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硕士论文-微生物肥料菌株的选育及其生物学特性的研究，共112页，共55767字
中 文 摘 要
微生物肥料的开发与研究是进入 21 世纪以来国际农业的一个热门课题。本试验
通过选育出微生物肥料菌株，再进一步研究其生物学特性，拟开发一种新型微生物肥
料。
本文首先利用实验室已有菌株，分别利用钼蓝比色法、四苯硼钠比浊法和半微量
凯氏定氮法测定菌株的解磷、解钾与固氮能力，分别筛选出具有较强解磷、解钾与固
氮能力的微生物肥料菌株 5 株，分别编号为 W1、W2、、W3、W4 和 W5，其中 W1 和 W2 固氮,
氮增加量分别为 55.13ug/ml 和 58.80ug/ml；菌株 W3解无机磷，其溶钙圈直径达 2cm；
菌株 W4 解有机磷，其有效磷含量为 2.3239ug/ml,占全磷的 15.3470%；菌株 W5 解钾，
其可溶性钾增加 59.82%。
其次通过测定五个微生物肥料菌株生长情况确定其适宜生长温度及 pH 值，进一
步进行革兰氏染色试验、厌氧性试验、甲基红试验、吲哚试验、明胶水解试验、淀粉
水解试验等十六个生物学性质试验，并观察其在牛肉膏蛋白胨培养基和 PDA 培养基上
的菌落特征，从而了解其生物学特性。
再次对五个微生物肥料菌株的发酵条件进行初步研究，通过改变培养基不同的碳
氮源，测定菌株的生长情况（菌落直径），确立适宜的碳氮源；通过在不同的温度和
pH 平板培养菌株，测定它的生长情况（菌落直径），初步明确其发酵的适宜温度和 pH；
通过利用 250ml 三角瓶控制其发酵液容量的不同，计数菌体浓度研究适宜的发酵容
量；通过设置不同的转速，计数菌体浓度研究适宜的搅拌速度；最后将各个微生物肥
料菌株在适宜发酵条件下进行摇床培养，分别在 8、16、24、32、40、48 小时取样，
然后 560nm 测定其吸光度，确定其在那个时间段达到发酵终点（达到该点时吸光值读
数保持不变），然后在这个时间段每间隔一小时取样一次，确定其具体发酵终点。最
后得出：菌株 W1 适宜生长温度和 pH 值是 25℃和 6-8，在发酵液容量达到发酵罐容积
的 48%时，生长最好；适宜搅拌速度则为 180 转/min.；以乳糖为碳源，硫酸铵为氮
源时生长最好；在摇床培养的第 27 小时达到发酵终点。菌株 W2 适宜生长温度和 pH
值是 45℃和 6-8，在发酵液容量达到发酵罐容积的 52%时，生长最好；适宜搅拌速度
则为 200 转/min.；以甘露醇为碳源，蛋白胨为氮源时生长最好，在摇床培养的第 21
小时达到发酵终点。菌株 W3 适宜生长温度和 pH 值是 30℃和 6-8，在发酵液容量达到
发酵罐容积的 48%时，生长最好；适宜搅拌速度则为 110 转/min.；以麦芽糖为碳源，
牛肉膏为氮源时生长最好，在摇床培养的第 30 小时达到发酵终点。菌株 W4适宜生长
温度和 pH 值是 25℃和 6-8，在发酵液容量达到发酵罐容积的 52%时，生长最好；适
宜搅拌速度则为 180 转/min.；以蔗糖为碳源，牛肉膏为氮源时生长最好，在摇床培
养的第 27 小时达到发酵终点。菌株 W5 适宜生长温度和 pH 值是 25℃和 6-8，在发酵
液容量达到发酵罐容积的 48%时，生长最好；适宜搅拌速度则为 190 转/min.；以乳
糖为碳源，硫酸铵为氮源时生长最好，在摇床培养的第 20 小时达到发酵终点。
最后通过平板培养接种病原真菌的方法，观察是否对病原真菌有抑制，从而初步
研究五个微生物肥料菌株的抑菌作用，发现 W1对黄瓜枯萎有抑制作用；W2 对黄瓜枯萎、
棉花枯萎和番茄叶霉有抑制作用；W3 对黄瓜枯萎有抑制作用；W4 对黄瓜枯萎、辣椒绵
腐有抑制作用；W5 则对九种病原菌均无抑制作用。最后盆栽黄瓜苗和番茄苗，接种五
个微生物肥料菌株，与对照苗对比，研究其对蔬菜苗生长的影响。在生长 1 个月后通
过测量株高和茎粗与对照苗的进行对比，研究其对生长的影响。结果发现：选育出的
五个微生物肥料菌株对蔬菜苗生长具有一定的促进作用，经它们处理的黄瓜苗平均株
高达到 10.95cm，比对照增加的百分比为 25.7%，茎粗则达到了 0.41cm，比对照增长
的百分比为 36.1%；经处理的番茄苗株高达到了 19.9cm，茎粗则达到了 0.325cm，比
