白國(guó)新，劉珊珊，鄭 宇，邵 鋮，王東升,2，李 榮*，沈其榮

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病死動(dòng)物源氨基酸研制的生物有機(jī)肥促生效果研究①

白國(guó)新1，劉珊珊1，鄭 宇1，邵 鋮1，王東升1,2，李 榮1*，沈其榮

(1 江蘇省固體有機(jī)廢棄物資源化高技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國(guó)家有機(jī)類(lèi)肥料工程技術(shù)研究中心，農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)江中下游植物營(yíng)養(yǎng)與肥料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇省有機(jī)固體廢棄物資源化協(xié)同創(chuàng)新中心，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，南京 210095；2 南京市蔬菜科學(xué)研究所，南京 210042)

廢棄動(dòng)物尸體酸解為氨基酸能夠有效解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中動(dòng)物尸體帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，本研究利用此類(lèi)病死動(dòng)物資源水解的的氨基酸研制生物有機(jī)肥，以期在研制出低成本高品質(zhì)生物有機(jī)肥的同時(shí)推進(jìn)新型氨基酸的利用。本文首先比較了根際功能菌SQR9在添加不同濃度酸解氨基酸液有機(jī)肥中的固體發(fā)酵效果及不同濃度酸解氨基酸水解液發(fā)酵的生物有機(jī)肥盆栽促生效果，進(jìn)而確立了生物有機(jī)肥的氨基酸添加濃度。再進(jìn)一步通過(guò)黃瓜、辣椒和玉米盆栽試驗(yàn)，評(píng)估了所研制新型生物有機(jī)肥的促生效果。研究結(jié)果表明：酸解氨基酸水解液添加量為20%時(shí)，所研制生物有機(jī)肥中功能菌數(shù)量最高，達(dá)到2.25×108CFU/g，是未添加氨基酸對(duì)照的3倍。黃瓜盆栽促生試驗(yàn)表明，氨基酸添加量為20%所發(fā)酵的生物有機(jī)肥促生效果優(yōu)于其他處理和對(duì)照，株高、莖粗、葉綠素、鮮重和干重值均為最高，根圍土壤中功能菌的數(shù)量達(dá)2.51×105CFU/g。不同作物盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，添加氨基酸研制的含菌株SQR9 生物有機(jī)肥處理的促生效果優(yōu)于添加化肥研制的含菌株SQR9 生物有機(jī)肥、有機(jī)肥直接接種菌株SQR9研制的生物有機(jī)肥、普通有機(jī)肥和添加氨基酸的普通有機(jī)肥處理，同時(shí)施用含SQR9菌株的肥料促生效果優(yōu)于施用不含功能菌的相同配方制造的有機(jī)肥處理，表明，利用菌株SQR9研制的生物有機(jī)肥具有良好的促生效果，相比于化肥，添加氨基酸固體發(fā)酵功能菌后更加有益于功能菌促生功能的發(fā)揮。在各種作物根圍土壤中的微生物涂布試驗(yàn)中，添加氨基酸研制的含菌株SQR9 生物有機(jī)肥處理的功能微生物數(shù)量顯著高于其他處理。綜上，添加20%的氨基酸水解液能夠有效促進(jìn)功能微生物在有機(jī)肥中的繁殖，固體發(fā)酵形成的生物有機(jī)肥具有優(yōu)異的促生效果。

