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化肥的大规模使用对我国农业生产的快速增长起到了重要作用,给我国农业生产带来了巨大的效益。但它在提高和稳定作物产量、提高农业生产的同时,也带来一系列生态问题,不仅造成土壤板结、耕性不良、酸化、有机质含量下降等环境问题,还导致果蔬生长性状变差、品质变坏等现象,对农业的可持续发展构成严重的威胁。为解决这些问题,促进农业的可持续发展,研发并合理施用新型液体肥料成为现代农业发展的重要方向。本研究主要从实验室已筛选到的具有促生以及生物防控效果的PGPR菌株Bacillus amyloliquefaciens SQR9入手,利用该菌株研制含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物肥料(液体型,以下统称复合微生物液体肥料),并通过盆栽和田间试验对该新型肥料的促生效果进行了研究。具体结论如下:
本研究首先通过单因素试验研究了Bacillus amyloliquefaciens SQR9在含不同浓度氨基酸和糖蜜的水溶液中的存活情况,确定了复合微生物液体肥料中氨基酸和糖蜜的最适添加量;再以化肥、SQR9发酵液和单因素试验中已确定好的最适氨基酸和糖蜜含量研制成含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料,最后通过复合微生物液体肥料的室内存放试验最终确定复合微生物液体肥料的配方。氨基酸和糖蜜的单因素试验结果表明,复合微生物液体肥料中氨基酸和糖蜜的最适添加量均为20%;室内存放试验表明,复合微生物液体肥料(初始菌含量≥1×109CFU/mL)储存3个月后,功能菌活菌数高于5×108CFU/mL,达到国家标准(5×107CFU/mL)。
根部灌施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料盆栽试验结果表明,相比于灌施对照水溶肥料(不添加功能菌,其他工艺一致,下同)、化肥溶液(与处理等养分)和空白对照,灌施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料在各项促生指标上虽未全部达到显著性差异,但促生效果仍明显优于其它几个处理,更能够促进玉米和白菜的生长,提高它们的生物学性状,且储存3个月后的和现配的含Bacillus amyloliquefaciens SQR9的复合微生物液体肥料对玉米和白菜的生物学性状均无显著性差异。进一步研究表明,复合微生物液体肥料施用后,功能菌SQR9能在玉米和白菜根际定殖,提高了根际土壤中芽孢杆菌的数量,增加了土壤中铵态氮和硝态氮的含量。
根部灌施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料的田间试验结果表明,相比于灌施清水和对照水溶肥料处理,灌施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料显著提高了玉米和大白菜的产量,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10.40%。进一步研究表明,复合微生物液体肥料施用后,功能菌SQR9能在玉米和白菜根际定殖,提高了根际土壤中芽孢杆菌的数量,增加了土壤中铵态氮和硝态氮的含量。
叶面喷施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料的盆栽试验结果表明,相比于喷施清水(CK)、与复合微生物液体肥料等养分的化肥(CF)、含化肥+氨基酸+糖蜜的水溶肥料(T1)、含化肥+氨基酸+糖蜜+微量元素的水溶肥料(T2)和含化肥+氨基酸+糖蜜+SQR9的水溶肥料(T3)处理,辣椒和白菜叶面喷施含化肥+氨基酸+糖蜜+微量元素+SQR9的复合微生物液体肥料(T4)在各项促生指标上虽未全部达到显著性差异,但促生效果仍明显优于其它几个处理,更能够促进辣椒和白菜的生长,提高它们的生物学性状;叶际中SQR9数量的测定结果表明,添加了功能菌SQR9的肥料处理(T3、Y4)在芽抱杆菌数量上显著高于其他4个未添加功能菌SQR9的处理(CK、CF、T1、T2),说明肥料中的Bacillus amyloliquefaciens SQR9能够在辣椒和白菜叶际有效定殖;可培养微生物数量上,与喷施清水处理(CK)、喷施与复合微生物液体肥料等养分的化肥处理(CF)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的数量影响更大,而喷施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料(T4)的影响更为明显。另外,叶面喷施含化肥+氨基酸+糖蜜+微量元素+SQR9的复合微生物液体肥料还能提高土壤中的铵态氮和硝态氮含量。
本研究首先通过单因素试验研究了Bacillus amyloliquefaciens SQR9在含不同浓度氨基酸和糖蜜的水溶液中的存活情况,确定了复合微生物液体肥料中氨基酸和糖蜜的最适添加量;再以化肥、SQR9发酵液和单因素试验中已确定好的最适氨基酸和糖蜜含量研制成含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料,最后通过复合微生物液体肥料的室内存放试验最终确定复合微生物液体肥料的配方。氨基酸和糖蜜的单因素试验结果表明,复合微生物液体肥料中氨基酸和糖蜜的最适添加量均为20%;室内存放试验表明,复合微生物液体肥料(初始菌含量≥1×109CFU/mL)储存3个月后,功能菌活菌数高于5×108CFU/mL,达到国家标准(5×107CFU/mL)。
根部灌施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料盆栽试验结果表明,相比于灌施对照水溶肥料(不添加功能菌,其他工艺一致,下同)、化肥溶液(与处理等养分)和空白对照,灌施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料在各项促生指标上虽未全部达到显著性差异,但促生效果仍明显优于其它几个处理,更能够促进玉米和白菜的生长,提高它们的生物学性状,且储存3个月后的和现配的含Bacillus amyloliquefaciens SQR9的复合微生物液体肥料对玉米和白菜的生物学性状均无显著性差异。进一步研究表明,复合微生物液体肥料施用后,功能菌SQR9能在玉米和白菜根际定殖,提高了根际土壤中芽孢杆菌的数量,增加了土壤中铵态氮和硝态氮的含量。
根部灌施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料的田间试验结果表明,相比于灌施清水和对照水溶肥料处理,灌施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料显著提高了玉米和大白菜的产量,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10.40%。进一步研究表明,复合微生物液体肥料施用后,功能菌SQR9能在玉米和白菜根际定殖,提高了根际土壤中芽孢杆菌的数量,增加了土壤中铵态氮和硝态氮的含量。
叶面喷施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料的盆栽试验结果表明,相比于喷施清水(CK)、与复合微生物液体肥料等养分的化肥(CF)、含化肥+氨基酸+糖蜜的水溶肥料(T1)、含化肥+氨基酸+糖蜜+微量元素的水溶肥料(T2)和含化肥+氨基酸+糖蜜+SQR9的水溶肥料(T3)处理,辣椒和白菜叶面喷施含化肥+氨基酸+糖蜜+微量元素+SQR9的复合微生物液体肥料(T4)在各项促生指标上虽未全部达到显著性差异,但促生效果仍明显优于其它几个处理,更能够促进辣椒和白菜的生长,提高它们的生物学性状;叶际中SQR9数量的测定结果表明,添加了功能菌SQR9的肥料处理(T3、Y4)在芽抱杆菌数量上显著高于其他4个未添加功能菌SQR9的处理(CK、CF、T1、T2),说明肥料中的Bacillus amyloliquefaciens SQR9能够在辣椒和白菜叶际有效定殖;可培养微生物数量上,与喷施清水处理(CK)、喷施与复合微生物液体肥料等养分的化肥处理(CF)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的数量影响更大,而喷施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料(T4)的影响更为明显。另外,叶面喷施含化肥+氨基酸+糖蜜+微量元素+SQR9的复合微生物液体肥料还能提高土壤中的铵态氮和硝态氮含量。