酸解羽毛粉研制生物有机肥及其促生效果研究

为提升生物有机肥料中功能微生物的数量,腐熟堆肥中添加外源氨基酸固态发酵功能菌是研制生物有机肥的主要手段。目前主要外源添加氨基酸菜粕的高成本严重阻碍了生物有机肥产业的发展。本试验通过研究酸解羽毛粉作为外源添加蛋白对固态发酵功能菌的影响及其所研制生物有机肥的促生效果,以开发生物有机肥新的原料配方。研究结果表明,腐熟堆肥中,随着酸解羽毛粉添加量的增加,所研制生物有机肥中功能菌的数量呈现先增加后下降趋势,为促进功能菌的增殖,酸解羽毛粉最优添加量为50 g/kg;盆栽试验结果表明,酸解羽毛粉作为外源蛋白添加制成的生物有机肥能够显著增加茄子和番茄株高、茎粗和SPAD值,移栽20天时,相比于对照,茄子分别增加19.02%、29.02%和4.80%;移栽50天时,番茄分别增加14.74%、18.70%和4.74%。研究结果表明,酸解羽毛粉作为外源蛋白添加剂能够有效增殖固体发酵过程中的功能菌,研制的低成本生物有机肥具有优异的促生效果,研究结果能够为生物有机肥产业的发展提供理论依据。     

含山梨醇的新型生物有机肥促生效应与机理研究

向含解淀粉芽孢杆菌SQR9的生物有机肥中添加山梨醇研制了新型生物有机肥,并通过黄瓜盆栽和拟南芥培养试验研究了该新型生物有机肥的促生效应与机理。结果表明,含解淀粉芽孢杆菌SQR9的生物有机肥对黄瓜具有显著促生效果,添加山梨醇有利于促进解淀粉芽孢杆菌SQR9在土壤中定殖,能进一步提高生物有机肥的促生效应。施用该新型生物有机肥能显著提高土壤中速效养分的含量以及黄瓜对养分的吸收。山梨醇能有效促进菌株SQR9分泌生长素（吲哚乙酸,IAA）,进而促进野生型拟南芥根系的生长,而在使用IAA不敏感突变体时促生效果消失,说明山梨醇促进有益菌SQR9分泌IAA是该新型生物有机肥显著促进作物生长的机理之一。本研究提出了新型生物有机肥研发的新思路,为植物促生菌新应用模式的开发提供了理论依据。     

含Bacillus amyloliquefaciens SQR9“全元”复合微生物液体肥料研制及其促生效果研究

利用PGPR菌株Bacillus amyloliquefaciens SQR9为目标菌株,以氨基酸水解液、糖蜜为肥料功效发挥的增效剂,同时配比一定量的化肥,研制"全元"复合微生物液体肥料,并评估了新型液体肥料的促生效果,以期为含PGPR菌株新产品的开发提供理论与技术支撑。单因素试验结果表明,"全元"复合微生物液体肥料中氨基酸与糖蜜的最适添加量均为20%。肥料存放试验结果表明,"全元"复合微生物液体肥料储存3个月时,功能菌活菌数量≥5×108 CFU ml-1,超过国家标准(5×107 CFU ml-1)。田间试验结果表明,相比于灌施清水处理(处理1)和灌施不添加解淀粉芽孢杆菌SQR9发酵液其他配方一样的对照水溶肥处理(处理2),"全元"复合微生物液体肥料处理(处理3)显著提高了玉米和白菜的产量,第1季玉米的增产幅度达29.60%和12.02%,第2季玉米的增产幅度达33.48%和13.91%;白菜的增产幅度达25.15%和14.40%。结论:利用Bacillus amyloliquefaciens SQR9能够有效研制出"全元"复合微生物液体肥料,且其施用能够显著增加玉米和白菜的产量。     