解淀粉芽孢桿菌 SQR9；氨基酸水解液；病死動(dòng)物尸體；生物有機(jī)肥；促生效果

微生物有機(jī)肥料是指在有機(jī)基肥中添加具促進(jìn)作物生長(zhǎng)、拮抗土傳病原菌等功能的微生物接種劑[1]與腐熟的有機(jī)物料復(fù)合而成的一類(lèi)肥料[2]，具增強(qiáng)作物抗逆性[3]、改善作物品質(zhì)[4]、解磷解鉀等改良土壤[5-6]等優(yōu)勢(shì)。這種肥料含有大量具特定功能的微生物，其生命活動(dòng)及其代謝產(chǎn)物是生物有機(jī)肥區(qū)別于普通有機(jī)肥的關(guān)鍵因素，因此，在畜禽糞便基礎(chǔ)上添加一定量的氨基酸材料促進(jìn)功能微生物進(jìn)行發(fā)酵，從而提高肥料品質(zhì)，成為目前生物有機(jī)肥研制的熱點(diǎn)。一般常用的氨基酸材料為菜粕等[7-8]，但由于菜粕成本較高，阻礙了此類(lèi)肥料的發(fā)展。受2013年黃浦江松江段病死豬事件影響以及傳統(tǒng)化學(xué)肥料使用導(dǎo)致土壤變酸[9]，本實(shí)驗(yàn)室將此類(lèi)病死畜禽殘?bào)w通過(guò)高溫高壓酸解工藝轉(zhuǎn)化成氨基酸水解液，并利用此類(lèi)氨基酸替代菜粕研制新型生物有機(jī)肥，但此類(lèi)生物有機(jī)肥的氨基添加濃度和促生性能并不十分不明確，亟待研究。

根際促生菌(PGPR)具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)[10]，拮抗病源生物[11]，同時(shí)有抗逆等功能[12]。解淀粉芽孢桿菌SQR9是本實(shí)驗(yàn)室分離獲得具有上述功能的根際促生菌。最新的研究表明SQR9有多重促進(jìn)生長(zhǎng)類(lèi)物質(zhì)的代謝途徑[14]，可以產(chǎn)生生長(zhǎng)素促進(jìn)植物生長(zhǎng)；同時(shí)SQR9產(chǎn)生拮抗物質(zhì)[13]，主要是脂肽類(lèi)，對(duì)病原微生物有抑制作用。本研究通過(guò)比較普通有機(jī)肥添加不同濃度酸解氨基酸液固態(tài)發(fā)酵生物有機(jī)肥的效果和促進(jìn)作物生長(zhǎng)的效果，確立最佳的酸解氨基酸水解液添加量，同時(shí)評(píng)估了新型生物有機(jī)肥對(duì)黃瓜、辣椒和玉米作物的促生效果，以期為此類(lèi)生物有機(jī)肥的研制提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

普通有機(jī)肥由南通惠農(nóng)生物有機(jī)肥有限公司提供，含水量為305 g/kg，含有機(jī)質(zhì)461g/kg，總氮 17.00 mg/kg，P2O521.80 mg/kg，K2O 13.50 mg/kg；氨基酸水解液，N含量14.76 g/L、P2O50.82 g/L和K2O 1.88g/L，pH為1.86，由江蘇綠匯宿動(dòng)實(shí)業(yè)有限公司提供。根際功能菌SQR9 (SQR9)具拮抗和促生功能，由江蘇省固體有機(jī)廢棄物資源化高技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。

盆栽試驗(yàn)黃瓜品種為津春四號(hào)，辣椒品種為江蔬青椒，玉米為糯玉1號(hào)。

盆栽試驗(yàn)土壤基本理化性質(zhì)：pH 6.39，有機(jī)碳20.69 g/kg，速效氮105.31 mg/kg，有效磷87.24 mg/kg，速效鉀70.44 mg/kg。

1.2 添加不同濃度酸解氨基酸液固體發(fā)酵研制生物有機(jī)肥

在腐熟雞糞堆肥中添加不同含量的氨基酸水解液(0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%)，同時(shí)接種功能菌(按照10%接種量)進(jìn)行固體發(fā)酵，設(shè)計(jì)不添加酸解氨基酸液普通有機(jī)肥直接接種功能菌處理為對(duì)照，所有堆體含水調(diào)節(jié)至40% ~ 50%[15]。每個(gè)處理普通有機(jī)肥的總質(zhì)量為500 g(干重)，發(fā)酵7 d，每隔24 h翻一次堆。每天采集肥料樣品進(jìn)行功能菌數(shù)量和pH的測(cè)定。

