摘要
我国化肥施用量高、利用率低，造成了土壤养分失衡、板结和盐渍化及水体富营养化等一系列农业环境问题。为减少化肥用量、改善农业环境和实现农业可持续发展，开发化肥替代品，在实现化肥减量的同时保证作物不减产，成为了当前研究的重点。生物有机肥作为一种新型肥料，具有促生、抗病虫害、改良土壤结构和修复土壤污染等功能中的一种或多种，功能微生物的选择则是影响生物有机肥功效的关键因素之一。本论文基于实验室先前研究，选取了具促生效应的解淀粉芽孢杆菌W19和能与菌株W19产生协同作用的假单胞菌PSE78，进行含复合菌生物有机肥的研制，以期为高品生物有机肥的创制提供依据。基于此，本论文1）利用肥料货架期试验确定了生物有机肥的最优含水量和外源氨基酸添加量；2）采用盆栽和大田试验研究了生物有机肥对白菜的促生效果；3）运用高通量测序技术研究了复合菌和单菌生物有机肥对白菜根际土壤微生物区系的影响。主要结果如下： 1.选择菌株W19及与其具有协同作用的假单胞菌PSE78联合研制了含复合菌生物有机肥，并通过肥料货架期试验评估了不同含水量与不同外源酸解氨基酸添加量对含复合菌生物有机肥储存90天后两种功能菌数量的影响。结果表明，含水量和外源酸解氨基酸添加量均在20%时，最有利于生物有机肥储存，储存90天后，解淀粉芽孢杆菌W19和假单胞菌PSE78的有效活菌数分别为17.0×10717.1×107CFUg-1，均达到农业行业标准要求。 2.采用盆栽试验，研究了含解淀粉芽孢杆菌W19生物有机肥、含假单胞菌PSE78生物有机肥、含假单胞菌PSE82生物有机肥、含PSE78+W19复合菌生物有机肥和含PSE82+W19复合菌生物有机肥对白菜植株生长的影响。第一季与第二季盆栽试验结果表明，相比于CK（不施肥）对照，W19处理、PSE78处理和PSE78+W19处理均能够显著促进白菜生长，PSE82+W19处理只在第一季对白菜有显著促生作用，PSE82处理对白菜生长没有明显影响，其中PSE78+W19处理的促生效果最优，显著高于其它单菌生物有机肥；与另一复合菌生物有机肥PSE82+W19处理相比，PSE78+W19处理能更好地促进白菜生长，且效果更加稳定；其中，第一季PSE78+W19处理的鲜重比CK处理增加了141.17%，干重增加了183.33%，第二季PSE78+W19处理的鲜重比CK处理增加了78.89%，干重增加了81.60%。利用大田试验，研究了含解淀粉芽孢杆菌W19生物有机肥、含假单胞菌PSE78生物有机肥和含PSE78+W19复合菌生物有机肥对白菜产量的影响。结果表明，PSE78+W19复合菌生物有机肥处理的增产效果显著优于化肥（CF）、有机肥（OF）和其它单菌生物有机肥处理，与CF处理相比，产量增加了40.28%，与OF处理相比增产24.77%，与W19生物有机肥处理相比增产8.95%，与PSE78生物有机肥处理相比增产15.73% 3.运用高通量测序技术，研究了施用不同生物有机肥对白菜根际土壤微生物区系的影响。结果表明，与不施肥（CK）处理相比，施用W19生物有机肥、PSE78生物有机肥和PSE78+W19复合菌生物有机肥均显著增加了白菜根际土壤中芽孢杆菌的相对丰度，而施用PSE82生物有机肥和PSE82+W19生物有机肥对根际土壤芽孢杆菌数量没有显著影响；所有生物有机肥处理与不施肥处理相比均显著增加了白菜根际土壤中假单胞菌的相对丰度，其中PSE78处理和PSE78+W19处理的假单胞菌相对丰度增加最为显著；经相关性分析得出，芽孢杆菌和假单胞菌的相对丰度均与白菜生物量呈显著正相关关系；施用不同生物有机肥显著改变了白菜根际土壤细菌群落的多样性和组成，其中，与CK处理相比，所有生物有机肥处理均显著增加了白菜根际土壤细菌群落丰富度（Chao），其中施用W19生物有机肥、PSE78生物有机肥和PSE78+W19复合菌生物有机肥处理对细菌丰富度的影响更加显著；与CK处理相比，除W19生物有机肥处理显著增加了细菌群落的多样性（Shannon）外，PSE78处理、PSE82处理、PSE82+W19处理和PSE78+W19处理土壤细菌群落的多样性均显著降低；此外，施用PSE78+W19复合菌生物有机肥处理还富集了多种与白菜植株生物量存在正相关关系的细菌，例如溶杆菌等，并抑制了多种对白菜生长具有潜在负作用的细菌，明显改善了土壤细菌群落结构。 综上所述，基于解淀粉芽孢杆菌W19与假单胞菌PSE78研制出的复合菌生物有机肥产品符合农业行业标准（NY884-2012）；在盆栽和田间试验中能够显著增加作物根际芽孢杆菌和假单胞菌的数量，提高根际土壤细菌群落的丰富度，并通过富集根际土壤中的土著有益微生物进一步调控土壤细菌群落组成，从而促进作物的生长。
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