在宁夏固原地区马铃薯是其支柱产业之一,主要以马铃薯淀粉加工为主,但是马铃薯淀粉加工后会产生大量马铃薯淀粉加工汁水,而马铃薯淀粉加工汁水中含有大量的蛋白质等有机物,自然排放会产生大量恶臭味物质,不仅对环境造成污染,还会造成资源浪费,因此,本研究以粘质沙雷式菌N-1为出发菌株,利用常压室温等离子体（ARTP）技术诱变选育出一株能高降解蛋白质、减少臭味物质产生和耐低温的优良菌株NT-1,并进行发酵条件工艺优化,将在最优条件下发酵后的马铃薯汁水应用于马铃薯种植。研究结果如下:（1）诱变筛选:利用ARTP技术诱变出发菌株N-1,通过对比酪蛋白降解透明圈大小进行初筛,后以马铃薯淀粉加工汁水为培养基,以蛋白质降解率、挥发性臭味物质、生物胺及营养物质含量为指标进行复筛,并进行遗传稳定性研究,结果表明:在ARTP诱变60 s选育出一株耐低温、蛋白质降解率高、生物胺等臭味物质含量低、营养物质含量多且有良好遗传稳定性的突变菌株NT-1。该菌株与出发菌株N-1相比,蛋白质降解率提高了 15.13%,生物胺含量下降了82.84%,氨氮含量下降了 12.15%,挥发性臭味物质未检出,腐植酸含量提高了 19.39%,必需氨基酸含量提高了 16.22%。传代10次培养,蛋白质降解率无明显变化,具有较好的遗传稳定性。（2）菌株NT-1发酵工艺优化:在单因素实验、Plackett-Burman实验的基础上,以接种量、发酵时间、pH为自变量进行响应面优化。结果得出:最适接种量3.88%,pH 6.20,发酵时间99 h,在此条件下蛋白质降解率为68.56%,氨氮含量为1.56 mg/L,腐植酸含量为12.13 mg/L,总氨基酸含量为9.16‰,生物胺总含量为2.37mg/L,未检测出挥发性臭味物质,14种矿物质总含量为2645.742 mg/L、植物激素总含量为21175.2939 ng/mL。（3）菌株NT-1发酵后的马铃薯淀粉加工汁水应用:发酵后的马铃薯淀粉加工汁水作为一种水肥应用于马铃薯灌溉种植试验,设置追肥处理组与清水浇灌组做对照,结果表明:发酵的马铃薯淀粉加工汁水浇灌的马铃薯产量、商品率及品质不同程度的高于追肥处理和清水浇灌处理,当汁水浇灌量为1100 m3/hm2时,其产量为42261.761 kg/hm2,商品率为77.95%,块茎的干物质、淀粉、粗蛋白、还原糖、维生素C和氨基酸分别为23.92 g/100g鲜重、19.11%、3.583%、0.136%、17.66 mg/100g和25.42‰。表明马铃薯淀粉加工汁水经NT-1菌株降解后,可促进马铃薯的生长,该研究为马铃薯淀粉加工汁水的再利用提供了参考。（4）采用高效液相色谱和串联质谱（UPLC-MS/MS）技术检测马铃薯块茎中广泛靶向代谢物,进一步分析菌株NT-1发酵后的马铃薯淀粉加工汁水对马铃薯的影响。结果表明:共检测到11大类,1063种代谢物,主要为黄酮类、生物碱类、脂质等,不同处理组的马铃薯代谢物有明显的区别,说明发酵汁水浇灌对马铃薯代谢产物有显著影响,对代谢物进行KEGG富集分析发现,发酵汁水浇灌组和追肥组共有505种差异代谢物质,主要代谢途径有黄酮和黄酮醇生物合成、半乳糖、亚油酸代谢等;发酵汁水浇灌组和清水浇灌组中共有531种差异代谢物质,主要的代谢途径有类黄酮生物合成、嘧啶、α-亚麻酸代谢等。对主要差异代谢物分析可知,发酵汁水浇灌的马铃薯中氨基酸、黄酮、生物碱等代谢物大多得到提升,表明经菌株NT-1发酵的马铃薯淀粉汁水浇灌马铃薯可提高马铃薯品质,这为马铃薯淀粉加工汁水的再利用提供了可信依据。