待確定配方后，進(jìn)行生物有機(jī)肥的再次發(fā)酵，設(shè)最優(yōu)配方發(fā)酵為處理，同時(shí)設(shè)定添加酸解氨基酸不接種功能菌堆體為對(duì)照1，添加與酸解氨基酸等養(yǎng)分化肥接種功能菌堆體為對(duì)照2，不添加氨基酸直接接種功能菌堆體為對(duì)照3。發(fā)酵工藝同上。

1.3 盆栽試驗(yàn)設(shè)計(jì)

盆栽試驗(yàn)于2015年3月28日至7月30日在江蘇省固體有機(jī)廢棄物資源化利用高技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宜興基地溫室進(jìn)行。第一階段盆栽試驗(yàn)設(shè)計(jì)7個(gè)處理，分別施用添加不同濃度酸解氨基酸液接種功能菌研制的生物有機(jī)肥，種植作物為黃瓜，每個(gè)處理每盆裝土2kg，每個(gè)處理重復(fù)10次。

第二階段試驗(yàn)共設(shè)置5個(gè)處理：處理1(AA+9)：施用添加酸解氨基酸液接種功能菌研制的生物有機(jī)肥；處理2(AA)：施用對(duì)照1發(fā)酵產(chǎn)品；處理3(CF+9)：施用對(duì)照2發(fā)酵產(chǎn)品；處理4(OF+9)：施用對(duì)照3發(fā)酵產(chǎn)品；處理5(OF)：施用普通有機(jī)肥。第二階段供試作物為黃瓜、辣椒和玉米，每盆裝土250 g，每個(gè)處理重復(fù)20次。第一階段和第二階段，肥料均按土壤干重的2%添加。

1.4 作物相關(guān)指標(biāo)測(cè)定

作物在移栽一段時(shí)間內(nèi)測(cè)定植株的株高、葉綠素、莖圍、SPAD值、干鮮重以及根圍土壤中功能菌數(shù)量。

1.5 功能菌SQR9計(jì)數(shù)

土壤和肥料中功能菌SQR9數(shù)量的測(cè)定采用平板稀釋涂布計(jì)數(shù)法。根圍土即在每棵盆栽植株四周5 cm處用10 cm規(guī)格土鉆采集0 ~ 10 cm深度的土壤樣品6個(gè)并合成一個(gè)混樣。分別稱(chēng)取土壤或肥料5 g溶于45 ml無(wú)菌水中，振蕩 30 min 保證土樣與無(wú)菌水混合均勻后進(jìn)行梯度稀釋?zhuān)♂屢涸?0℃水浴30min后，涂布于含功能菌SQR9選擇性培養(yǎng)基的平板上，30 ℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h后計(jì)數(shù)。功能菌SQR9的選擇性培養(yǎng)基[15]配方如下：蛋白胨10 g，酵母粉5 g，NaCl10 g，瓊脂 2.5%，去離子水 1000 ml，1%多粘菌素2 ml/L，1%放線(xiàn)菌酮4 ml/L。功能菌數(shù)量以每克肥料干重計(jì)算，以CFU/g表示。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010和SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，處理間差異采用最小顯著差異法(least signify-cant difference, LSD)進(jìn)行多重比較(<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物有機(jī)肥最佳配方的確定

2.1.1 添加不同濃度酸解氨基酸液對(duì)固體發(fā)酵過(guò)程中功能菌SQR9的效果 添加不同濃度酸解氨基酸水解液對(duì)功能菌增殖具有不同的影響。在添加量<20%時(shí)，隨著氨基酸添加量的增加，功能菌SQR9數(shù)量不斷上升，氨基酸濃度為20%時(shí)，肥料中功能菌SQR9數(shù)量達(dá)到最高，為2.25×108CFU/g，隨著酸解氨基酸水解液濃度的繼續(xù)增加，功能菌SQR9數(shù)量略微有所下降，并保持相對(duì)穩(wěn)定(圖1)。