添加酸解氨基酸对植物源废弃物好氧堆肥品质及其应用效果的影响

  【目的】  探究添加酸解氨基酸 (AA) 对不同植物源废弃物堆肥进程、氮素损失阻控、堆肥品质和产品效果的影响。  【方法】  分别向3种含碳量不同的植物源废弃物 (中药渣、木薯渣和蘑菇渣) 中添加5%、10%和15% (体积质量比) 的酸解氨基酸,以不添加酸解氨基酸处理作为对照,监测堆肥过程中的温度和理化指标。堆肥结束后,以辣椒和茄子作为供试作物进行盆栽和大田试验。盆栽试验以不施肥和施化肥为对照,试验处理包括9个堆肥产品及其添加促生菌 (解淀粉芽孢杆菌SQR9) 制备的生物有机肥产品,共24个,调查了不同处理辣椒和茄子的生物量和生理指标。田间试验以不施肥和施化肥为对照,以盆栽效果最佳的堆肥产品及其制备的生物有机肥单施、两个产品分别与化肥配合,共14个处理,调查了辣椒和茄子的生长状况。  【结果】  添加酸解氨基酸延长了中药渣和木薯渣堆肥的高温期持续时间,而蘑菇渣堆肥的高温期持续时间随酸解氨基酸添加量的增加而减少。酸解氨基酸加入后,3种原料堆体的pH均有所下降,且整体上酸解氨基酸添加量越多,pH下降越显著。酸解氨基酸明显促进了3种原料堆肥中纤维素、半纤维素和总碳的分解,且促进效果和氮磷钾养分积累量随着酸解氨基酸添加量的增加而提高。此外,酸解氨基酸加入后由于引入H+,使堆体的电导率有小幅上升。盆栽试验表明,3种有机物料堆肥均以添加10% AA制成的有机肥最佳,且能显著提高辣椒植株的鲜重、干重、株高、茎粗和叶绿素含量,添加促生菌后进一步提高了堆肥的效果。以10% AA处理的有机肥及其生物有机肥进行大田试验,中药渣有机肥中,生物有机肥处理为辣椒田间处理最佳,生物有机肥加化肥处理为茄子田间处理最佳;木薯渣有机肥处理中,生物有机肥处理在辣椒和茄子田间试验中均为最佳处理;蘑菇渣有机肥处理,生物有机肥加化肥处理在辣椒和茄子大田试验中各项指标均为最优;表明10% AA处理的有机肥配合功能菌株施用能促进作物生长、提高作物产量,整体效果显著优于空白和化肥处理。  【结论】  添加酸解氨基酸能够降低堆肥pH,减少堆肥过程中的氮素损失,延长堆肥高温期的持续时间,提高有机碳降解效率及氮磷钾相对含量;该堆肥与功能菌株配伍制成的生物有机肥,与等养分化肥处理相比,可以显著提高作物的生物量和产量。     

外包木霉内含芽孢杆菌颗粒生物有机肥研制及其促生效应

  目的  利用造粒喷涂技术,研制了外包木霉菌内含芽孢杆菌（SQR9）的颗粒复合菌生物有机肥,以辣椒为供试作物,利用盆栽试验,研究了新型生物有机肥对辣椒植株株高、茎粗、叶绿素等农艺性状的影响。  方法  首先利用圆盘造粒机将有机肥、芽孢杆菌和适量粘合剂制成颗粒芽孢杆菌生物有机肥,随后,再将真菌木霉孢子喷涂颗粒表面,利用第一次添加的粘结剂形成外包真菌孢子膜的新型颗粒复合菌生物有机肥。  结果  货架期试验结果表明,颗粒肥料中木霉菌比粉状肥料存活能力更强,在储存60天后,新型颗粒复合菌生物有机肥中木霉菌含量大于2 × 107 cfu g?1,芽孢杆菌数量大于1.2 × 108 cfu g?1。盆栽试验结果表明,在种植47天后,施用新型颗粒复合菌生物有机肥的辣椒植株在株高、茎粗、叶绿素、鲜重和干重方面均高于其他处理（含SQR9颗粒生物有机肥、含SQR9和木霉菌的粉状生物有机肥、含木霉菌颗粒生物有机肥和含SQR9和木霉菌的颗粒生物有机肥处理）,表明了该新型颗粒复合菌生物有机肥对辣椒具有明显的促生效果。  结论  相比于单菌和其他工艺研制的复合菌生物有机肥,外包木霉真菌内含芽孢杆菌新型颗粒复合菌生物有机肥能够充分发挥木霉真菌和芽孢杆菌的促生功能,有效增强复合菌生物有机肥的促生效果。     