对照增长的百分比则分别达到了 114%和 30%。并且发现混合处理比其它菌株单个处理
对蔬菜苗生长有更加明显的促进效果。
关键词
微生物肥料；菌株；选育；生物学特性
目
录
中 文 摘 要 .I
英文摘要 ....... III
前言 ... 1
第一章
文 献 综 述 ...... 3
第一节
1
微生物肥料简介 ... 3
微生物肥料的主要类型..... 3
2
微生物肥料增产作用机理的研究... 5
2.1
PGPR 的作用......... 5
2.2 微生态学理论.......... 6
第二节 微生物肥料发展历史及研究现状......... 7
1 微生物肥料的发展历史.. 7
2 微生物肥料的研究现状.. 8
2.1
2.2
国外现状..... 8
国内研究现状...... 11
第三节
世界肥料的应用现状和微生物肥料的应用现状、发展趋势及今后研究方向 . 12
1 世界肥料应用现状........ 12
2 微生物肥料的发展趋势和今后研究方向..... 14
第二章
微生物肥料菌株的筛选......... 16
第一节
1
解磷微生物肥料菌株的筛选.... 16
材料与方法 16
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
材料 . 16
培养基 ........ 16
药品的配制 16
全磷的测定方法 ... 16
有效磷标准曲线的绘制... 17
筛选方法 .. 17
2
结果与分析 17
2.1
2.2
2.3
全磷含量测定结果 17
解无机磷菌株筛选结果... 17
解有机磷菌株筛选结果... 18
3
结论与讨论 20
第二节 解钾微生物肥料菌株的筛选.... 21
1
材料与方法 21
1.1
材料 . 21
1.2
培养基....... 21
1.3
药品的配制 21
1.4
试验操作... 21
1.5
钾标准曲线的绘制 22
2
3
第三节
结果与分析 22
结论与讨论 24
微生物肥料固氮菌株的筛选.... 24
V
1
材料与方法 24
1.1
1.2
1.3
材料 . 24
培养基及药品配制 24
实验操作 .... 25
1.3.1
1.3.2
1.3.3
菌株生长量的测定.... 25
固氮菌株的筛选........ 25
半微量凯氏定氮法.... 25
2
结果与分析 25
2.1
2.2
菌株生长量的测定结果... 25
固氮菌株的筛选结果....... 26
3
第四节
结论和讨论 26
微生物肥料菌株筛选的结论.... 27
第三章
微生物肥料菌株的生物学特性研究 29
第一节
1
微生物肥料菌株生理性状的研究....... 29
材料与方法 29
1.1
供试菌株
1.2
1.3
29
菌株生长菌落特征的观察试验 29
供试菌株个体形态的观察........ 29
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
菌株适宜生长温度的测定.......... 29
供试菌株适宜生长 pH 的测定... 29
氧气对菌株生长影响试验.......... 30
菌株运动性试验 ... 30
菌株耐盐性和需盐性试验.......... 31
脓青素产生试验 .. 31
1.9.1
1.9.2
培养基.. 31
检测方法......... 31
2
结果与分析 31
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
菌落特征及个体形态观察.......... 31
菌株适宜生长温度的测定.......... 34
菌株适宜生长 pH 试验.... 37
五种菌株厌氧试验结果... 37
菌株运动性试验结果....... 38
脓青素产生试验结果....... 38
菌株耐盐性和需盐性试验结果.. 39
3
结论与讨论 39
第二节 微生物肥料菌株生化性状的研究....... 41
1
试验方法 .... 41
1.1
1.2
1.3
革兰氏染色试验 ... 41
接触酶反应试验 ... 41
V—P 反应试验 ..... 41
1.3.1
1.3.2
1.3.3
培养基.. 41
试剂 ..... 41
操作方法......... 42