2.1.2 添加不同濃度氨基酸水解液研制的生物有機(jī)肥對(duì)黃瓜生長(zhǎng)的影響 施用添加不同濃度氨基酸水解液固體發(fā)酵功能菌研制的生物有機(jī)肥對(duì)黃瓜的生長(zhǎng)效果如表1所示。氨基酸水解液添加濃度在0 %~ 30%時(shí)，黃瓜的株高、莖粗、SPAD值、鮮重和干重隨著添加量的增加呈先增加后減少的趨勢(shì)。當(dāng)酸解氨基酸水解液添加濃度在20%時(shí)，黃瓜生長(zhǎng)的各項(xiàng)生物量指標(biāo)值達(dá)到最大，株高顯著高于0(不添加氨基酸直接接種功能菌發(fā)酵)、5%、25%和30%添加量的處理，分別高出93.79%、14.79%、22.09%和116.01%，與10%和15%添加量處理差異不顯著；莖粗與0、5%、10%、25%和30%添加量處理存在顯著差異，分別高出16.19%、11.09%、5.69%、11.39%和28.29%；葉綠素SPAD值與不添加處理存在顯著差異，高出35.19%；鮮重與0、25%和30%添加量處理具顯著差異，分別高出42.69%、37.29%和105.02%；干重與0、25%和30%添加量處理相比存在顯著差異，分別高出26.69%、28.09%和8.69%。表明添加20%的酸解氨基酸水解液研制的生物有機(jī)肥，具有最優(yōu)的促生效果。從圖2盆栽根圍土中功能菌涂布計(jì)數(shù)結(jié)果可知，當(dāng)施用酸解氨基酸水解液添加量為20%研制的生物有機(jī)肥時(shí)，功能菌SQR9的數(shù)量顯著高于其他處理，達(dá)到2.51×105CFU/g。

(圖中不同小寫(xiě)字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，下同)

表1 不同施肥處理黃瓜的株高、莖粗、葉綠素和鮮干重

注: 同列不同小寫(xiě)字母表示處理間差異顯著(<0.05)，下同。

圖2 施用含不同濃度酸解氨基酸研制的生物有機(jī)肥黃瓜盆栽根圍土中功能菌SQR9的數(shù)量

2.2 新型生物有機(jī)肥對(duì)不同作物生長(zhǎng)的影響

2.2.1 新型生物有機(jī)肥對(duì)黃瓜生長(zhǎng)的影響 從表2結(jié)果可知，施用添加氨基酸水解液研制的新型生物有機(jī)肥處理(AA+9)的黃瓜株高顯著高于普通有機(jī)肥處理(OF)、不添加酸解氨基酸液研制的微生物有機(jī)肥(OF+9)和只添加酸解氨基酸水解液研制的氨基酸有機(jī)肥處理(AA)，分別增高了55.39%、32.69%和25.29%，與添加和酸解氨基酸水解液等養(yǎng)分化肥堆制的復(fù)合微生物肥料處理(CF+9)間無(wú)顯著性差異，但仍?xún)?yōu)于CF+9處理。在莖粗上AA+9處理顯著優(yōu)于其他處理。在SPAD值上，各處理間無(wú)顯著性差異。在植株鮮重方面，AA+9處理與OF、OF+9和AA處理有顯著差異，分別高出6.01%、5.41%和4.02%，與CF+9處理雖無(wú)顯著性差異，但仍高出4.02%。在干重上，AA+9處理與OF和OF+9處理有顯著差異，分別高出6.02%和3.21%，與AA和CF+9處理雖無(wú)顯著性差異，但仍高出3.01%和2.02%。

從圖3盆栽根圍土中功能菌SQR9涂布計(jì)數(shù)結(jié)果可知，AA+9處理的功能菌SQR9數(shù)量顯著高于其他處理，達(dá)到1.45×106CFU/g，未添加功能菌SQR9研制的肥料處理中，涂布得出的微生物數(shù)量，是土著解淀粉芽孢桿菌或者枯草芽孢桿菌，表明施用功能菌的處理均能夠增加功能菌SQR9在根圍土中的數(shù)量，但施用添加氨基酸水解液研制的新型生物有機(jī)肥效果最優(yōu)。

