1、!： ：型竺兰丝竺竺竺URM一菌肥有效眭试验研究。喻晓 冯其林一 李瑶一 项昌金一 江丁酉 。天7 n摘要选择丁3株分别具有田氰、溶磷和解钾功能的产芹孢茼，利用垃圾堆肥吸附制取茵肥，并进行了盆栽试验，无论是单一茵肥还是复合茵肥，都对提高土壤中垒氯、有效磷、速效钾的音量有显著的影响，茵肥的保存期均能连到国家标准的要求，有效性明显。美量词 茵肥 垃圾堆肥 土壤有效性 保存期 芽袍杆茵E1perIm卸tal study of Avaabnlty of uRMMtcmblal Fenl蛐Yu Xi一t Feng qil|nL1Yao一，Xiang Char画in，Jia“g Dlngyou Wuhan
2、 Envi埘Ime工ltal sallitary sclce ResearchDe目gn InsLltute430015 Wuha“Abstnct Threestrainsof baciIllls，w hich can作x niTrogen，dis80Ive phosphorus且nd芦tassiumsepararel ywere chosen f。produclng microblal knmzers using refuse compost as carrierPottedexpe五ment w曲c而ed 0ut the elperlmen话r婚ult showed th札htihz拈ma
3、derh甄ngk札ramand comblned strains had西gnificant posItive innuence 0n total nittogen，availa ble pho单horuS日nd quickacting potassiumntents of the soil s且mples Thejr pr姆enanon tir耻uld meet幽e dm8nd ofnational standardAvailability of all the mi甘0blal htilizers is obviousKey words Microblal fertilizer Refus
4、e倒mp08t S。il avallabiIity Preserva廿on timeslrains of bBdll、嵋改善发酵工艺、垃圾与污泥或粪便混合堆肥、垃圾堆肥与化学肥料进行复合等研究都是针对传统垃圾堆肥肥效低进行的，而工艺复杂、成本高的有益微生物与垃圾堆肥的结合是一种新的尝试。利用生物固氮和有益微生物将有机废物制成可再生肥源，资源可循环利用，并能改善土壤肥力。利用产芽孢菌生产菌肥不仅能使荆型多样化，而且有利于菌肥的保存、施用，是微生物肥料的发展趋势1，“。有益微生物与垃圾堆肥的结合有两种途径，一是以堆肥作为吸附剂制取接种剂型的菌肥；一是将其引入堆肥过程生产生物活性肥12l。首先从垃圾
5、堆肥成本低和来源丰富的特点出发，选取产芽抱杆菌制取接种剂型的uRM一菌肥(urbanRefuse Man嘏ement)。为适应微生物肥料(NY22794)的要求，试验研究了U王tM 菌肥的土壤有效性、保存期和作物盆栽效果。l材料与方法11菌种选择3株分别具有固氮、溶磷和解钾功能的固氮芽孢杆菌(Bacillus azotofixans)、巨大芽孢杆菌(Bacillus me目terium)和胶冻样芽孢杆菌(Baciusmucilaginosus)，简称同氮菌、溶磷菌和解钾菌。12试验材料的制取121种子菌液：分别接种斜面保存物于种子培养液，于(301 1)、200 rmin培养24 h。122发
6、酵菌液：按妒(种子菌液)=10置于发酵培养液中，同样培养44 h。123混合菌液：将发酵茵液按”(固氮菌)：”(溶磷菌)：v(解钾菌)=3：1：1混合。124菌悬液：用等量无菌生理盐水分别将各菌株已形成芽孢的斜面培养物洗至无菌三角瓶中摇匀备用，接种菌悬液不会使受试土壤中的N、P、K含量发生显著变化，观察芽孢在土壤中是否萌发。125混合菌悬液：分别取固氮菌、溶磷菌和解钾菌的菌悬液按w(固氮菌)：”(溶磷菌)：。(解钾菌)=3：1：1进行混合。126无菌土壤：将菜园土研碎过筛，每份土样为150 g，并加入25 mL水，混匀于三角瓶中，在1 l【gcm2的压力条件下灭菌30 min后备用。127取各
