复合功能菌接种方式对堆肥防病解磷效果的研究

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随着生态城市的建设,城市绿化面积不断扩大,园林绿化废弃物也相应增加,如何处置是城市可持续发展所面临的重要问题,高温好氧堆肥是实现无害化、资源化处理主要途径之一。微生物接种技术在堆肥中广泛应用,但目前主要通过微生物群落结构变化及其演替规律评价其效果,而且侧重于堆肥腐熟功能研究,对堆肥防病、养分活化、功能菌定殖等研究不足。本文通过筛选获得对青枯菌有拮抗作用的枯草芽孢杆菌,对磷矿粉有分解作用的胶质芽孢杆菌与前人筛选的腐熟菌组成复合功能菌,以不同方式接入园林绿化废弃物、磷矿粉中进行好氧堆肥,研究接种方式对堆肥过程中功能菌(解磷菌、拮抗菌)定殖、腐熟效果的影响,分析堆肥产品的微生物群落功能多样性、解磷效果以及对青枯病菌的拮抗性能;并利用堆肥产品取代部分泥炭配置基质,进行基质防病、解磷效果研究,同时也进行了堆肥防治土传青枯病的效果研究,为园林废弃物堆肥工艺及堆肥功能化开发提供科学依据。  堆肥的试验结果表明,园林绿化废弃物接种复合功能菌堆肥可以提高堆肥腐殖酸含量、种子发芽指数,降低碳氮比,加快了堆肥腐熟进程,而且分两次接种的效果更佳。接种复合功能菌堆肥可以提高枯草芽孢杆菌数量,增加堆肥对青枯病菌拮抗功能,而且后期和分两次接种的堆肥拮抗性能最优,也提高胶质芽孢杆菌数量,增加堆肥解磷功能,提高堆肥中可利用磷含量,而且堆肥后期接种复合功能菌的解磷效果最优,有效磷、水溶性磷分别增加12.37%、25.68%,主要是由于前期接种经过堆肥高温期,堆体功能菌数量锐减,功能菌定殖效果取决于是否后期接种。接种堆肥还提高了堆肥微生物总体活性、碳源底物利用率以及微生物群落功能多样性,多重比较分析得出后期和分两次接种效果更优,堆肥对31种碳源底物利用情况进行主成分分析、聚类分析也得出后期和分两次接种堆肥微生物功能多样性相似,与不接种、前期接种处理差异明显。  堆肥取代部分泥炭配制的基质进行番茄-玉米连作盆栽试验结果表明,与不接种相比,前期、后期、分两次接种复合菌剂堆肥配制的基质可以促进作物生长,发挥解磷作用,第一茬番茄生物量增加17.91%-21.76%,吸磷量增加15.21%-17.89%,而第二茬玉米生物量增加8.10%-27.54%,吸磷量增加12.69%-26.55%,其中分两次接种复合功能菌堆肥配制的基质效果最优,能明显促进番茄、玉米生长,增加磷的吸收,提高磷的利用率,也增加了基质中植物可利用的磷素含量。  堆肥取代部分泥炭配制的基质进行两茬番茄连作盆栽试验结果表明,接种复合功能菌堆肥配制的基质可以增加基质中微生物功能多样性,推迟番茄发病时间,明显降低番茄青枯病的发生,前期、后期、分两次接种堆肥配制的基质栽培番茄第一茬发病率分别下降了8.33%、33.33%、16.67%,第二茬分别下降了8.33%、25.00%、25.00%。因此,后期接种、分两次接种复合功能菌堆肥配制的基质防病效果更佳。研究还发现番茄发病情况与基质AWCD值有较好相关性,第一茬番茄发病情况与Shannon index相关性好,而第二茬与Mcintosh index相关性好。  施用堆肥防治茄科连作土壤的土传青枯病盆栽试验结果表明,施用化肥的番茄发病率为41.67%,而施用堆肥番茄发病率为16.67%-33.33%,降低了青枯病发生,而且番茄发病时间推迟。比较不同接种方式堆肥防病效果发现,施用无功能菌堆肥的番茄生长后期防病效果不佳,发病率为33.33%,施用后期接种、分两次接种复合功能菌堆肥防病效果最优,发病率仅为16.67%,而且番茄的发病情况与土壤微生物总体活性、微生物功能多样性具有较好相关性。
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