳吸附载体、最佳灭菌条件

4.1.微生物肥料中最佳灭菌条件

4.1.1试验材料

4.1.2巴氏灭菌法

4.1.3高温高压湿热灭菌法

4.1.4 γ-射线灭菌法

4.1.5对照

4.1.6检测灭菌效果

4.2微生物肥料中最佳吸附载体

4.2.1试验材料和方法

4.2.2吸附载体对固氮细菌CHLN101的影响

4.2.3吸附载体对解磷细菌CHLP102的影响

4.2.4吸附载体对硅酸盐细菌CHLK103的影响

4.2.5不同吸附载体对放线菌CHLA105的影响

4.2.6不同吸附量产品技术指标分析

4.3结论

5.微生物肥料的生产工艺及其质量标准

5.1材料和方法

5.2生产工艺流程

5.2.1试验材料

5.2.2试验方法

5.2.3质量检验标准

5.2.4包装及储存

5.3生产工艺效果检验

5.4结论

6.微生物肥料的肥效及其对盆栽土壤微生态环境的影响

6.1供试材料

6.2试验方法

6.3各施肥量对不同植物的产量及产量构成因子的影响

6.4微生物肥料对盆栽土壤的微生态学指标的影响作用

7.小区试验田中微生物肥料的肥效及其微生态效应

7.1材料和方法

7.2微生物肥料对土壤理化性质的影响

7.3微生物肥料对土壤生化作用强度的影响

7.4微生物肥料对土壤微生物区系的影响

7.5施用微生物肥料对粮食作物生育性状及产量的影响

7.5.1微生物肥料对施用地大豆的影响作用

7.5.2微生物肥料对施用地水稻的影响作用

7.5.3微生物肥料对施用地玉米的影响作用

7.5.4微生物肥料对施用地小麦的影响作用

7.5.5微生物肥料对施用地人参的影响作用

7.5.6微生物肥料对施用地红松幼苗的影响作用

8.结论

参考文献

致谢

附录1

附录2