7、菌株发酵菌液和混合菌液10 mL分别混匀于40 g干燥无菌堆肥中，制取单一圃氮菌、溶磷菌和解钾菌菌肥和复合菌肥，均置于约50烘箱中烘干，于无菌状态下研碎并分装成12 g* 武汉市建委科技攻关项目资助* 武汉市环境卫生科学研究设计院4315武汉收稿日期：20020303万方数据环境卫生工程2002年9月第10卷第3期 107的小包，常温保存，定期取一小包，按照常规方法制gL琼脂，pH70。成母悬液，测定有效菌数。 添加中性红的固氮菌特征培养基”1：10 gLI3菌株其存和土壤有效性试验 蛋白胨，10 gL淀粉，01 g几酵母膏，20 gL琼131按w(固氮菌)：口(溶磷菌)：”(解钾菌)= 脂，
8、001 gL中性红，pH7，0。1，l：l比例混合各菌株发酵菌液，以p(混台)= 无氮培养基、溶磷菌和解钾菌特征培养基的制10的接种量放人含有豆饼粉20 gL、葡萄糖20备分别同固氨菌、溶磷菌和解钾菌保藏斜面的制gL、酵母膏1 g几等营养物质的培养液中进行培备。养培养条件(30i 1)200 rmin，培养24 h，稀15盆载试验释平板计数。 151试验土壤由山地土和填埋场腐熟垃圾筛出132单一菌处理：取3种菌株菌悬液各40的筛下物混台而成，m(山地土)=40，m(垃圾堆mL，分别接种无菌土壤中，并设平行样，(301)肥)=60，采用前不作特殊处理，用相同大小的小培养。 木箱作为试验土壤容器。
9、133混合菌处理：取混合菌悬液4o mL接种15试验采用127节所制备的复合菌肥。无菌土壤中，并设平行样，(301)培养。 153以大白菜和小白菜为试验对象。每个样品134取无菌土壤加40 mL无菌生理盐水作空取40粒种子与150 g含10 g菌肥的土壤混合，对白对照，(301)培养。 照样只取40粒种子与150 g土壤混合，混合后均135接种解钾菌的土壤及部分混合菌液土壤和匀撤人小木箱中，将表土稍加翻动，使种子埋人表对照样培养15 d，其余各样培养10 d。取出后放在土，浇水，置于室外，表土见于即浇水。待苗长出第约50烘箱中烘干，研碎并过60目筛装瓶备用。 二片真叶后，随机间苗，每样保留20
10、株强壮植株继14试验用培养基 续试验。小白菜生长期为30 d，大白菜生长期45141菌种保藏斜面 d。固氮菌：常规无氮培养基。 154去掉试验作物根系上的浮土，用无菌水反溶磷菌：3 gL牛肉膏，o5 gL蛋白胨，o5复洗至无明显土粒，研磨成浆并制成悬液，85水gL Nacl，20 gL琼脂，pH 7072。 浴保温20 min，用144节中含中性红的固氮菌特解钾菌：10 gL蔗糖，05 gL K。Hp04，o2征培养基进行菌种分离试验3。gL MgS047bO，02 gL Mgck，l gL Cac03， 16测定项目和方法O4 gL酵母膏，20 gL琼脂，PH 7072。 土壤全氮(半微量蒸
11、馏滴定法)、速效钾(醋酸142种子培养液 铵浸提火焰原子吸收分光光度法)、有效磷(钒钼黄固氮菌：20 gL豆饼粉，20 gL葡萄糖，1 gL比色法)、固氮酶活性(乙炔还原法)、有效菌计数酵母膏，自然pH。 (稀释平板计数法)。溶磷菌：20 gL豆饼粉，10 gL蔗糖，5 g2结果及分析LNac【，pH 6870。 21发酵菌液含菌量与共存关系解钾茜：10 gL蔗糖05 gL K2HP04，02 发酵终点各种菌液的含菌量均能达到1010g几M譬s(h。7H20，02 g几Mgck，l g几caco，mL，见表l。pH的变化可反映发酵过程中微生物04 gL酵母膏，pH 7072。 生长繁殖、营养物
12、质的利用和胞外分泌物的变化状143发酵培养液 况，可指示发酵终点。固氮菌：20 gL豆饼粉，1 gL K2HP04，05 复合菌肥中必须含有溶磷、解钾、固氮等有益微Mgs047H20，50 gL玉米粉，pH 72。 生物或其他经过鉴定的两种以上互不拮抗微生物，这溶磷菌：20 gL豆饼粉，10 gL蔗糖，5 gL也是复合菌肥准确计数的前提。3个菌株在同一条件Nacl，pH 6-870。 下经过24 h的混合培养，菌数均都达到了10”数量解钾菌：在m(大豆)=10的大豆汁中添加级，说明它们共存时不存在拮抗作用【。05 gLK2HP04和10 gL葡萄糖，pH70。 22 3菌株的培养特征144计数
