论文总字数：17321字

摘 要

随着农业现代化的深入发展，我国磷肥使用量上升，肥效却逐年下降，一些环境问题也随之而来。通过包埋法制备的缓释肥可以发挥其缓释性能并使其中包含的具有活性的功能性菌株更加有效地利用土壤中的营养元素，促进养分循环，减少肥料对环境的影响。

本文将筛选出的高效解磷菌X-P18进行培养基优化并将其制备成缓释肥。实验结果发现，在220 r/min转速、30℃摇床中，当果糖为培养基的碳源、氮源为尿素、初始pH值为8.0的条件下，解磷菌株的生长效果最佳。通过使用包埋法制备缓释肥，发现添加生物炭制备出的缓释肥中活菌数更多。通过黑叶葵扇白菜盆栽实验得出，由生物炭制备的缓释肥肥效更优，小白菜的株高与鲜重均有提高，其中鲜重提高24.7%，土壤有效磷含量增加了33.7%。总体来说，由生物炭制备的缓释肥更能够促进作物生长，提高土壤中的有效磷含量。

[关键词]：解磷菌 培养优化 缓释肥 促生

Optimization of growth conditions of phosphate-solving bacteria and preparation of slow-release fertilizer

Abstract

With the in-depth development of agricultural modernization, the use of phosphate fertilizer in China has increased, but the fertilizer efficiency has decreased year by year, and some environmental problems have also followed. The slow-release fertilizer prepared by the embedding method can exert its slow-release performance and make the active functional strains contained therein use the nutrients in the soil more effectively, promote nutrient circulation, and reduce the impact of the fertilizer on the environment.

In this paper, the screened high-efficiency phosphate-resolving bacteria X-P18 was optimized for medium and prepared as a slow-release fertilizer. The experimental results showed that the growth effect of phosphorus-free strains was the best in 220 r/min rpm ,30℃ shaking bed, when fructose was the carbon source of the medium, nitrogen source was urea, and the initial pH value was 8.0.It was found that the number of live bacteria in the sustained-release fertilizer prepared by adding biochar was more. The results showed that the sustained-release fertilizer prepared by biochar was more effective, and the plant height and fresh weight of pakchoi 24.7%, and the available phosphorus content increased 33.7%. In general, the slow-release fertilizer made from biochar can promote the growth of crops and increase the effective phosphorus content in the soil.

Keywords: Phosphobacteria, culture optimization, slow-release fertilizer, embedding method,Promote growth.

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 磷肥在我国的使用情况及危害 1

1.2 解磷微生物 1

1.2.1 解磷微生物的概括 1

1.2.2 解磷微生物解磷机理 2

1.3 缓释肥 3

1.3.1 缓释肥的简介及优点 3

1.3.2 炭基材料 4

1.3.3 包埋法制备缓释肥 4

1.4 研究概况 5

1.4.1 研究目的和意义 5

1.4.2 研究内容和研究方法 5

1.4.3 研究技术路线 6

第二章 实验材料与方法 7

2.1. 实验材料与仪器 7

2.1.1 供试材料 7

2.1.2 培养基 7

2.1.3 实验主要试剂 8

2.1.4 实验主要仪器 9

2.2 实验方法 9

2.2.1 X-P18培养条件的优化 9

2.2.2 缓释肥的制备 10

2.2.3 盆栽实验 11

2.2.4 测定方法 11

第三章 结果与讨论 13

3.1 X-P18培养条件优化 13

3.1.1 培养温度对X-P18生长的影响 13

3.1.2 摇床转速对X-P18生长的影响 13

3.1.3 不同碳源对X-P18生长的影响 14

3.1.4 不同氮源对X-P18生长的影响 15

3.1.5 不同pH值对X-P18生长的影响 15

3.2 包埋法制备缓释肥 16

3.3 盆栽实验 17

第四章 结论与展望 18

4.1 结论 18

4.2 展望 18

参考文献 20

致谢 22

第一章 文献综述

1.1 磷肥在我国的使用情况及危害

磷是植物生长发育不可缺少的营养元素之一。中国农业集约化程度自20世纪80年代以来越来越高，通过引进和种植优良高产的作物品种，高投入化肥、农药以及灌溉水，使得粮食产量快速提高，且一直保持在较高的生产发展水平。磷素肥料是以海鸟粪、鱼骨粉、过磷酸钙和磷矿粉等成分为主要养分的肥料，对于植物生长促进作用的快慢和显著程度由其中P₂O₅的含量、土壤性质、植物种类、施肥方法等因素决定，我国缺磷的农田土壤面积占农田总面积的2/3，随着现代化农业的发展，施用磷肥是植物实现高产稳产的重要施肥措施之一^[1]。90年代后，在农业上，磷肥的施用量表现为直线式的快速增加，全国磷肥累计消耗总量在2002年高达9.9万吨，在全球该年的总消耗量中所占比重为30%；2017年全国磷肥施用量高达2221.8万吨，远超同年世界平均水平^[2]。由于我国幅员辽阔，经济发达与不发达地区每年磷肥生产投入量存在巨大的差异。经济发达地区过量施用肥料的现象普遍，一般当季利用率只在10%~25%左右，由于土壤特定的理化性质，大量剩余磷肥常以缓效态或无效态磷的形式存储于土壤中^[3]，几乎不能被植物有效吸收利用，从而造成磷资源的浪费；更有甚者，多余的可溶性磷通过雨水流入水体造成磷污染，给生产生活环境带来巨大压力^[4]。磷肥施用量的逐年增加，虽然带来了粮食增产，但其增产效应却随磷肥施用量增加而下降^[5]，使得现代农业的可持续性发展出现危机。因此，找寻能够提高土壤磷素循环速度，将更多无效磷转化为有效磷提供给植物利用的途径和方法，对现在的绿色、环保、可持续发展的现代农业和缓解现有的生态环境压力有着重要意义^[6]。

1.2 解磷微生物

1.2.1 解磷微生物的简介

解磷微生物作为一类微生物菌群，能够将土壤中难溶性的磷向植物中可溶性的磷进行转化，功能特殊，其构成有解磷真菌、细菌基于放线菌三种。能溶解难溶性无机磷的微生物称为解无机磷微生物，能够矿化有机磷的微生物称为解有机磷微生物，实际上微生物降解磷化合物的种类并不是单一的，解无机磷的微生物也能矿化有机磷，很难区分开来^[7]。

解磷微生物早在上世纪开始，就得到了较多学者的关注。蒙金娜作为前苏联的知名学者（1935）研究时，发现土壤中含有一种巨大芽孢杆菌，具有解磷、分解卵磷脂和核酸的功能；Gerretsen（1948）研究得出，一些土壤中含有的微生物有助于推动植物更好的生长，提高其吸收磷的量。解磷微生物自此得到了越来越深入的研究。

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