农业生产中过量或单一施用化肥会造成土壤板结和环境污染,配合使用农业废弃物制备的生物有机肥不仅能改善土壤结构、增加土壤肥力和提高作物品质,还能达到农业废弃物资源化利用的目的。柚子皮具有丰富的孔状结构,富含大量植物纤维,能吸附细菌和养分,并为细菌和养分的释放提供通道,具有制作缓释肥料的吸附剂或载体的潜力。但这种潜力常受其表面无定型特性制约,为提高其性能,需要对其表面进行改性。本研究以梁平柚皮为原料,经过改性,制备复合微生物缓释肥,并测定其效果。首先对用于微生物肥料的固氮菌和解磷、解钾菌进行了性能鉴定和生产条件优化,以巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）作为解磷菌,其解磷能力为209.04±4.22mg/L,最佳培养条件为,1.5%糖蜜、1.45%黄豆粉、1%硫酸镁、28℃、180 r/min;胶冻样芽孢杆菌（Bacillus gelatinosus）作为解钾菌,其解钾能力为15.57±0.12 mg/L,最佳培养条件为1.5%糖蜜、1.45%蛋白胨、1%硫酸镁、28℃、180 r/min;多粘类芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa）作为固氮菌,其固氮能力为340.42±22.4 mg/L,最佳培养条件为1.5%糖蜜、1.45%脱脂豆粉、1%硫酸镁、28℃、180 r/min。通过炭化、异丙醇、磷酸、三氯化铁和过氧化氢这5种改性方法对柚皮粉进行改性,并分析了改性后和未改性柚皮粉的表面官能团、元素含量、形貌和比表面积,以及对硝态氮、磷酸盐、钾离子在不同p H环境、不同吸附体系浓度、不同时间的吸附量,探究其吸附机制。结果发现,以三氯化铁改性柚皮粉后,对铁元素含量增加明显,表面官能团更为丰富,表面因被铁的化合物覆盖变得更加粗糙且孔隙更密集;在酸性环境中对硝态氮和磷酸盐的吸附效果较好,在碱性环境中对钾离子的吸附效果较好;对硝态氮的吸附方式以单分子层物理吸附为主,最大吸附量为36.95±3.52 mg/g,对磷酸盐和钾离子的吸附方式以化学吸附为主,最大吸附量分别为46.76±0.12 mg/g和15.4±2.2 mg/g;对功能菌的固定量为3.67±0.15×10~8个/g。用三氯化铁改性后的柚皮粉制备成由内核、内膜、柚皮粉层和外膜构成的柚皮基复合微生物缓释肥。制成的肥料具有核壳结构,其表面外膜层完好、光滑、无裂痕,表面有微孔利于营养物质的释放。成品肥料有效活菌数为0.35±0.01×10~8个/g、总氮含量4.52±0.12%、总磷含量1.75±0.32%、总钾含量12.87±0.65%、有机质含量52.14±0.42%、含水量16.97±2.46%、p H 6.07±0.01,重金属元素均未超标,符合《生物有机肥》NY884-2012标准。养分释放,总氮在第1 d时释放31.41%,第11d时释放95.6%,第28 d释放达到99.01%;总磷在第1 d释放45.16%,第11 d时释放98.4%,第28 d时释放达到99.02%;速效钾第1 d释放56.96%,第9 d释放达到98.67%,第28 d时释放量达到99.24%,肥料具备一定缓释作用。小白菜肥料效果试验发现,柚皮基复合微生物缓释肥组较处理前改善了土壤p H,土壤含水量增加了28%,土壤有机质增加了15%,土壤速效氮、速效磷和速效钾增加了861%、545%、140%,土壤过氧化氢酶活性、脲酶活性、蔗糖酶活性分别增加了16%、90%、1303%,土壤微生物量增加210%。柚皮基微生物复合缓释肥组较对照组,小白菜鲜重增加了659%,叶绿素和维生素C分别增加了625%、231%,过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性和超氧化物歧化酶活提高了107%、61%、1%,总氮、总磷和总钾提高了179%、112%、504%。柚皮基复合微生物缓释肥有效的提高了土壤肥力和小白菜的产量与品质。研究结果显示,研发的柚皮基复合微生物缓释肥是一种具有一定缓释功能的生物有机肥,初试肥料效果明显,值得进一步推广示范,为实现柚皮农业废弃物的综合资源化利用和减少化肥的过量施用带来的环境问题提供一定解决方案。