颗粒微生物肥料的研制及其促生机理研究

发布时间：2018-01-07 05:07

  本文关键词：颗粒微生物肥料的研制及其促生机理研究　出处：《内蒙古农业大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 颗粒微生物肥料 植物促生 土壤营养 土壤酶活性 微生物群落结构

【摘要】：随着人口增加和人们生活水平的提高,国内外对粮食数量和质量的需求和要求愈来愈高,全球粮食安全受到愈来愈大的挑战。化肥和农药在目前保障粮食安全供给中发挥了最重要的作用。但是它们的大量施用导致了土壤和水体环境的严重污染。而环境友好的微生物肥料在保证产量和品质的同时,可大幅降低化肥和农药的施用,促进可持续生态农业的发展。目前,微生物在土壤中难以定殖和适宜施用地环境条件的菌种缺乏等是微生物肥料应用的主要限制因素。为解决土壤中微生物定殖难和适合早寒区菌种缺乏的问题,本研究研制了颗粒载体;基于固氮、解磷(磷酸钙)、产铁载体、解有机磷和产ACC脱氨酶等能力筛选了分离自荒漠地区的植物根际促生菌;构建了颗粒微生物肥料,通过室内盆栽初步分析其对小麦、玉米和马铃薯的促生效果;并进行了大田马铃薯试验,利用MiSeq高通量测序平台比较分析了细菌、真菌和固氮菌的群落结构,并与土壤理化性质及酶活性质进行相关性分析,同时利用ECO生态板分析了土壤微生物代谢。主要结果和结论如下:1.颗粒载体以秸秆:木屑:土壤=1:1:2重量比混合,纤维素比例达到最大且粒形最佳。颗粒微生物肥料的加固材料选取3%明胶为宜,并能够在土壤中维持粒形3个月左右。2.颗粒微生物肥料中的菌株初始接入量约为105cfu/g,在土壤中颗粒保持较完整时,其中的菌株细胞数量可增殖并维持在108-109 cfu/g;其释放至周围土壤中的活菌数量随时间的延长而增加;颗粒微生物肥料中活菌数随保存时间的延长而降低,但在90天时菌株数量仍有105 cfu/g之多。3.盆栽实验表明,所含菌株Azospirillus P.和BacillussP.的颗粒微生物肥料(MF)对玉米、小麦和马铃薯均发挥了促生作用。它可以显著促进玉米茎粗、根干重、叶绿素含量和根际土速效磷含量的提升;并且对小麦株高、叶绿素含量、地上部分干重以及根干重具有显著的提升作用;此外,此颗粒微生物肥料还显著促进了马铃薯淀粉和维生素C含量的提升,并明显提高了其根围土速效磷含量。4.MF施用于马铃薯试验田能够显著提升中薯数量,对商品薯数量和重量的提高并不明显,但能够明显降低小薯数量;MF对马铃薯品质的影响不明显;MF对马铃薯根围土速效氮和速效磷的影响不显著,但是对脱氢酶、蛋白酶、脲酶和转化酶活性的提高具有明显效果,提高12%到75%;MF对马铃薯根围土微生物代谢活性的影响并不明显,但是其施入能够明显提高Azospirillum的丰度;此外CK(空白对照)和CF(化肥处理)处理的致病真菌丰度较高,MF相对较低,且MF处理明显提高了Humicola的丰度;此外,GV处理也相对提高了 Azotobacter的丰度。5.植物根际促生细菌(Plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)单菌颗粒肥料对小麦和马铃薯的生长及土壤速效氮、速效磷含量的提高均发挥 了积极作用。Pseudomonassp.NT8、Pseudoxanthomonassp.RN0104、Massiliasp.SN0110、Enterobacter sp.SP0110和Bacillus sp.SP0613 对小麦的干重和马铃薯产量均有促进作用;Pseudomonas sp.HLPD15、Stenotrophomonas sp.RN0602、Bacillus sp.SN0108、Sinorhizobium sp.SN0205、Ochrobactrum sp.SN0402、Enterobacter sp.SN0408 和Pseufdomonas sp.SN0511对小麦根际土和马铃薯根围土速效氮含量均具有显著的提升作用;Pseudomonas sp.NT8也能够显著提升两者土壤中速效磷含量。综上,主要由秸秆制成的颗粒载体可有效帮助其中的微生物在土壤中稳定定殖和存在,进而充分发挥其促生作用;由分离自荒漠的植物根际促生菌制成的颗粒微生物肥料对玉米、小麦和马铃薯具有较明显的促进作用,并且能够改善马铃薯根部微生物群落结构和营养、提高根围土壤微生物酶活。本研究为微生物肥料、尤其是在旱寒区的推广应用提供了理论依据和实践基础。
[Abstract]:The results and conclusions are as follows : 1 . The number of viable bacteria in granular microbial fertilizer is about 105cfu / g . The results and conclusions are as follows : 1 . The number of viable bacteria in granular microbial fertilizer is about 105cfu / g . P . NT8 , Pseudomonas sp . RN0102 , Bacillus sp . SN0110 , Pseudomonas sp . SP0110 and Bacillus sp . SP0613 had a positive effect on the growth of wheat and potato .

【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ446;S144

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本文编号：1391097