圖3 不同處理黃瓜盆栽根圍土土中功能菌SQR9的含量

2.2.2 新型生物有機(jī)肥對(duì)對(duì)辣椒生長(zhǎng)的影響 從表3結(jié)果可知，新型生物有機(jī)肥處理(AA+9)的辣椒株高顯著高于OF、OF+9、AA和CF+9處理，分別增高38.49%、31.69%、25.01%和9.89%。在莖粗上AA+9處理顯著優(yōu)于OF、OF+9、AA和CF+9處理，分別高出41.19%、15.59%和8.49%，雖與AA處理無(wú)顯著性差異，但仍高出7.19%。在SPAD值上，AA+9處理顯著優(yōu)于OF和OF+9處理。鮮重和干重上，AA+9處理與OF、OF+9、AA和CF+9處理有顯著差異，鮮重分別高出80.01%、56.02%、34.01%和23.02%，干重分別高出65.01%、38.02%、16.01%和14.01%。

從圖4盆栽根圍土中功能菌SQR9涂布計(jì)數(shù)結(jié)果可知，生物有機(jī)肥AA+9處理功能菌SQR9的數(shù)量顯著高于其他處理，達(dá)到1.65×106CFU/g，是OF和CF+9處理的12倍和3倍。未添加功能菌SQR9研制的肥料處理中，涂布得出的微生物數(shù)量，是土著解淀粉芽孢桿菌或者枯草芽孢桿菌，表明施用功能菌的處理均能夠增加功能菌SQR9在根圍土中的數(shù)量，但施用添加酸解氨基酸水解液研制的新型生物有機(jī)肥效果最優(yōu)。

表2 不同施肥處理黃瓜的株高、莖粗、葉綠素和鮮干重

圖4 不同處理辣椒盆栽根圍土中功能菌SQR9的含量

2.2.3 新型生物有機(jī)肥對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響 從表4結(jié)果可知，新型生物有機(jī)肥處理(AA+9)的玉米株高和莖粗顯著高于OF、OF+9、AA和CF+9處理，株高分別增高31.89%、19.29%、18.09%和12.19%，莖粗分別高出29.59%、23.39%、19.69% 和17.79%。在SPAD值上，AA+9處理顯著優(yōu)于OF、OF+9和AA處理。在玉米植株鮮重和干重方面，AA+9處理與OF、OF+9、AA和CF+9處理有顯著差異，鮮重分別高出123.01%、56. 02%、56.01%和27.01%，干重分別高出107.01%、40.02%、40.01%和24.02%。

從圖5盆栽根圍土壤中功能菌涂布計(jì)數(shù)結(jié)果可知，生物有機(jī)肥AA+9處理功能菌SQR9的數(shù)量顯著高于其他處理，達(dá)到1.25×106CFU/g，分別是OF和CF+9處理的12倍和1.7倍。未添加功能菌SQR9研制的肥料處理中，涂布得出的微生物數(shù)量，是土著解淀粉芽孢桿菌或者枯草芽孢桿菌，表明施用功能菌的處理均能夠增加功能菌在根圍土中的數(shù)量，但施用添加酸解氨基酸水解液研制的新型生物有機(jī)肥效果最優(yōu)。

3 討論

酸解氨基酸水解液最適添加量試驗(yàn)結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)，隨著酸解氨基酸水解濃度的增加，肥料中功能微生物SQR9數(shù)量呈現(xiàn)先上升后下降趨于穩(wěn)定趨勢(shì)，這與先前報(bào)道類(lèi)似，隨著酸解羽毛粉、膨化羽毛粉或菜粕添加量的增加，生物有機(jī)肥中功能菌的數(shù)量呈現(xiàn)先增加后下降趨勢(shì)[2,14,17]，表明蛋白源類(lèi)外源添加劑的添加能夠有效促進(jìn)功能菌的增殖，但添加量達(dá)到一定濃度后效果不再增加；另外，本研究中使用的酸解氨基酸pH較低，推測(cè)添加量過(guò)高導(dǎo)致的堆體低pH同樣是限制因素之一。