添加三种外源蛋白研制生物有机肥及其促生效果

【目的】生物有机肥已经被广泛证明具有能够减少或代替部分化肥、农药的使用,增强作物抗逆性,改善作物品质,改良土壤等优势,同时其兼具的促进作物生长和防控土传病害功能,已经越来越多的被人们所认可并被在生产上广泛应用,其发挥作用的关键在于其所含功能微生物的数量。为提升生物有机肥料中功能微生物的数量,有机载体中添加外源氨基酸固态发酵功能菌是研制生物有机肥的主要手段。目前菜粕为主要的外源添加氨基酸,但其高成本严重阻碍了生物有机肥产业的发展,开发利用多种废弃蛋白作为外源添加氨基酸,能够降低生物有机肥的成本,推动其产业的发展。【方法】本研究利用单因素和正交试验结合法,以废弃羽毛膨化粉、太湖打捞藻泥两种废弃蛋白资源和菜粕为外源添加氨基酸,固态发酵根际功能菌（PGPR）Bacillus amyloliquefaciens SQR9研制生物有机肥,并利用盆栽试验分析了其苗期促生效果。【结果】单因素试验结果表明,最佳的固态发酵接菌量与含水量分别为7.5%和40%;正交试验结果表明,最优配方中,藻泥、菜粕和羽毛粉的最适添加量分别为5%、8%和12%;在最优配方下,经过7天的固态发酵,新型生物有机肥料中功能菌株SQR9的活菌数达到3.88108 CFU/g（肥料干重）,游离氨基酸和短肽总含量达到1.39%,均显著高于未添加外源氨基酸所生产的生物有机肥;同时外源氨基酸的添加能够显著增加新型生物有机肥中总氮的含量。等养分盆栽试验结果表明,新型生物有机肥能够显著促进黄瓜和番茄植株苗期的生长,移栽40天时,黄瓜和茄子植株的株高、茎粗和SPAD值均显著高于对照,与未添加外源氨基酸的生物有机肥处理相比,黄瓜的地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重和地下部干重分别提高了51.15%、19.59%、4.59%和22.66%,茄子分别提高了134.29%、29.73%、72.35%和43.69%;与普通牛粪有机肥处理相比,黄瓜分别提高了65.56%、33.39%、17.89%和39.18%,茄子分别提高了154.01%、38.03%、78.95%和78.13%。【结论】两种废弃蛋白资源结合菜粕的添加,能够有效促进功能菌株的固态发酵和提升生物有机肥的作用效果,研究结果能够为该类废弃资源的循环利用提供理论依据,为PGPR产品的开发及新型生物有机肥的研发提供技术支撑。     

叶面喷施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9 复合微生物液体肥料的肥效研究

研究叶面喷施含BacillusamyloliquefaciensSQR9复合微生物液体肥料在辣椒和白菜上的应用效果,以期开发出根际有益微生物新的应用模式和新的叶面肥产品。以辣椒和白菜为供试材料,设以下6个处理评估肥料效果:喷施清水处理(CK)、喷施与复合微生物液体肥料等养分的化肥处理(CF)、喷施含化肥+氨基酸+糖蜜的水溶肥处理(T1)、喷施含化肥+氨基酸+糖蜜+微量元素的水溶肥处理(T2)、喷施含化肥+氨基酸+糖蜜+SQR9的水溶肥处理(T3)和喷施含化肥+氨基酸+糖蜜+微量元素+SQR9的复合微生物液体肥料处理(T4)。盆栽试验结果表明,与其他5个处理(CK、CF、T1、T2、T3)相比,T4处理在各项促生指标上虽未全部达到显著性差异,但其更能够促进辣椒和白菜的生长,提高其生物学性状。可培养微生物数量上,新型含菌株SQR9复合微生物液体肥料的喷施,增加了叶际芽孢杆菌的数量;与喷施清水对照(CK)和与复合微生物液体肥料等养分的化肥处理(CF)相比,其他4个处理(T1、T2、T3、T4)对辣椒和白菜叶际可培养微生物数量影响更大,而喷施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料(T4)的影响更为明显。叶面喷施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料可有效促进辣椒和白菜的生长。     

