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近年来,随着农业的快速发展,微生物肥料的生产规模也在不断扩大,固氮微生物已经成为微生物肥料中重要的组成部分。固氮类芽孢杆菌(Paenibacllus azotofixans)是能够固定空气中79%的氮气,并具有抗逆能力芽孢的一类菌株。它对核盘菌、玉蜀黎赤霉、棉花黄委病菌等多种病原菌危害均有防治作用。其芽孢的生成量是影响产品实际应用效果的关键因素。本论文在对固氮类芽孢杆菌的基础碳源、碳源添加量、发酵培养条件优化的基础上采用1 m~3发酵罐进行实际发酵生产并制作成颗粒状的生物有机肥。以英国红芸豆为试验对象通过一年两试点增施生物有机肥的施肥方案对发酵产品的应用效果进行了初步探究,为固氮类芽孢杆菌产品的研发和推广提供理论依据。本论文的主要研究结果如下:1)在现有文献中收集到用于固氮类芽孢杆菌发酵的培养基3种,通过摇瓶试验筛选出最适于菌株生长的发酵培养基配方(蛋白胨10 g、酵母提取物5 g、氯化钠2.5 g、葡萄糖10 g、蒸馏水1000 mL)做为后续试验的初始发酵培养基配方。并对初始发酵培养基最佳碳源及碳源添加量进行优化,优化后结果为葡萄糖、15 g/L。发酵液的含菌量较初始发酵培养基增加了1.58×10~8 CFU/mL。2)采用正交试验法,获得该菌株发酵过程中对含菌量影响因素的排序结果:A(装液量)>B(培养温度)>C(转速)。固氮类芽孢杆菌的最佳发酵培养条件为:装液量100 mL/500 mL、培养温度为30℃、转速为200 r/min。在此发酵条件下菌株发酵液的含菌量为5.83±2.28×10~8 CFU/mL,较初始发酵条件下2.13×10~8 CFU/mL,增加了3.7×10~8 CFU/mL。3)采用1m~3的液体发酵罐进行固氮类芽孢杆菌ACCC10251的发酵培养,通过监测发酵液中菌株的形态、数量、pH值并动态调整溶氧。其发酵液最终的含菌量为11.3×10~8 CFU/mL。将发酵液进行后处理,制成符合生物有机肥标准的颗粒型产品。4)生物有机肥的田间试验。山西省忻州市神池县大严备乡大严备村试验点增施生物有机肥的试验组,荚长、蛋白质、每hm~2产量及净利润相比常规施肥组分别提高了5.62%、23.92%、7.46%和4.37%;青羊渠试验点增施生物有机肥的试验组,荚长、籽粒密度、蛋白质、每hm~2产量及净利润相比常规施肥组分别提高了3.76%、4.13%、31.43%、6.53%和3.93%。总体来看,增施生物有机肥可以有效提高红芸豆品质,达到增加红芸豆产量的目的。