生化黄腐酸菌剂生产技术及应用效果研究

发布时间：2017-07-19 22:06

  本文关键词：生化黄腐酸菌剂生产技术及应用效果研究

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【摘要】：本试验进行了能够发酵玉米秸秆生产生化黄腐酸菌株的选育,并从氮素添加量、接种量、物料含水量、发酵时间等方面对发酵的工艺条件进行了优化。利用半固体发酵产物进行大田试验,与市场现有的黄腐酸肥料对比,验证发酵产物的功能。利用农作物秸秆发酵制取腐植酸,既可以使这些有机废弃物得到充分利用,节约成本,又可得到高附加值的生化腐植酸产品。结果如下:1从采自河南省信阳市林地土壤腐殖质层的土壤中筛选出多株菌株,在发酵培养基中进行发酵培养,筛选出5株生产生化腐植酸能力较强的菌株JX1、JX2、JX3、JX6、JX7。其中,菌株JX6效果最好,黄腐酸含量达到20.91%,较空白提高15.52%。与其他菌株差异均达到显著水平(P0.05)。其次,接种菌株JX2产物中生化黄腐酸的含量达到13.65%,较空白提高8.14%。2通过对五个菌株进行发酵工艺的优化研究确定,在本试验中,氮素最佳添加量方面,3%尿素为JX1、JX3的最佳量,2%尿素为JX2、JX6、JX7的最佳量;菌株接种量方面,3%接种量为最佳发酵接种量;发酵基质含水量方面,50%为菌株JX1最佳发酵基质含水量,60%为菌株JX2、JX6、JX7最佳发酵基质含水量,70%为菌株JX3最佳基质含水量;发酵时间上,25天为各菌株的最佳发酵时间。3在成熟期,施加黄腐酸肥料和JX2、JX6、JX7发酵产物显著增加了土壤速效磷含量。JX2、JX6、JX7和黄腐酸肥料处理较对照组速效磷含量分别提高15.3%~32.5%。黄腐酸肥料与JX2、JX6、JX7处理之间速效磷含量差异不显著。JX2发酵产物较商品黄腐酸肥料速效磷含量提高了6.5%。4在成熟期,施加黄腐酸肥料和JX1、JX7发酵产物显著增加了土壤速效钾含量。JX1、JX7与黄腐酸肥料较对照组速效钾含量分别增加9.4%~20.4%。JX1、JX7较商品黄腐酸肥料速效钾含量分别提高了7.4%、10.1%,但是差异不显著。5各处理株高之间的差异不显著。各处理较对照组的株高都略有升高,JX1、JX2、JX3、JX6、JX7和黄腐酸肥料较对照组株高增加了1.4%~3.0%。各处理较对照组之间SPAD值均略有升高,增加了1.5%~5.2%。6施加黄腐酸肥料和各发酵产物玉米产量显著增加了8.6%~14.2%。黄腐酸肥料与JX1、JX2、JX3、JX7各处理之间产量差异不显著。7施加黄腐酸肥料和各发酵产物可以增加玉米植株总干物重,在成熟期,JX1、JX2、JX3、JX7发酵产物和黄腐酸肥料处理处理较对照组植株总干物重显著增加了23.5%~39.5%。JX1发酵产物与商品黄腐酸肥料间差异不显著。8在五叶期,与对照组相比,JX1、JX3处理地上部氮素积累量之间达到显著水平。在大喇叭口期,黄腐酸肥料、JX2、JX6、JX7处理地上部氮素积累量较对照显著增加了14.1%~15.9%;在成熟期,黄腐酸肥料、JX2、JX6处理地上部氮素积累量较对照组显著增加了8.7%~14.9%。商品黄腐酸肥料较JX2、JX6发酵产物处理产量略高,但差异不显著。9在五叶期,黄腐酸肥料、JX6处理地上部磷素积累量较对照组植株均显著增加。在大喇叭口期,黄腐酸肥料处理地上部磷素积累量较对照组植株显著增加了27.4%,JX1、JX3地上部磷素积累量较对照处理分别显著增加了22.8%、24.4%,与黄腐酸肥料处理间差异不显著。在成熟期,黄腐酸肥料和JX6处理地上部磷素积累量较对照组间分别显著增加了17.4%、16.0%,两个处理间差异不显著。综上所述,本研究筛选出的菌株发酵生产生化黄腐酸能力突出,经大田试验验证表明发酵产物可以增加土壤速效磷速效钾含量,从而提高作物地上部生物量、养分含量和增加产量。与商品生化黄腐酸肥料相比,JX2发酵产物较商品黄腐酸肥料速效磷含量提高了6.5%,JX1、JX7较商品黄腐酸肥料速效钾含量分别提高了7.4%、10.1%。表明本研究筛选出的具有发酵生产生化黄腐酸的菌株具有一定的应用价值。
【关键词】：生化黄腐酸 玉米秸秆 微生物 发酵 优化 产量
【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S141
【目录】：

