利用菌糠制作生物有机菌肥的途径及其效果研究

论文摘要

利用甘肃农业大学草地微生物资源与多样性实验室提供的优良PGPR菌株,以食用菌菌糠为菌肥载体,研制植物根际促生菌肥,分析了菌糠作为菌肥载体的可行性;向菌糠接种固氮菌和溶磷菌后进行堆肥,研究了堆肥过程中生物化学指标的变化,从而分析菌糠堆肥腐熟规律并确定腐熟指标;将堆肥终产物用于大田试验以评价堆肥终产物的肥效;测定了堆肥终产物浸提液对10株病原菌的抑菌效果,其结果如下:1.以泥炭为对照,研究了不同载体的吸水能力发现,菌糠吸水能力强于泥炭,可为微生物提供较为湿润的生存环境,其中大粒径菌糠（6mm）吸水能力高于小粒径（2mm）。菌糠载体在至少在135d的保存期内都能使PGPR菌的有效活菌数保持在108个/g以上,并且各菌种在菌糠上的生长均优于泥炭。用保存至40d的菌糠菌肥浸提液进行了发芽试验,在培养至36h、60h时测定苜蓿种子发芽指数发现,浸提液在培养苜蓿种子60h之后,都有80%以上的发芽指数,证明菌糠菌肥对植物生长无毒性。利用上述菌糠菌肥进行了苜蓿盆栽试验,测定了不同时期的株高和第一茬地上生物量发现,菌肥处理和化肥处理差异不显著,说明这种以菌糠作为载体的菌肥,在苜蓿生长过程中可以部分代替化肥。菌糠含有非常丰富的有机质,在适宜目标菌种生长的同时也更容易被其他杂菌污染。2.将接种固氮菌（N）、接种溶磷菌（P）、接种固氮溶磷混合菌（N+P）以及不接菌（CK）这四个处理进行堆肥,堆肥过程中定期测定温度、pH值、E4/E6、有机碳、全量指标（氮、磷、钾）、水溶性指标（水溶性有机碳、氨态氮、硝态氮）、（氮、磷、钾）、纤维素分解菌数量等指标发现:各处理均是良好的堆肥系统,在堆制2个月后能够达到堆肥腐熟要求;接菌处理在一定程度上能够促进堆肥腐熟;接种固氮菌能够提高堆肥速效氮含量,接种溶磷菌能够提高堆肥速效磷含量,而接菌与否对速效钾的最终含量影响不大;在堆肥初期,纤维素分解菌的数量在4.1×106个/g,当堆肥第3d进入高温期时,其数量骤减为7.3×104个/g此后,进入保温期后其数量一直保持在3-6×105个/g。3.对四个处理各个化学指标的相关性分析可以看出,总有机碳TOC、总氮TN、固相C/N、水溶性有机碳WSC、水溶性NH4+-N、水溶性NO3--N及E4/E6相关性很好,可以作为判别菌糠堆肥腐熟度的指标。在这几个指标之中,进一步筛选水溶性有机碳WSC、水溶性NH4+-N、E4/E6三个指标作为菌糠堆肥腐熟度判定指标。但是堆肥过程是一个由堆肥原料、环境因素决定的相当复杂的生物化学过程,对其腐熟评价不能用单纯的某几个化学指标准确标定,应该采取物理和多个化学评价相结合的方式。4.经外观观察、营养测定及田间试验证明:四个处理堆肥终产物外观良好,总养分含量在5%以上,均高于有机肥料标准,其中有机质含量从高到低依次为N处理46.55%、CK45.94%、P处理45.84%、N+P处理44.82%;其中速效总养分含量从高到低依次为P处理20.19×103mg/kg、N处理19.76×103mg/kg、CK18.95×103mg/kg、N+P处理17.59×103mg/kg;在苜蓿、黑麦草、早熟禾生长25d之后,与化肥对照（CK）相比堆肥才表现出明显的促生效果,株高比CK高出13.11-114.41%,地上生物量比CK高出19.93%-95.87%;在堆肥处理之中,接菌处理促生效果优于不接菌处理,混合菌和溶磷菌处理优于固氮菌处理。5.通过打孔培养和混合培养,研究了堆肥终产物浸提液对棉花立枯病菌Rhizoctonia solani （cotton strain） kuhn Schl、西瓜尖镰孢Fusarium oxysporum f. Niveum、番茄灰霉病菌Botrytis cinerea Pers、黄瓜枯萎病菌Fusarium oxysporum （schl） f.sp cucumerinum、玉米小斑病菌Bipolaria maydis（Nisikado et Miyake） Shome、辣椒立枯丝核病菌Rhizoctonia solani（pepper strain） kuhn Schl、小麦长蠕孢Bipolaria.sorokiniana、玉米大斑病菌Exserohilum turcicum （Pass） Leonard&Suggs、油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum （rape strain）（Lib） De Bary、茄子菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum （egg plant strain） （Lib） De Bary等10种作物病原菌的影响,发现该浸提液对棉花立枯病菌Rhizoctonia solani（cotton strain）有明显的抑制作用。