13、培养基 计数有效菌数，周氮菌多用添加中性红的固氮土豆培养基：200 gL土豆，20 g几葡萄糖。20菌特征培养基或无氨培养基，溶礴菌和解钾菌则多万方数据采用各自的特征培养基，复合菌数则采用土豆培养基和添加中性红的固氮菌特征培养基。221在土豆培养基平板上(1)固氮菌的菌落偏平，边缘不整齐，菌落乳白色，培养2 d后，菌藩中间形成水泡状突起，突起部位的菌体呈链状，着色均匀，菌体大，而菌落边缘的菌体呈单个，有许多成团的球状物质。(2)溶磷菌的菌落乳白色，不起皱，不黏着，内层扁、平、薄，菌体杆状，末端圆，单个或呈短链排列，浅着色，原生质颗粒状或泡沫状，菌体粗大，菌体中可见多个亮点。(3)解钾菌菌落无色
14、，黏着，椭圆形，内层呈放射状，菌体稍比溶磷菌小，长杆状，两端圆，两个或3个菌集中在一个着色浅区内(可能是英膜)。222在加入一定浓度的中性红的固氮菌特征培养基上，固氮菌呈粉红色，而且由于产气使琼脂出现裂缝或气泡，杂菌无此特征l。223在各自特征培养基上，解钾菌和溶磷菌能迅速生长，而其它菌则相对生长缓慢得多，其菌落形态与土豆培养基上的相似。固氨菌在无氮培养基上生长良好。23土壤有效性23。l全氮量 土壤氮索经过酶解、硝化、亚硝化、反硝化作用完成整个转化过程，生物固氮是补充因反硝化和水土流失等造成的土壤氮索的流失，并是维持其平衡的主要方式之一【1，5。测得所选固氮菌在无氯培养基上固氯酶的乙炔还原值
15、为1288 nrnol C2H4(mL-h)，属圃氮能力相当强的菌株3，6，“。土壤全氮量在固氮菌单独处理下，增加了42，而在混合苗处理下增加了66，见表2。说明固氮芽孢杆菌对氮具有相当强的固定作用，固氮能力与其固氮酶活性相一致。232有效磷土壤有效磷和缓效磷之间存在动态平衡。溶磷菌对土壤磷的贡献在于通过其生命活动溶解土壤颗粒固定的磷，使平衡向有效磷方向移动b一。测定表明，单一溶磷菌处理可使土壤有效磷增加213，混合菌则可使有效磷增加322(表2)溶磷菌在受试土壤中发挥了作用。233速效钾土壤钾素以速效钾、交换性钾、缓效性钾和矿物态钾之间的平衡关系存在。解钾菌一方面利用代谢活动使该平衡向生成速
16、效钾方向移动，另一方面将土壤速效钾吸收并暂固定于荚膜和菌体，降低钾离子的移动和渗漏待菌体解体后释放，减少钾流失，相对提高钾的有效供应量J。解钾菌单独处理和混合菡处理的土壤，速效钾含量可分别提高82和103(表2)，因此解钾菌起到了“生物钾库”的作用。234有效性在相同的接种菌液量和培养条件下，单一菌和混合菌处理都能使土壤全氮、有效磷和速效钾含量有明显增加(表2)，而混合菌又较单一菌分别高出2。4、109和21(表2)，增量的变化均来自于接人菌种的作用，因此，啾一菌肥所选用的3株芽孢菌对土壤中N、P、K的含量影响是积极有效的。混合菌较单一菌更能发挥作用，说明混合菌的菌株之间存在相互促进作用，即协
17、同作用，这与3株菌共存关系所得到的结论是一致的。24盆栽试验结果241 菌肥对小白菜、大自菜的影响试验试验表明，用菌肥种植的作物都有一定的增产效果，充分说明了茵肥对作物的生长有积极促进作用。不同作物对营养的需求不同，不同作物增产效果也不同，见表3，因此对不同作物应施用不同配比的菌肥，也就要求菌肥系列化。242荫肥对小白菜生长的影响试验进一步对小白菜进行了生长影响试验，试验表明菌肥能够促进小白菜的生长，小白菜表观生长指寰1发酵蕾液的曹数苗 鲁 单独培养 混合培养一 。 墙养液消毒前pH值 发酵舞点pH值 菌救(个mL) 菌数(十mL)1口藕一1丁一了可葡丽匿丽_i菌i而r下丽iii一一藩磷菌 7
18、0 6_8(量低降至6 2) 29910” 17010”堡筮堕 !：2 Q：(墨煎睦至：2 2：29兰!Q：! !：婴兰29：!表2菌株对土壤全氮、有效磷和速效钾的影响 ()注：定基比是以对照组的相应耐窟值为基准(计100)址理组捌定值与之相比所得的百分数。万方数据!兰兰兰三堡!竺!兰!竺!童兰!竺二竺裹3苗肥对不同作物影响的效果试验小白菜对照组 204 5 一一处理组 20 7 0 一一 55 6时照组 20 69 4 107：呈兰墼垄塑 垫 ! ! !二三标明显提高，见表4。由于作物根系具有向肥向水性，处理组主根的变化说明了土壤中存在的可利用的营养成分要较对照组分布更广、更丰富。利用添加中
