利用Bacillus amyloliquefaciens SQR9研制生物有机无机复合微生物肥料

摘要

长期大量与不合理施用化肥，有机肥见效慢、施用面积及用量严重不足和生物菌肥效率低、应用规模小、无区域针对性、市场推广难度大等肥料使用特点，导致我国土壤结构遭到严重破坏、有机质含量急剧下降、土壤微生物群落结构严重失衡，从而造成农产品产量和质量大幅度下降和肥料利用率逐年降低等一系列突出的问题。同时，大量的农作物秸秆和畜禽粪便等农业废弃物制成的有机肥由于低的肥效和附加值，造成使用面积和使用量严重受阻，导致大量资源浪费和严重的生态环境污染。为了农业可持续发展和农民对便捷高效的耕作模式的追求，生物有机无机复合微生物肥料是未来肥料的发展趋势。
　　生物有机无机复合微生物肥料集微生物的促效增效，有机肥的缓效长效和化肥的速效高效为一体，实现三肥合一，具有营养平衡、改土培肥、增产增收、改善果实品质等特点。本研究利用本实验室保存菌株——促生解淀粉芽胞杆菌SQR9与普通有机肥和外源氮源添加剂通过二次发酵生成生物有机肥，再配以一定比例的无机化肥，通过圆盘造粒法研制生物有机无机复合微生物肥料的生产工艺复合。通过粉状复合微生物肥料直接混合储存试验，颗粒复合微生物肥料储存试验，颗粒复合微生物肥料田间试验和复合微生物肥料造粒工艺试验等研究上述生产生物有机无机复合微生物肥料方法的可实施性。
　　结论如下:通过对野生SQR9菌株的长达3个多月的高盐环境诱导驯化和对峙试验，筛选出SQR9-2耐盐突变菌株，经过16S rRNA序列发育分析，确定其为野生菌株的驯化种。未造粒复合微生物肥料存放试验中，突变耐盐菌株SQR9-2在其制成的复合微生物肥料（粉状）中的存活能力优于野生SQR9菌株。存放六个月时，突变菌株SQR9-2的死亡率，在未添加外源化肥的复合微生物肥料中较出发菌株低20.25％，在添加30％硫酸铵的复合微生物肥中较出发菌株低26.31％，在添加50％硫酸铵的复合微生物肥料中较出发菌株低11.81％。
　　颗粒复合微生物肥料储存试验中，生物有机肥在六个月时突变菌株SQR9-2死亡率为49％，而野生SQR9菌株高达65％。10养分复合微生物肥料在六个月时，耐盐突变菌株死亡率为45％，野生菌高达60％。14和17养分复合微生物肥料在六个月时死亡率大致相同，均约27％。22养分复合微生物肥料中，耐盐菌株在0-75 d期间死亡率逐渐均匀增加，而野生菌株在15d时出现大量死亡，死亡率高达28％，六个月时死亡率均约为37％。
　　在茄子和番茄的田间试验中，生物有机无机复合微生物肥料能明显促进植株生长，改善作物产品品质。与等养分有机无机肥、等养分化肥和不施肥相比显著增加了作物产量:在10养分施肥水平下，茄子增产幅度分别达6.07％，8.17％，31.2％，番茄增产幅度分别达8.23％，10.26％，37.73％;在14养分施肥水平下，茄子增产幅度分别达5.52％，10.32％，34.63％，番茄增产幅度分别达7.36％，13.92％，44.77％。
　　本文同时对复合微生物肥料造粒工艺进行了初步研究，结果表明:原料细度对成粒有影响，只过18目筛的混合原料造粒效果最好且所需水分最低;原料过细容易产生大颗粒，造粒不均匀;随着加入无机化肥的比例增加，肥料造粒所需水分呈下降趋势;不添加无机化肥的肥料和只添加硫酸铵的肥料黏性差，不能有效成粒;同时添加无机氮磷钾的配方成粒效果好，且无机养分比重对成粒有影响;无机化肥中过磷酸钙能明显增加肥料黏性且能显著减少无机氮的挥发，硫酸铵和氯化钾增加黏性的效果不明显。

目录

论文说明

声明

摘要

第一章 文献综述

1 化肥

1．1 化肥的施用现状

1．2 化肥产生的污染

2 有机肥

2．1 我国农业废弃物概况

2．2 农业废弃物资源化利用

2．3 有机无机肥料相结合

3 微生物肥料

3．1 微生物肥料的定义和发展历程

3．2 微生物肥料的分类和作用

4 生物有机肥

4．1 生物有机肥的定义

4．2 生物有机肥的作用和使用现状

5 生物有机无机复合微生物肥料

5．1 生物有机无机复合微生物肥料的定义

5．2 生物有机无机复合微生物肥料的研究进展

6 本研究的目的与意义

7 研究内容与技术路线

7．1 研究内容

7．2 技术路线

第二章 生物有机肥与化肥直接混合生产复合微生物肥料的工艺可实施性探讨

1．材料和方法

1．1 菌株

1．2 培养基

1．3 野生SQR9菌株耐盐性能的测定

1．4 耐盐菌株的驯化

1．5 耐盐菌株拮抗性能的测定

1．6 野生菌株和耐盐菌株的16S rRNA基因序列的PCR扩增和测定

1．7 固态发酵耐盐菌和野生菌研制生物有机肥

1．8 粉状复合微生物肥料的复配及储存试验

1．9 功能茵数量的测定

1．10 数据分析

2 结果与分析

2．1 野生菌株的耐盐性能

2．2 耐盐菌株和野生菌株拮抗能力的比较

2．3 野生菌株和耐盐菌株的16S rRNA基因序列分析结果

2．4 耐盐菌株SQR9-2在粉状复合微生物肥料中的存活能力

2．5 野生菌株SQR9在粉状复合微生物肥料中的存活能力

2．6 耐盐菌株SQR9-2和野生SQR9菌株存活能力的比较

3 讨论

4 结论

第三章 生物有机无机造粒复合微生物肥料研制

第一节 颗粒复合微生物肥料特性研究

1 材料和方法

2 结果与分析

第二节 颗粒复合微生物肥料田问效果

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

4 结论

第四章 生物有机无机复合微生物肥料造粒工艺研究

1 材料与方法

1．1 主要仪器和设备

1．2 原料

1．3 原料制备

1．4 生物有机肥养分测定和复合微生物肥料的复配

1．5 原料粉粹细度对成粒的影响

1．6 复合微生物肥料配方对成粒的影响试验

1．7 无机氮磷钾对复合微生物肥料成粒的影响试验

2 结果与分析

2．1 原料粉粹细度对成粒的影响试验结果

2．2 复合微生物肥料配方对成粒的影响

2．3 无机氮磷钾对复合微生物肥料成粒的影响

3 讨论

4 结论

全文总结

参考文献

作者简介

硕士期间发表的论文和专利

致谢