论文目录

• 摘要
• Summary
• 前言
• 1 文献综述
• 1.1 农业固体废弃物的定义及种类
• 1.2 农业固体废弃物对环境的危害
• 1.2.1 污染大气
• 1.2.2 污染水体
• 1.2.3 危害土壤
• 1.2.4 资源浪费
• 1.3 农业固体废弃物的利用
• 1.3.1 食用菌菌糠及其利用
• 1.3.1.1 食用菌菌糠的主要成分及其生物降解机理
• 1.3.1.2 纤维素的生物降解
• 1.3.1.3 半纤维素的生物降解
• 1.3.1.4 木质素的生物降解
• 1.3.1.5 菌糠作为肥料的研究进展
• 1.3.2 我国其它农业固体废弃物的利用状况
• 1.3.2.1 秸秆
• 1.3.2.2 甘蔗渣
• 1.3.2.3 苹果渣
• 1.3.2.4 畜牧业废弃物
• 1.3.2.5 农业蔬菜废物
• 1.3.2.6 其它
• 1.4 堆肥防治植物病害的防病机理及研究进展
• 1.4.1 堆肥防病机理
• 1.4.2 研究进展
• 2 材料与方法
• 2.1 菌糠作为植物生长促生菌载体的研究
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 载体吸水性能
• 2.1.3 菌肥制作
• 2.1.4 菌肥质量检测
• 2.1.4.1 有效菌数测定
• 2.1.4.2 污染检测
• 2.1.5 植物毒性
• 2.1.6 盆栽试验
• 2.2 菌糠堆肥腐熟规律的探讨
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 菌液制作
• 2.2.3 菌糠接种堆肥
• 2.2.4 堆肥管理及采样
• 2.2.5 测定项目及方法
• 2.3 堆肥终产物促生效果评价
• 2.3.1 试验地概况
• 2.3.2 供试作物
• 2.3.3 田间试验
• 2.3.4 测定项目及方法
• 2.4 堆肥浸提液的抗病性
• 2.4.1 试验菌种及来源
• 2.4.2 培养基
• 2.4.3 测定项目及方法
• 3 结果与分析
• 3.1 菌糠作为植物生长促生菌载体的研究
• 3.1.1 载体吸水性能
• 3.1.2 菌肥质量检测
• 3.1.2.1 有效活菌数测定
• 3.1.2.2 污染检测
• 3.1.3 植物毒性
• 3.1.4 不同施肥处理对苜蓿生长的影响
• 3.2 菌糠堆肥腐熟规律的探讨
• 3.2.1 菌糠堆肥过程中温度、pH 值、E4/E6 值的变化
• 3.2.2 菌糠堆肥过程中水溶性指标的变化
• 3.2.3 菌糠堆肥过程中全量指标的变化
• 3.2.4 菌糠堆肥过程中速效养分的变化
• 3.2.5 菌糠堆肥过程中纤维素分解菌数量变化
• 3.2.6 菌糠堆肥各指标相关性及腐熟指标确定
• 3.3 菌糠堆肥终产物促生效果评价
• 3.3.1 外观观察
• 3.3.2 营养成分评价
• 3.3.3 堆肥对植物株高和生物量的影响
• 3.4 堆肥浸提液的抗病性
• 3.4.1 混合培养中堆肥浸提液对病原菌的抑制效果
• 3.4.2 打孔培养中堆肥浸提液对病原菌生长的抑制效果
• 3.4.3 讨论
• 4 结论
• 5 问题与展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介