产脂肽菌株发酵生物有机肥的生物防治与促生作用研究

选取对番茄青枯菌有明显抑制作用的产脂肽菌株XZ-173,与有机肥混合发酵制成生物有机肥。通过温室盆栽试验,评价了该生物有机肥对番茄青枯病的防治效果及对番茄的促生效用。结果表明,生物有机肥能够显著降低青枯病发病率,相对防效达56.8%。与施用化肥和未添加XZ-173的有机肥处理相比,施用该生物有机肥能显著提高番茄植株叶绿素含量、番茄地上部和地下部生物量、根际土壤细菌和放线菌数量,显著降低根际土壤中真菌数量。生物有机肥的有益效果使其在作物种植中具有广阔的应用前景。     

青枯病生防菌N5的特性及其生物学效应

从土壤中分离筛选出一株对番茄青枯病病原菌有较强抑菌效果的菌株N5,经生理生化及16S rRNA基因序列分析,将菌株N5初步鉴定为甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)。菌株N5具有产生铁载体、β-1,3-葡聚糖酶、纤维素酶、蛋白酶以及多种脂肽类抗菌物质的能力。菌体发酵后与有机肥(猪粪︰氨基酸肥料 = 1︰1)混合后进行二次发酵制成生物有机肥,并用盆栽试验验证其生防和促生效果。结果表明：利用菌株N5制备的生物有机肥可以促进番茄的生长,提高根系的活力。生物有机肥可有效防治番茄青枯病,其中营养钵使用生物有机肥的处理其生防效果优于大盆使用生物有机肥的处理,特别是营养钵和大盆均使用生物有机肥的处理其生防效果达69%,而使用有机肥并不能有效防治番茄青枯病。使用生物有机肥显著增加根际土壤中细菌、放线菌的数量,减少真菌和青枯劳尔氏菌的数量。     

利用Bacillus amyloliquefaciens SQR9研制复合微生物肥料

针对化肥、传统有机肥和生物肥料的优缺点,开发集化肥速效、有机肥长效和生物肥增效为一体的复合微生物肥料具有重要意义。本文鉴于Bacillus amyloliquefaciens SQR9易在逆境中形成芽孢,具有耐盐性好,抗病,广谱促生等特点,利用其通过固态发酵研制的生物有机肥添加一定配比的无机化肥研制"全元"复合微生物肥料。同时通过粉状、颗粒复合微生物肥料存放试验和田间试验对"全元"复合微生物肥料的配方、工艺和肥效进行了初步的研究。结果表明:粉状和颗粒复合微生物肥料储存6个月时,功能菌活菌数量均超过国家标准(2×107 cfu/g,干重);田间试验结果表明,复合微生物肥料能明显促进番茄的生长,与等养分有机无机复合肥、化肥处理和不施肥处理相比,在总养分100 g/kg施肥水平下,番茄增产幅度分别达8.23%、10.26%和37.73%;在总养分140 g/kg施肥水平下,番茄增产幅度分别达7.36%、13.92%和44.77%。因此,利用Bacillus amyloliquefaciens SQR9能够生产粉状和颗粒状复合微生物肥料。     

