發(fā)布時(shí)間：2019-10-03 11:26

【摘要】：近年來(lái)隨著種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,農(nóng)作物產(chǎn)量和復(fù)種指數(shù)的不斷提高,土壤中氮、磷、鉀元素的消耗量不斷增加,三種元素缺乏地區(qū)逐步擴(kuò)大。為了維持土壤肥力,人們已習(xí)慣在農(nóng)田施加化學(xué)肥料。這種做法雖然可以快速有效地改善土壤肥力,提高農(nóng)作物產(chǎn)量,但是長(zhǎng)期以往容易造成土壤板結(jié),破壞土層結(jié)構(gòu),反而使產(chǎn)量下降。為此,農(nóng)家肥和新型微生物菌肥等肥料受到人們的青睞。微生物菌肥是一類(lèi)可雙向調(diào)節(jié)土壤肥力、環(huán)保安全的新型綠色肥料。地質(zhì)調(diào)查表明,太行山和呂梁山蘊(yùn)藏著數(shù)以?xún)|噸計(jì)的鉀頁(yè)巖礦。鉀頁(yè)巖是富含鉀元素的沉積巖,是制造鉀肥的重要礦物原料。經(jīng)化驗(yàn),該礦不僅富含鉀元素,還含有磷、硫、鐵、鋅、銅、錳、鉬、硼、硒、鈉等多種植物生長(zhǎng)需要的微量元素,是制造微生物菌肥的重要礦物原料。然而,這些鉀鹽、磷鹽以礦化形態(tài)固持,不能被農(nóng)作物直接吸收利用,需要相關(guān)微生物將其轉(zhuǎn)化,納入生物循環(huán)過(guò)程。本文的研究目的在于從鉀頁(yè)巖礦分離釋解鉀頁(yè)巖的土著菌株,對(duì)其進(jìn)行誘變育種,改善生產(chǎn)性狀,獲得優(yōu)良菌株,進(jìn)而研究發(fā)酵條件,建立發(fā)酵生產(chǎn)工藝,為研發(fā)一種微生物鉀肥做菌種準(zhǔn)備。本文以鉀頁(yè)巖溶解圈為指標(biāo),應(yīng)用平板分離法初篩,以解鉀力測(cè)試法進(jìn)行復(fù)篩,獲得到一株分解鉀頁(yè)巖能力很強(qiáng)的解鉀菌,經(jīng)分類(lèi)鑒定,定名膠質(zhì)芽孢桿菌HSC。該菌株菌體濃度能達(dá)到1.6×109cfu/mL,芽孢產(chǎn)量達(dá)到1.2×109cfu/mL芽孢轉(zhuǎn)化率為75%,解鉀能力為2.3μg/mL。再經(jīng)紫外線、N14+離子束誘變,得到優(yōu)良菌株膠質(zhì)芽孢桿菌HSCUP-76-8。該菌株的解鉀能力達(dá)到2.8μg/mL,菌體濃度達(dá)到2.3X109cfu/mL,芽孢產(chǎn)量達(dá)到1.9×109cfu/mL芽孢轉(zhuǎn)化率高達(dá)82.6%。進(jìn)行了膠質(zhì)芽孢桿菌HSCUP-76-8發(fā)酵條件研究,用單因子試驗(yàn)與正交試驗(yàn)優(yōu)化了培養(yǎng)基配方和培養(yǎng)條件,即培養(yǎng)溫度32℃,pH值7.5,通氣量1：1。根據(jù)膠質(zhì)芽孢桿菌HSCUP-76-8的菌體生長(zhǎng)曲線及規(guī)律,建立兩階段控制模型,即菌體生長(zhǎng)階段和芽孢轉(zhuǎn)化階段,分別有差別控制發(fā)酵條件,最終可使發(fā)酵液中HSCUP-76-8菌體濃度高達(dá)2.8×109cfu/mL,最終發(fā)酵液中HSCUP-76-8芽孢數(shù)達(dá)到2.3×109cfu/mL,芽孢轉(zhuǎn)化率為82%。兩階段高密度發(fā)酵法的發(fā)酵周期為32-48小時(shí)。本文從鉀頁(yè)巖礦區(qū)成功分離篩選到解鉀菌,獲得生產(chǎn)性狀優(yōu)良的誘變菌株,建立了兩階段高密度發(fā)酵工藝,為鉀頁(yè)巖菌肥的生產(chǎn)與應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：S144

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2545412