论文部分内容阅读
随着煤炭产业发展,煤矸石不断积累,如今已成为中国最大的工业固体废弃物之一。煤矸石露天堆积会造成环境污染并占用大量土地资源,为有效缓解煤矸石对环境产生的污染,众多学者对煤矸石资源化利用方式进行了探索,根据煤矸石的物理和化学特性,煤矸石可用于发电、用作建筑材料、筑路回填、制备化工产品和矸石肥料等。本研究采用解磷菌处理煤矸石制备肥料,从而充分利用煤矸石含有的植物生长所需的营养元素,以及微生物生长所需的碳元素。利用云烟87进行盆栽实验以验证所制备的煤矸石肥料的肥效,实验结果表明,微生物肥料能为植物生长供给一定量的营养元素,同时还能避免过度施用传统肥料造成土壤盐渍化、板结等。煤矸石的资源化再应用,可以有效缓解煤矸石大量堆积给环境带来的负担。本研究采用难溶无机磷培养基进行初筛,并以商业菌株巨大芽孢杆菌为对照菌株进行砂培法复筛得到3株具有优异解磷能力的细菌,分别为Q-51、Y-75和90号菌株,三株细菌的解磷能力均不逊色于巨大芽孢杆菌。经过生化鉴定和分子生物学鉴定,Q-51、Y-75和90号菌分别为藤黄微球菌(Micrococcus luteus strain),芽孢杆菌属细菌(Bacillus sp.strain)和纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis strain)。通过单因素实验探究煤矸石粒径、体系pH、接菌量和培养时间分别对Q-51、Y-75、90号菌株和巨大芽孢杆菌处理煤矸石的解磷效果的影响。进一步设计L9(3)4正交实验探究Q-51、Y-75、90号菌株和巨大芽孢杆菌处理煤矸石制备肥料的最佳条件,并分别按照最佳条件制备肥料。Q-51号菌制备的煤矸石肥料中有效磷、速效钾和碱解氮含量分别为176.98mg/kg,640.43mg/kg,987.00mg/kg;Y-75号菌制备的煤矸石肥料中有效磷含量、速效钾和碱解氮含量分别为178.35mg/kg,971.92mg/kg,444.50mg/kg;90号菌制备的煤矸石肥料中有效磷、速效钾、碱解氮含量分别为153.14mg/kg,839.33mg/kg,539.00mg/kg;巨大芽孢杆菌制备的煤矸石肥料中有效磷、速效钾、碱解氮含量分别为159.45mg/kg,826.07mg/kg,693.70mg/kg。而空白煤矸石的有效磷、速效钾、碱解氮含量分别为7.44mg/kg,110.39mg/kg,151.20mg/kg。采用云烟87进行盆栽实验,对云烟87移栽初期以及培育25天后的烟草性状进行观察记录,对种植云烟87的土壤的肥效指标进行测定,验证所制得肥料的肥效。Q-51、Y-75、90和巨大芽孢杆菌的煤矸石肥料和菌液对云烟87早期生长有明显的促进作用,且Q-51、Y-75和90号菌制备的煤矸石肥料和菌液的促生效果优于巨大芽孢杆菌制备的煤矸石肥料和菌液。细菌煤矸石肥料以及菌液的施用都会影响土壤吸收利用磷的能力,施用细菌煤矸石肥料对土壤的影响更小。