三种滴灌肥对草莓生长、产量及品质的影响

为了研究滴施氨基酸、全生物有机肥和黄腐酸复合肥对草莓生长、产量及品质的影响。在克拉玛依白碱滩区设常规对照处理基础上,追施氨基酸、全生物有机肥和黄腐酸复合肥3种有机肥,共4个处理,3次重复,随机排列,分析3种滴灌肥与草莓特性之间的关系。结果表明:3种滴灌肥能够显著提高草莓株高、单株叶面积和全株生物量,成熟期分别提高18.21%~39.16%、23.45%~38.42%、17.62%~97.13%;进而提高草莓单株果数、单果重、单株重以及产量,3种滴灌肥分别提高15.87%~24.72%、17.25%~27.10%、35.86%~51.46%、27.61%~41.77%;3种滴灌肥能显著提高草莓蛋白质、维生素C、可溶性固形物、可溶性糖含量,降低可滴定酸含量,从而提高糖酸比,改善品质。滴施3种滴灌肥对草莓生长、产量提高和品质改善具有积极影响,且以黄腐酸复合肥表现最佳。     

施用不同生物有机肥对连作黄瓜枯萎病防治效果及其机理初探

采用营养钵育苗和盆钵试验的方法,研究了以枯草芽孢杆菌SQR9和哈茨木霉T37这两株拮抗菌制成的三种生物有机肥（BIOⅠ、 BIOⅡ和BIOⅢ）对黄瓜生长、 土传枯萎病防治效果及其生防菌株在黄瓜根系中的定殖情况的影响。结果表明, 1）未施用生物有机肥的对照处理（CK）完全发病,有机肥处理（OF）发病率高达88.2%。施用BIO处理都不同程度地降低了黄瓜土传枯萎病的发病率,施用生物有机肥BIOⅠ、 BIOⅡ和BIOⅢ后发病率分别降至51.0%、 19.6%、 13.7%。2）与对照相比,BIOⅠ、 BIO Ⅱ和BIO Ⅲ处理能够显著提高黄瓜生物量,分别是对照的 2.55、 2.46 和 2.58 倍。3）菌株SQR9和T37通过有效的根际定殖降低了病原真菌对根系的侵染,荧光定量PCR（real-time PCR）测定黄瓜根际尖孢镰刀菌数量的结果表明,施用BIOⅡ和BIOⅢ能够将病原菌数量控制在103 copies/g, 土,而对照土壤高达 107 copies/g, 土。     

不同基质生物有机肥防控番茄土传青枯病及促生效果研究

本文旨在研究功能菌株解淀粉芽孢杆菌配合不同原料的有机肥，制备不同生物有机肥对番茄防控土传青枯病以及促生的效果研究，并考察不同生物有机肥对土壤养分及根际细菌群落的影响，获得能够有效防控番茄青枯病的生物有机肥。本研究以解淀粉芽孢杆菌T-5为功能菌株，分别配合秸秆有机肥及鸡粪有机肥，经二次发酵分别制得秸秆生物有机肥（BIO1）和鸡粪生物有机肥（BIO2）。于江苏省南京市一处青枯病多发的番茄大棚进行试验。考察不同施肥处理下番茄的发病情况、生长情况以及土壤理化性质，并利用高通量测序探究根际细菌群落的变化。两种生物有机肥均能显著降低番茄土传青枯病的发病率，且BIO1处理的防控效果最佳，使发病率降低了94.45%。两种生物有机肥均能显著促进番茄生长，增加了番茄地上部的生物量并提高了产量，但对于番茄果实品质并无显著提升。此外，施用BIO1可显著增加土壤有机质含量，BIO2则显著提高了土壤pH。土壤有机质与番茄的发病率呈负相关，与番茄地上部生物量和产量呈显著正相关关系。基于高通量测序结果，发现生物有机肥可显著提高根际细菌多样性，同时改变了细菌群落结构。防控效果最好的BIO1处理中，变形菌门相对丰度最高，放线菌门相对丰度最低，土壤硝态氮和pH与这两个门水平的细菌类群具有显著相关性。以解淀粉芽孢杆菌为功能菌株、秸秆为原料制备的秸秆生物有机肥可有效防控番茄土传青枯病，效果优于鸡粪生物有机肥。该生物有机肥还可显著促进番茄生长及产量提升，并通过调控根际细菌群落中变形菌门和放线菌门的相对丰度，提高土壤抑病能力，减少土传青枯病的发生。     