19、性红的固氮菌特征培养基对处理组收获的根系进行的培养试验呈阳性反应，而对照组则反应呈阴性，进一步说明了菌肥中的固氮菌能在土壤中萌发并生长、繁殖。裹4曹肥对小白菜生长的影响25茵肥保存期有效菌数是表征菌肥质量的一项重要指标，微生物肥料(NY22794)要求菌肥保存期半年以上，复合菌肥和单一菌肥保持总菌数不低于2108个在和(13)108个住，出厂产品有效活菌数必须高出指标30以上。各种菌的培养特征计数菌数，在6个月的保存期内无论是单一菌肥还是复合菌肥的有效菌数必须高于标准值，uRM一菌肥在保证达到标准规定的总含菌量范围内保存期可以达到l a以上，充分体现了选用产芽孢秆菌生产菌肥的优越性，菌肥的保存
20、期试验见表5。菌肥保存期内溶磷菌、解钾菌和固氮菌菌数变化不一致的原因：(1)溶磷菌和解钾菌形成芽孢所需的时间较固氮菌长，相同时间内发酵茵液的芽孢形成率较低，在保存初期营养体会逐步死亡，菌数变化较快，而后期的菌数变化趋缓；(2)芽孢抗外界影响因素的强弱不同；(3)复合菌肥中溶磷菌和解钾菌的含菌量本身较固氮菌低，也较单一菌肥中的低。3结论31试验所选择的固氮菌、溶磷菌和解钾菌可使拟定的种子和发酵培养液配方各菌株菌液含菌量每毫升达到10数量级以上。32在同一条件下，固氯菌、溶磷菌和解钾菌3株菌混合培养24 h，应用试验结果说明3株不存在拮抗作用，并存在互生协同作用。33 uRM菌肥施用于土壤，单一菌
21、处理使全氮、有效磷和速效钾的含量分别增加42、213和82，而在混合菌处理下则使之分别增加66、322和103，均较对照样有明显的升高。34 uRM菌肥的保存期能达到标准要求，即使单一菌肥在保存13个月后，还能满足标准要求的含菌量。但在确定复合菌肥中不同菌种的配比时应充分考虑生理生化等因素的影响。35盆载试验中，uRM菌肥对作物具有明显的促进增产和生长作用，在同一菌肥的作用下，受试小白菜和大白菜分别增产556和O9，单独对小白菜进行的生长试验中，菌肥的作用可使平均株高、主根长和叶片数提高110、213和145。分离培养说明了有效微生物的存在，进一步证明了菌肥有效性。参考文献1障廷伟葛城我国微生
22、物肥料发展趋向J土壤肥料，1995(6)：16202葛诚微生物肥料知识辨座J土壤肥料，1994(3)：47一一48f3 J张高蛱，卢振祖作物根际联台固氮芽孢杆菌的分离鉴定及生态分布【J氨基醴和生物资源，199820(1)：12154马文漪杨柳燕主编环境微生物工程M南京：南京大学出版社。19985】易淑綮主编土壤学M北京：科学出版社，19936许齐放，黄秀梨，际廷伟几株芽孢杆菌菌株的分类及固氨活性的测定LJ微生物学通报，199825 L5)：2532587】谢光辉，苏宝林，崔宗均长扛流域水稻根际芽孢杆菌属圈氟菌株的分离与鉴定J微生物学报1998，38(6)：480483寰5商肥保存期而一B悻墨蓝
23、菌茁菌苗菌蕊黼二瑚渊础硼生磊忽蔷舞堂著需浮搿搿亟勰潍溜臻丽霈琊搿琊塑温德埝黜二丽霈琊溜挥亟臻臻馏勰一一期西幢旧m地mj!日而吣呻mu佗叭岫竺lii黜黜万方数据URM-菌肥有效性试验研究作者： 喻晓， 冯其林， 李瑶， 项昌金， 江丁酉作者单位： 武汉市环境卫生科学研究设计院,430015,武汉刊名： 环境卫生工程英文刊名： ENVIRONMENTAL SANITATION ENGINEERING年，卷(期)： 2002,10(3)被引用次数： 1次参考文献(7条)1.许齐放;黄秀梨;陈廷伟 八株芽孢杆菌菌株的分类及固氮活性的测定 1998(05)2.易淑綮 土壤学 19933.马文漪;杨柳燕 环境微生物工程 19984.谢光辉;苏宝林;崔宗均 长江流域水稻根际芽孢杆菌属固氮菌株的分离与鉴定 1998(06)5.张高峡;卢振祖 作物根际联合固氮芽孢杆菌的分离鉴定及生态分布 1998(01)6.葛诚 微生物肥料知识讲座 1994(03)7.陈廷伟;葛诚 我国微生物肥料发展趋向期刊论文-土壤肥料 1995(06)引证文献(1条)1.熊尚凌 家庭粪便和厨余垃圾现场处理技术研究学位论文硕士 2004本文链接：http:/
