抗小麦纹枯病生物有机肥的制备及其效果评价

摘要

我国集约化养殖模式产生大量的养殖业废弃物而没有足够的耕地使其直接作为有机肥料被利用，造成严重的环境污染。与此同时，农业化肥的超标施用致使土壤结构破坏、作物品质下降，并导致作物病害频发。本论文针对这种现状开展了抗小麦纹枯病生物有机肥制备方面的研究。
　　实验中以猪粪和枯草为主要原料建立静态好氧堆肥，待其完全腐熟后接种小麦纹枯病的微生物拮抗菌剂，得到待测生物有机肥，测定其各项指标，并评价其对小麦的生长及纹枯病防控效果。具体工作分为如下三部分:
　　(1)本研究在30℃条件下，从新鲜猪粪中初步分离出13株优势细菌，从中优选出5株对小麦纹枯病菌有抑制效果的优势细菌。经过生理生化指标和16S rDNA测序比对分析，推断这5株细菌:X-1为弯曲芽孢杆菌、X-2与X-3为解淀粉芽孢杆菌、X-4为地衣芽孢杆菌、X-5属于类芽孢杆菌属。以这5株细菌为功能菌株制备小麦纹枯病拮抗菌剂，将其命名为ABTNL02号。
　　(2)建立静态好氧堆肥，接种本实验室保存的ABTNL01号微生物发酵菌剂。堆肥建立当天，温度即上升至55℃以上的高温期并维持7天，达到我国规定的堆肥无害化标准。堆肥60天时中粪臭味逐渐消失且不吸引蚊蝇，C/N由20.0下降至9.8、NH4+-N/NO3--N下降至0.10、种子发芽指数由15％上升至90％以上。从多个指标综合考虑，堆肥已经被无害化处理，并达到完全腐熟状态。堆肥产物接种拮抗菌剂ABTNL02号制备生物有机肥，命名为BIO01号。经检测，其有机质含量为47.3％、总养分为6.6％、有效活菌数为5×108 CFU·g-1、pH为7.8、含水率为23.0％，达到我国生物有机肥的技术标准(NY884-2012)。
　　(3)施用BIO01考察其对小麦的生长及纹枯病防控的作用。小麦的盆栽实验表明，BIO01的施用能使小麦株高、干重、叶绿素、可溶性还原糖和可溶性蛋白等指标得以提高，这表明BIO01可以促进小麦的生长发育。但随着施肥量的增加，小麦多项指标表现出先升高后下降的趋势，15 t·hm-2的施用量时，小麦的生长受到一定的抑制作用。最佳施用量为10 t·hm-2，其多项指标显著优于其他剂量组及对照有机肥组。在纹枯病防控实验中，通过施用BIO01，对小麦纹枯病的防病率达到77.1％，比对照有机肥高42.3％。
　　本研究成功制备一种抗小麦纹枯病的生物有机肥，为多功能生物有机肥的研究和应用提供一定的实验基础。生物有机肥能改善土壤结构、控制植物病害、提高农作物品质并大大减轻生态环境对养殖业废弃物的承载压力，促进我国农业、畜牧业的可持续发展。

目录

声明

摘要

引言

1 文献综述

1．1 我国养殖业废弃物污染及其治理

1．1．1 我国养殖业废弃物造成严重的环境污染

1．1．2 养殖业废弃物的常用处理方法

1．2 生物有机肥的研究现状

1．2．1 化肥过量施用对生态环境造成严重影响

1．2．2 生物有机肥的概念及相关标准

1．2．3 生物有机肥的特点

1．2．4 小麦纹枯病的危害及其防治

1．3 堆肥的研究现状

1．3．1 堆肥的概念及原理

1．3．2 堆肥参数及过程控制条件

1．3．3 堆肥的腐熟度评价指标

1．4 本论文的目的和意义

2 抗小麦纹枯病菌微生物的筛选鉴定

2．1 实验材料及设备

2．1．1 实验材料

2．1．2 实验试剂

2．1．3 实验设备

2．2 实验方法

2．2．1 微生物的分离培养

2．2．2 功能微生物的筛选

2．2．3 菌种鉴定

2．2．4 微生物生理生化指标的测定

2．2．5 微生物菌剂的制备

2．3 结果与讨论

2．3．1 功能微生物的筛选及其生理生化指标检测

2．3．2 5株功能微生物的16S rDNA测序及系统发育分析

2．3．3 微生物菌剂的制备

2．4 小结

3 堆肥的腐熟度评价及生物有机肥的制备

3．1 实验材料及设备

3．1．1 实验材料

3．1．2 实验试剂

3．1．3 实验设备

3．2 实验方法

3．2．1 堆肥系统的建立及条件控制

3．2．2 温度的检测

3．2．3 含水率的测定

3．2．4 pH的测定

3．2．5 碳氮比的测定

3．2．6 E4／E6的测定

3．2．7 氨氮和硝氮测定

3．2．8 种子发芽指数的测定

3．2．9 生物有机肥的制备

3．3 结果与讨论

3．3．1 物理学评价指标

3．3．2 化学评价指标

3．3．3 生物评价指标

3．3．4 生物有机肥BIO01各项指标的检测结果

3．4 小结

4 猪粪生物有机肥BIO01对小麦生长及纹枯病的防控作用

4．1 实验材料及设备

4．1．1 实验材料

4．1．2 实验试剂

4．1．3 实验设备

4．2 实验方法

4．2．1 小麦的盆栽方法

4．2．2 小麦生长指标的测定

4．2．3 小麦生理学指标的测定

4．2．4 小麦抗病性指标的测定

4．3 结果与讨论

4．3．1 生物有机肥对小麦的生长盆栽实验结果

4．3．2 生物有机肥对小麦的抗病盆栽实验结果

4．4 小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

攻读硕士学位期间专利申请情况

致谢