表3 不同施肥處理對(duì)辣椒的株高、莖粗、葉綠素和鮮干重影響

圖5 不同處理玉米盆栽根圍土中功能菌SQR9的含量

黃瓜的生長(zhǎng)效果試驗(yàn)上，隨著堆體中酸解氨基酸水解液含量的增加，所研制肥料對(duì)作物的促生效果逐漸增強(qiáng)，當(dāng)氨基酸含量為肥料的20%時(shí)，黃瓜的促生效果最佳；當(dāng)氨基酸含量繼續(xù)增加，作物的促生效果不再繼續(xù)加強(qiáng)。這與張苗等[2]研究一致，外源氨基酸添加劑在一定范圍內(nèi)能夠有效增殖固體發(fā)酵過(guò)程中的功能菌SQR9的數(shù)量，提高肥料的促生效果，促進(jìn)植物生長(zhǎng)；當(dāng)添加量高于20%時(shí)，功能菌數(shù)量降低，有研究表明氨基酸對(duì)植物具有雙重作用，即在一定濃度范圍內(nèi)促進(jìn)，高濃度則抑制植物生長(zhǎng)[19]，因此，當(dāng)添加量繼續(xù)加大時(shí)并沒(méi)有獲得更高的促生效果。綜上，當(dāng)添加20%的氨基酸，除了促進(jìn)了功能微生物SQR9的生長(zhǎng)，產(chǎn)生促生類(lèi)物質(zhì)促進(jìn)植株生長(zhǎng)，添加的氨基酸同樣是促進(jìn)植物生長(zhǎng)的重要因素，結(jié)合生產(chǎn)成本本研究最終確定最適氨基酸水解液的添加量為20%。

表4 不同施肥處理對(duì)玉米的株高、莖粗、葉綠素和鮮干重影響

同時(shí)，酸解氨基酸水解液同樣是另一個(gè)重要影響因素。在OF和OF+9處理對(duì)比中，可發(fā)現(xiàn)SQR9有明顯的促生效果，促進(jìn)了黃瓜、辣椒和玉米生長(zhǎng)，也說(shuō)明SQR9有廣泛的實(shí)用性，該菌株已經(jīng)被證明能夠顯著促進(jìn)黃瓜和茄子植株的生長(zhǎng)[16,18]；AA和 OF處理之間的差異表明，豬肉氨基酸有一定的促生作用，推測(cè)可能是酸解氨基酸水解液的養(yǎng)分作用，或是酸解氨基酸水解液的結(jié)構(gòu)功能，或者二者都有；而AA+9處理的促生效果，優(yōu)于AA和OF+9處理，表明酸解氨基酸水解液與功能菌SQR9結(jié)合會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)功能菌的促生效果，這與先前的報(bào)道一致，菜粕等外源氨基酸和酸解雞毛粉等能夠促進(jìn)功能菌SQR9的促生效果。

而AA+9處理的促生效果優(yōu)于CF+9處理，則表明酸解氨基酸水解液的促生效果，不僅僅是養(yǎng)分的作用，酸解氨基酸水解液夠有效促進(jìn)功能菌功能的發(fā)揮。有研究表明，PGPR菌株能夠產(chǎn)生 IAA、ACC脫氨酶等，促進(jìn)植物根系的生長(zhǎng)發(fā)育[20]，促進(jìn)作物莖葉各個(gè)方面的生長(zhǎng)[21]，但具體氨基酸如何調(diào)控功能菌功能的發(fā)揮，需要進(jìn)一步研究。以上結(jié)果表明，酸解氨基酸水解液作為一種變廢為寶的新型生物有機(jī)肥外源氨基酸源添加劑，既可以促進(jìn)植物生長(zhǎng)[22]，又可促進(jìn)功能微生物功能的發(fā)揮，從而進(jìn)一步促進(jìn)植物更好地生長(zhǎng)。

4 結(jié)論

1) 普通有機(jī)肥添加酸解氨基酸液能夠有效促進(jìn)功能菌SQR9的固體發(fā)酵，其中以20% 添加量的發(fā)酵效果最優(yōu)，添加該濃度酸解氨基酸液研制的生物有機(jī)肥的促生效果，同樣優(yōu)于添加其他濃度氨基酸液研制的生物有機(jī)肥。

