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马铃薯(Solanum tuberosum L.)是世界第四大主粮作物,在我国的种植面积逐年增加,目前已超过600万公顷。长期连作与大量使用化肥造成马铃薯病害严重,产量降低、品质下降。微生物肥料是对作物有特定肥料效应的生物制品,具有促进作物养分吸收、调节植物生长、增加土壤肥力的功效。本研究从马铃薯根际土壤中筛选固氮解磷、促进作物生长的菌株,研制复合微生物肥料,应用于马铃薯种植,获得主要研究结果如下。1.从马铃薯根际土壤中分离得到固氮菌54株、解磷菌34株,采用乙炔还原法测定菌株固氮酶活性,其中固氮酶活最高的菌株是SN-1和SN-2,其固氮酶活分别为249.03nmolC2H4·mL-1·h-1和185.11nmolC2H4·mL-1·h-1;依据透明圈直径(D)与菌落大小(d)的比值,获得两株解磷能力较强菌株SP-2和SP-5,D/d比值分别为2.62和2.53。2.将固氮解磷能力较好的菌株对马铃薯黑痣病菌(Rhizoctonia solani)进行平板对峙试验,菌株SP-2拮抗效果最好,抑菌带宽度达到了1.10cm;上述菌株的发酵液对小麦、玉米、水稻幼苗促生试验结果表明,SN-1和SP-2的促生效果明显。经16S rDNA序列比对,结合菌株生理生化特征,确定SN-1菌株属于胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus),SP-2菌株属于解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。3.采用Salkowski比色法测定了SN-1和SP-2菌株分泌IAA能力,两菌株均可分泌IAA,其产量SN-1为28.14mg·L-1,SP-2为26.41mg·L-1;SN-1和SP-2在产酶培养基中均能产生相应的水解酶,SN-1具有较强的纤维素酶分泌能力,SP-2能够产生更多的几丁质酶。4.在单因素试验的基础上,采用正交设计试验确定SN-1与SP-2复合培养的最佳条件,葡萄糖10g·L-1,蛋白胨9g·L-1,MgSO4 0.5g·L-1,NaCl 0.5g·L-1,温度为28℃、转速120r·min-1、初始pH自然、3%接种量、装液量为80mL·250mL-1,培养时间为4d,较优化前固氮能力提高了2.38%,解磷能力提高了3.12%。5.用泥炭作为菌肥的载体,将促生菌株SN-1和SP-2按1:1比例吸附于载体,初步研制功能性菌肥,与化肥配施应用于马铃薯田间试验,其中70%化肥+30%功能性菌肥(T2)处理后马铃薯块茎产量最高,与100%化肥(T1)处理间无显著差异,较不施肥处理,产量提高了40.10%,块茎干物质量提高了21.23%。T2处理能够降低马铃薯黑痣病的发病率。结果表明,微生物肥料与化肥合理配施,可使马铃薯块茎产量达到与常规施肥效果相同,保证产量的同时减少对环境的污染。