1.4
甲基红试验（M.R） ......... 42
VI
1.4.1
1.4.2
1.4.3
培养基.. 42
试剂 ..... 42
操作方法......... 42
1.5
1.6
1.7
1.8
淀粉水解试验 42
吲哚试验 ........ 42
明胶液化试验 43
糖酵解试验 .... 43
2
结果与分析....... 43
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
革兰氏染色试验结果......... 43
接触酶反应试验结果......... 43
V—P 反应试验结果 44
甲基红试验结果...... 44
淀粉水解试验结果.. 45
吲哚试验试验结果.. 45
明胶液化试验结果.. 45
糖酵解试验结果...... 46
3
第三节
结论与讨论 48
微生物肥料菌株分类鉴定........ 48
第四章
微生物肥料菌株发酵条件的初步研究....... 51
第一节
1
微生物肥料菌株适宜碳氮源的筛选... 51
试验材料与方法 ... 51
1.1
1.2
试验材料 .. 51
试验方法 .... 51
2
试验结果与分析 ... 52
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
微生物肥料菌株 W1 适宜碳氮源筛选结果..... 52
微生物肥料菌株 W2 适宜碳氮源筛选结果 .... 52
微生物肥料菌株 W3 适宜碳氮源筛选结果...... 53
微生物肥料菌株 W4 适宜碳氮源筛选结果..... 54
微生物肥料菌株 W5 适宜碳氮源筛选结果 .... 54
3
第二节
1
结论与讨论.......... 55
微生物肥料菌株适宜发酵温度和酸度的确定 ....... 56
试验材料与方法.. 56
1.1
试验材料... 56
1.2
试验方法 .... 56
2
3
试验结果与分析 ... 56
结论与讨论 61
第三节
微生物肥料菌株适宜发酵容量和搅拌速度的确定 ....... 63
1
试验材料与方法 ... 63
1.1
1.2
试验材料 .... 63
试验方法 .... 63
1.2.1
1.2.2
2
确立适宜发酵容量的试验方法.... 63
确立适宜搅拌速度的试验方法.... 63
试验结果与分析.. 64
2.1
确立适宜发酵容量试验结果...... 64
VII
2.2
确立适宜搅拌速度试验结果...... 65
3
第四节
1
结论与讨论 ......... 66
微生物肥料菌株发酵终点的确立....... 68
材料与方法 68
1.1
试验材料
68
1.2
试验方法 .... 68
2
结果与分析 69
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
微生物肥料菌株 W1 发酵终点的确立 .. 69
微生物肥料菌株 W2 发酵终点的确立 .. 70
微生物肥料菌株 W3 发酵终点的确立 .. 70
微生物肥料菌株 W4 发酵终点的确立 .. 71
微生物肥料菌株 W5 发酵终点的确立 .. 71
3
结论与讨论 72
第五章
微生物肥料菌株抑菌效果及盆栽蔬菜苗施用效果的初步研究 73
第一节
1
微生物肥料菌株抑菌效果的初步研究.......... 73
材料与方法 73
1.1
1.2
试验材料 .... 73
试验方法 .... 73
2
3
试验结果 .... 73
讨论 . 74
第二节 微生物肥料菌株对盆栽蔬菜苗生长的影响.. 77
1
材料与方法 77
1.1
1.2
试验材料 .... 77
试验方法 .... 77
1.2.1
1.2.2
1.2.3
种子催芽....... 77
菌种的制备... 77
种植及接种微生物肥料菌株........ 77
2
3
结果与分析 78
结论与讨论 82
第六章
总结与讨论 ...... 84
1
结论 . 84
1.1
1.2
1.3
菌株筛选 .... 84
菌株生物学特性、发酵条件及抑菌效果研究 84
对盆栽蔬菜苗生长的影响.......... 86
2
讨论 . 87
附录 1 .... 89
附录 2 .... 92
参考文献 .......... 94
致谢………………..97