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一种sqr9生物有机肥增强剂的研制【字数:6847】

2024-02-24 16:17编辑: www.jxszl.com景先生毕设
【目的】结合生物有机肥当季施用效果不明显,土壤有机酸与微生物间关系及近年专利中添加化肥提高养分含量的背景,考虑利用固体废弃物资源生产一种增强生物有机肥功能菌数量及根际定殖能力的增强剂。【方法】通过对烟丝生产下脚料进行厌氧发酵,控制发酵因素,进行发酵条件最优化,以挥发性脂肪酸为检测指标(VFAs, Volatile Fatty Acids)。利用游动平板法趋化实验、水培实验及二次堆肥发酵实验,进行SQR9细菌数量及根际定殖能力验证。【结论】确定烟沫最优发酵条件pH6.0,温度35℃,接种量15%,含水量85%,发酵时间为144h。产酸浓度大于7mg/ml。发酵所产VFAs在稀释100倍后,SQR9的趋化效果明显。添加有100倍烟沫发酵液稀释的1/4MS溶液处理,SQR9根际定殖达到1.54*106 CFUs ml-1,较其他差异显著。
目录
1 材料与方法 4
1.1 实验材料 4
1.1.1 发酵原料 4
1.1.2 供试作物 4
1.1.3 供试菌种 4
1.1.4 供试肥料 4
1.1.5 培养基与主要试剂 4
1.2 实验设计 5
1.2.1 沼液制备 5
1.2.2 趋化试验 5
1.2.3 水培试验 5
1.2.4 堆肥实验 6
1.3 测定项目与方法 6
1.3.1 挥发性脂肪酸测定 6
1.3.2 SQR9菌数测定 6
1.3.3 SQR9对挥发性脂肪酸趋化观察 6
1.3.4 其他 7
1.4 数据统计与分析 7
2 结果与分析 7
2.1 烟沫厌氧发酵产挥发性脂肪酸分析 7
2.1.1 pH 7
2.1.2 温度 8
2.1.3 接种量 8
2.1.4 含水量 9
2.1.5 发酵时间 9
2.2 正交试验结果分析 10
2.3 不同发酵产物稀释梯度下SQR9趋化效果 11
2.4 不同稀释梯度接种下SQR9Gfp在黄瓜根际定殖情况 11
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2.5 不同接种比例下生物有机肥二次堆肥发酵情况 12
2.5.1 添加烟沫发酵产物的堆肥SQR9Gfp数量变化 12
2.5.2 添加烟沫发酵产物的堆肥水分变化 12
3 讨论 14
致谢 15
参考文献 16
一种SQR9生物有机肥增强剂的研制
引言
引言
生物有机肥是指含有确定功能微生物菌种的一种特殊肥料,产品中不仅含有腐熟有机肥,而且含有规定数量的功能菌,是微生物肥和有机肥的有机统一体。但在实际运用中,其当季增产效果不明显限制了农民的施用,造成生物有机肥在没有政府补贴下性价比低,农户不愿意购买,进而继续选择增产效果快的化学肥料的现状。因此,如何在发挥微生物功能(促生[1]、拮抗土传病害等)时亦能提高生物有机肥有效增产效果,是现阶段推广过程中亟待解决的问题。近年来关于“生物有机肥”专利的申请与认定呈现显著增加趋势。利用固体废弃物有氧或厌氧发酵生产固体或液体有机肥,继而添加化学肥料提升养分水平是近年来提出的一种方法。此方法在保证一定功能微生物数量的同时,亦提高氮源、钾源、磷源及中微量元素的含量,满足田间增产效果[2],但添加化学肥料对微生物生存产生较大影响。以专利—全元生物有机肥[2](公开号:CN103992159A)为例,硫酸铵对肥料中功能菌株SQR9[3]的存活有影响,并随着硫酸铵用量的增加杀伤力增强[4]。
在对土壤低分子量有机酸及微生物数量间的关系研究中,土壤细菌与土壤低分子量有机酸存在相互影响,且成正相关关系[5]。表明低分子量有机酸在一定程度上对微生物生长有一定促进作用。同时土壤低分子量有机酸亦会对植物根系养分吸收产生影响[67]。
因此,在基于土壤有机酸对微生物促进作用及相关研究中有机酸对作物生长具有重要作用的基础上,采用根际促生菌(Plant Growthpromoting Rhizobacteria, PGPR)的SQR9(Bacillus amyloliquefaciens)生物有机肥作为实验资源。利用烟丝生产下脚料进行厌氧发酵生产有机酸类物质,研究其作为生物有机肥添加剂的可行性,试图增强生物有机肥的田间表现效果。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 发酵原料
厌氧发酵实验以烟丝生产下脚料(简称“烟沫”)为发酵原料,以紫金山下观音阁大石壁(32.039563952,118.8468037015)旁溪流底泥为初始发酵接种物。
1.1.2 供试作物
黄瓜品种‘津春4号’为供试作物,天津黄瓜研究所生产。
1.1.3 供试菌种
供试菌种采用大学江苏省固体有机废弃物资源化高技术研究重点实验室从黄瓜根际分离的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)SQR9菌株以及实验室已经构建完成的解淀粉芽孢杆菌SQR9Gfp[8]菌株进行。
1.1.4 供试肥料
生物有机肥购买自江阴市联业生物科技有限公司,有机质含量≥45%,富含解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens SQR9(保藏号CGMCC NO.5808),功能菌数≥2*107CFU/g肥料干重。
1.1.5 培养基与主要试剂
培养基:LB培养基(蛋白胨 10g,酵母粉 5g,NaCl 5g,pH7.0,蒸馏水1000ml,121℃灭菌20min。加2%琼脂粉即为LB固体培养基)
1/4 MS培养基:使用MS干粉培养基配置,121℃灭菌30min。
生化试剂:酸性乙二醇;盐酸羟胺;酸性氯化铁;乙酸;浓硫酸;
趋化缓冲液[9]:40mmol/L K3P04, 0.05%甘油,10mmol/L EDTA, pH7.0。
1.2 实验设计
1.2.1 沼液制备
1、底泥驯化(预实验)
接种物底泥,接入量以10%(w/w)进行,含水量85%,发酵温度设为35℃,调整pH为5.0,发酵过程监测pH变化,待pH降至最低点作为发酵完成时间,如此反复进行三次,将第三次发酵底物作为扩大培养接种物。

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