• 致谢4-7
• 摘要7-9
• 1 文献综述9-17
• 1.1 秸秆腐解发酵研究进展9-10
• 1.1.1 我国秸秆现状9
• 1.1.2 秸秆的成分9
• 1.1.3 秸秆发酵腐解过程9-10
• 1.1.4 秸秆腐解的影响因素10
• 1.2 腐植酸物质概述10-13
• 1.2.1 腐植酸的来源及分类10-11
• 1.2.2 生化黄腐酸11-12
• 1.2.3 腐植酸的应用12-13
• 1.3 黄腐酸的制备方法13-17
• 1.3.1 微生物发酵生产生化黄腐酸的基本方法13-15
• 1.3.2 生化黄腐酸的分析鉴定15-17
• 2 引言17-18
• 3 材料与方法18-23
• 3.1 菌株的筛选18-19
• 3.1.1 供试土壤18
• 3.1.2 培养基18
• 3.1.3 试验方法18-19
• 3.1.3.1 菌种的筛选18
• 3.1.3.2 菌种保藏18
• 3.1.3.3 菌种的活化18
• 3.1.3.4 菌种扩大培养方法18
• 3.1.3.5 具有发酵生产生化黄腐酸能力菌株的筛选18-19
• 3.1.3.6 黄腐酸含量的测定方法19
• 3.1.3.7 物料含水量的测定方法19
• 3.2 发酵生产生化黄腐酸工艺研究19-20
• 3.2.1 试验材料19
• 3.2.2 培养条件对发酵效果的影响研究19-20
• 3.2.2.1 尿素添加量对产物的影响19
• 3.2.2.2 菌剂接种量对产物的影响19-20
• 3.2.2.3 发酵基质含水量对产物的影响20
• 3.2.2.4 发酵时间对发酵过程的影响20
• 3.3 发酵产物大田验证试验20-22
• 3.3.1 试验地概况20
• 3.3.2 试验设计20
• 3.3.3 土壤样品的测定方法20-21
• 3.3.3.1 土壤样品的采集20
• 3.3.3.2 速效磷含量的测定20-21
• 3.3.3.3 速效钾含量的测定21
• 3.3.4 植株样品的测定方法21-22
• 3.3.4.1 植株干物重21
• 3.3.4.2 植株全氮全磷含量的测定21-22
• 3.3.4.3 产量及其构成因素的测定22
• 3.4 数据处理与分析22-23
• 4 结果与分析23-32
• 4.1 菌株选育23
• 4.2 发酵生产生化黄腐酸工艺研究23-26
• 4.2.1 尿素添加量对发酵过程的影响23-24
• 4.2.2 菌剂接种量对发酵过程的影响24-25
• 4.2.3 发酵基质含水量对发酵过程的影响25-26
• 4.2.4 发酵时间对发酵过程的影响26
• 4.3 不同生化黄腐酸的施用对土壤速效养分的影响26-28
• 4.3.1 不同处理对土壤速效磷的影响26-27
• 4.3.2 不同处理对土壤速效钾的影响27-28
• 4.4 不同生化黄腐酸的施用对作物性状和产量的影响28-32
• 4.4.1 不同处理对玉米株高的影响28
• 4.4.2 不同处理对玉米SPAD值的影响28-29
• 4.4.3 不同处理对玉米产量及其构成因素的影响29
• 4.4.4 不同处理对玉米植株地上部干物重的影响29-30
• 4.4.5 不同处理对地上部氮素积累量的影响30
• 4.4.6 不同处理对地上部磷素积累量的影响30-32
• 5 结论与讨论32-36
• 5.1 结论32-33
• 5.2 讨论33-36
• 参考文献36-41
• 攻读硕士期间成绩41-42
• ABSTRACT42-44

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