减施化肥配施有机肥对荔枝生长、产量品质及肥料利用率的影响

针对我国荔枝园化肥施用量过高而存在的土壤质量下降、酸碱失衡和产量下降等问题，综合考虑荔枝施肥养分投入与带走量，研究减施化肥配施有机肥对荔枝生长、产量品质及肥料利用率的影响，旨在为荔枝提质增效提供施肥指导。以妃子笑荔枝为研究对象，设置单施化肥（CF）、减施化肥30%分别配施普通商品有机肥5kg/株（OF5）和10kg/株（OF10）、减施化肥30%配施生物有机肥5 kg/株（BIO5）和10kg/株（BIO10）5个处理，比较不同施肥处理对荔枝生长、养分供应、产量品质、肥料利用率及经济效益的影响。结果表明：（1）化肥减施30%的情况下，配施有机肥未明显减缓荔枝梢期生长。与CF相比，OF5显著促进新梢生长，BIO5显著提高梢期叶片叶绿素含量（SPAD值）；有机肥处理的百叶重及梢粗较化肥处理显著降低。（2）总体来看，在梢期与果实成熟期，各处理间叶片养分含量无显著差异，在二蓬梢期及末次梢期，OF10与BIO5叶片氮含量显著高于CF处理；各处理叶片氮含量均处于适宜范围，各养分含量与变化趋势均符合荔枝生长规律。（3）与CF相比，BIO5、OF10、BIO10处理均显著提高荔枝单株产量，其增幅分别为44.77%、35.81%、18.23%；有机肥处理均有提高荔枝单果重、纵径与横径的趋势；有机肥处理下荔枝果实内在品质高于CF处理，可溶性固形物含量平均增加1.76%-3.22%，可溶性糖含量平均增加11.96%-21.84%，可滴定酸含量平均降低15.38%-35.35%；产量品质综合评价BIO5>BIO10>CF>OF10>OF5。（4）各有机肥处理氮素偏生产力均显著高于化肥处理，BIO5与OF10氮、磷、钾肥偏生产力与农学利用率均显著高于其它处理。OF10、BIO5、BIO10均能显著提高荔枝收益。综合考虑荔枝生长、果实产量及品质、肥料利用效率以及经济效益，该园区在减少30%化肥养分投入下株施5kg生物有机肥处理表现最佳，其次是株施10kg普通商品有机肥。     

<Emphasis Type="Italic">Bacillus subtilis</Emphasis> SQR 9 can control <Emphasis Type="Italic">Fusarium</Emphasis> wilt in cucumber by colonizing plant roots

Fusarium wilt is one of the major constraints on cucumber production worldwide. Several strategies have been used to control the causative pathogen, Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum J. H. Owen, including soil solarization, fungicide seed treatment and biological control. In this study, F. oxysporum f. sp. cucumerinum was successfully controlled by a newly isolated strain, Bacillus subtilis SQR 9, in vitro and in vivo. Greenhouse experiments were carried out to evaluate the effect of inoculation and solid fermentation of organic fertilizer with B. subtilis SQR 9, hereby defined as bio-organic fertilizer (BIO), on the control of Fusarium wilt. In comparison with the control, the wilt incidence was significantly reduced (49–61% reduction) by application of BIO. The rhizosphere population of F. oxysporum f. sp. cucumerinum, as detected both by selective plating and realtime PCR, was significantly lower in BIO-treated plants than the control. The localization of bacterial cells, pattern of colonization and survival of B. subtilis SQR 9 in the rhizsosphere of cucumber, was examined by fluorescent microscopy and explored following recovery of the green fluorescent protein (gfp)-labeled SQR 9 with the new gfp-marked shuttle vector pHAPII through selective plating. The preferential sites of the labeled strain were the differentiation and elongation zone, root hair and the lateral root junctions. The population of the strain was 10⁶ cfu/g root in rhizoplane. These results indicate that the strain was able to survive well in the rhizosphere of cucumber, suppressed growth of F. oxysporum in the rhizosphere of cucumber and protected the host from the pathogen.