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高浓度有机废水资源化生产多粘类芽孢杆菌农用菌剂

2017-04-28

食品发酵与农产品加工行业的高浓度有机废水中COD浓度高(> 10 000 mg/L),排放量大,处理达标困难。这些废水中的有机物可生化性强,可为微生物的生长提供丰富的营养,开发其资源化利用技术是减少污染排放的有效途径。

多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)是一类具有广泛宿主的植物促生菌(plant growth-promoting bacteria,PGPB),对多种细菌、真菌等引起的植物病害具有较好的防治效果,对人或动植物没有致病性,已广泛应用于农业领域。中国科学院环境生物技术重点实验室的科研人员从小麦叶片上分离筛选出一株多粘类芽孢杆菌EBL-06菌株,能在植物叶际及根际定植,对多种病原菌具有较强的拮抗作用,并且能够促进作物的生长发育,提高农产品的品质[1]。而且,该菌株可以利用多种高浓度有机废水作为培养基进行培养,培养物能达到农用微生物菌剂的质量标准,显示出良好的绿色农业应用前景。

一、高浓度有机废水资源化利用

谷立坤等[2]利用味精废水和土豆加工废水制作培养基,优化了粘类芽孢杆菌EBL-06菌株的培养条件,在28℃、pH 6.0 7.5的条件下培养15小时,培养物的有效活菌数可达65亿CFU/mL。徐圣君等[3]优化了红薯淀粉废水培养EBL-06菌株的工艺参数,在29℃、pH 6.5的条件下培养16小时,培养物的有效活菌数可达97亿CFU/mL。王立国等[4]利用污水处理厂的剩余污泥和酿酒废水培养EBL-06菌株,培养物的有效活菌数也可达到20亿CFU/mL以上。这些培养物的有效活菌数均符合农用微生物菌剂的国家标准(≥2亿CFU/mL)。

二、在生物农药方面的应用

白志辉等[1]测试了多粘类芽孢杆菌EBL-06菌株对番茄灰霉病的病原菌灰葡萄孢(Botrytis cinerea)、黄瓜黑星病的病原菌(Cladosporium sp.)和木霉菌(Trichoderma sp.)的拮抗作用,都显示出了良好的拮抗效果。以高浓度有机废水为原料制备的生防菌剂不仅可以防治多种植物病害,而且生产成本低廉,实现废水的资源化利用,减少环境污染。

三、在微生物肥料方面应用

宿燕明等[5]将稀释100倍至1 000倍的EBL-06菌株发酵液用于小油菜的施肥过程中,可以显著降低小油菜中的硝酸盐含量,提高了蔬菜的品质。徐圣君等[2]通过叶面喷施稀释的多粘类芽孢杆菌发酵液,显著提高了茶叶的产量、水浸出物和茶多酚含量,为有机茶生产、环境友好型肥料的开发以及废水资源化利用提供了借鉴。