2) 新型生物有機(jī)肥相比于添加等養(yǎng)分化肥研制的生物有機(jī)肥，在黃瓜、辣椒和玉米上均表現(xiàn)出穩(wěn)定的促生效果，功能菌能夠有效在根圍土存活。本研究結(jié)果既為酸解氨基酸水解液的資源化高附加值利用提供了理論支撐，為病死豬酸解工藝的可持續(xù)發(fā)展提供了技術(shù)支持，又為低成本高品質(zhì)生物有機(jī)肥的生產(chǎn)提供了理論和技術(shù)指導(dǎo)。

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Plant Growth Promotion Effect of Novel Bio-organic Fertilizers Produced by Solid-state Fermentation with Amino Acids Hydrolyzed from Animal Carcasses as Additive

BAI Guoxin1, LIU Shanshan1, ZHENG Yu1, SHAO Cheng1, WANG Dongsheng1,2, LI Rong1*, SHEN Qirong1

(1 Jiangsu Key Laboratory of Solid Organic Waste Utilization, National Engineering Research Center for Organic-based Fertilizers, Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization in Low-Middle Reaches of the Yangtze River, Ministry of Agriculture, Jiangsu Collaborative Innovation Center for Solid Organic Waste Resource Utilization, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China; 2 Nanjing Institute of Vegetable Science, Nanjing 210042, China)

Animal carcasses hydrolyzed by sulfuric acid solution to create compound liquid amino acids is an effectively strategy in environment protection. However, how to efficiently utilize these liquid amino acids does cause public concern. In this study, compound liquid amino acids from animal carcasses were utilized as additives into matured composts to create novel bio-organic fertilizer (BIO) containing plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR)SQR9, after that the effect on plant growth promotion of novel bio-organic fertilizers were investigated. Results showed that the optimal amendment concentration of liquid amino acids was 20%, which resulted in a maximum biomass of functional strains with the number of 2.25×108CFU/g (dry weight, the same follow) that was 3 times of the control without adding liquid amino acids. Pot experiment results showed that the effect on cucumber plant growth promotion of the novel BIO were superior to the other treatments amended with different concentrations of liquid amino acids and the control. The number of strain SQR9 in rhizosphere soil reached 2.5×105CFU/g soil. Results from pot experiments of different crops showed the novel produced BIO resulted in greater plant growth compared to the treatment amended with BIO produced by adding chemical fertilizer as additive, the treatment amended with BIO produced by adding none additive, the treatment amended with organic fertilizer and the treatment amended with organic fertilizer amended with liquid amino acids. Meanwhile, the treatments amended with the fertilizers with strain SQR9 showed better plant growth than the others, indicating that strainSQR9 exhibited plant growth promotion effect. Moreover, compared to the treatment amended with BIO produced by adding chemical fertilizer as additive, the treatment amended with novel BIO is more beneficial for the function enhancement of the strain SQR9. In the rhizosphere of different crops, significant higher number of functional microbes were observed in the treatment amended with novel BIO. To sum up, adding 20% of liquid amino acids effectively enhanced the growth of functional microbes in the organic fertilizer, and the produced novel BIO showed outstanding plant growth promotion effect.

SQR9; Compound liquid amino acids; Animal carcasses; Bio-organic fertilizer; Plant growth promotion effect

10.13758/j.cnki.tr.2018.02.007

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(2017YFD0200805)，中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目(KYCYL201502)，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(2016YFD0800605和2016YFE0101100)，國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31572212)，江蘇省高校品牌專(zhuān)業(yè)建設(shè)工程項(xiàng)目（PPZY2015A061），國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目(201610307027)和青藍(lán)工程項(xiàng)目資助。

(lirong@njau.edu.cn)

白國(guó)新(1990—)，男，山西晉中人，碩士研究生，主要研究方向?yàn)槲⑸锓柿稀⒋筇镏参镌耘?。E-mail: 1406102183@qq.com

S144.2

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