抗小麦纹枯病生物有机肥的制备及其效果评价

发布时间：2020-01-29 14:34

【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BI001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,BI001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BI001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-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BI001,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。
【图文】：

用量,化肥,施用量

１．２生物有机肥的研究现状逡逑１．２．１化肥过量施用对生态环境造成严重影响逡逑化肥的大规模使用对过去３０年我国农业生产的快速增长起到了重要作用。如图１．２逡逑所示，我国化肥施用量从１９８０年的１２９６．４万吨增长到２０１２年的５９１１．９万吨，年均增逡逑长率约为５％，且施用量呈不断增长的趋势，每公顷耕地面积的化肥施用量接近世界平逡逑均化肥施用量的４倍［２５］。逡逑化肥大量使用在提高农业生产的同时，也对环境产生了严重的负面影响，，并威胁到逡逑我国农业的可持续发展［２６］。大量研究表明我国化肥施用量己经超过了经济意义上的最优逡逑施用量［２７］。同时化肥的过量使用还造成了严重的环境污染问题，大量的研究证实过量使逡逑用化肥已成为农业点源污染的主要来源逡逑根据我国环保部标准《化肥使用环境安全技术导则》（ＨＪ邋５５５，２０１０）中介绍的欧逡逑美国家为了控制化肥对环境污染的１５公斤／亩的标准。如表１．２所示，２０１０年我国京津逡逑冀、长三角、珠三角等主要经济区域的化肥施用量已达到２５－３５公斤／亩，据预测在２０２０逡逑－４邋－逡逑

中温,堆肥,实验计划,温标

（１）堆肥过程中温度的变化逡逑本次堆肥由２０１４年８月１３日建立，堆肥当天记为第１天。根据实验计划，分别在逡逑距离堆肥箱底１５邋ｃｍ和３０邋ｃｍ处设置测温点，求取平均值后统计作图如图３．２所示。温逡逑度值标记为Ｃｏｍｐｏｓｔ－１５邋ｃｍ和Ｃｏｍｐｏｓｔ－３０ｃｍ邋（以下简称１５邋ｃｍ处和３０邋ｃｍ处），当日气逡逑温标记为Ａｍｂｉｅｎｔ０逡逑－？－Ａｍｂｉｅｎｔ邋－■－Ｃｏｎｉｐｏｓｔ－１５邋ｃｍ邋－Ａｒ－Ｃｏｎｉｐｏｓｔ－３０邋ｃｍ逡逑ｏＵ邋ｒ逡逑７０邋－逡逑２０邋－逡逑１０逡逑０邋Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ邋＞１逡逑０邋１邋２邋３邋４邋５邋６邋７邋８邋９邋１０邋１１邋１２邋１３邋１４邋１５邋１６邋１７邋１８邋１９邋２０逡逑Ｄａｙｓ邋ｏｆ邋ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ逡逑图３．２堆肥过程中温度的变化逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋３．２邋Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋ｃｈａｎｇｅ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｏｆ邋ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ逡逑由图３．３可知，从整体趋势来看，堆肥温度呈先上升、保持高温，继而下降，最后逡逑趋于环境温度的趋势。堆肥第１天（即建立堆肥当天），３０邋ｃｍ和１５邋ｃｍ处的测温结果逡逑显示，堆肥达到至５５°Ｃ以上的高温，并维持７天，其中在第３天时，堆肥的平均温度达逡逑到极值
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S141;S435.12

【参考文献】