果蔬退化土壤修复功能菌发掘及产业化应用-河北省农林科学院

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1、果蔬退化土壤修复功能菌发掘及产业化应用一、申报奖励类型：省科技进步奖二、推荐单位：河北省农林科学院三、项目简介因不合理耕作和施肥用药，菜田和果园普遍发生土壤退化，导致病害加剧，产量、品质下降，影响产业竞争力和消费者健康。病原菌增多，根系毒素积累和次生盐渍化是土壤退化的三大因子，同时存在，防治十分困难。利用微生物防控是国内外研发热点，但因缺乏优异菌株及产业化关键技术，制约了高效稳定产品面世。本项目历经15年研究，取得如下创新成果：1.以退化土壤三大因子为防控靶标，发明了以菌株功能检测+植物反应评测为特征的优

2、良菌株梯次筛选方法，获得单一菌株同时具有促根、抗病、解根毒、防根结线虫和提高植物耐盐、旱、寒功能的优异菌株5株，其中链霉菌TOR3209菌株适于多种作物，毛细跟提高3.6倍，土传病和根结线虫相对防效82.0%、77%，根毒耐受浓度提高4倍。克服了同类研究因靶标单一，功能不全等导致目的菌株应用效果低、不稳定问题。2.阐释了单一菌株优于多菌组合的生态学和生物学机制。功能菌定殖于根际和根表，除发挥自身功能外，能召集抗病、解磷、产IAA、ACCD、嗜铁素及降解纤维素和根毒等功能细菌在根际聚集，抑制肺炎杆菌、冰核菌

3、、根结线虫等病虫的侵入；通过激活植物保护酶SOD、POD和脯氨酸合成调控基因tomPRO2的高量表达，提高植物系统抗性。探明了腐熟有机肥、腐殖酸、生物炭等可保护并促进功能菌的繁殖，最佳组合可提高根际群体数量12倍，为高效应用指明了方向。3.创制了8种土壤修复微生物肥料，围绕产业化，突破三大关键接口技术：3.1创制了低温启动并具有防病促生功能的有机肥腐熟菌剂，发明了全封闭自动罐式有机肥快速发酵工艺及设备，提升了生产效率和质量。环境温度15℃下可正常启动发酵，比同类低5℃以上，并实现10小时脱害72小时熟化，

4、比常规工艺（9-20天）增效3-7倍。3.2发明了高密度原菌液固两相发酵工艺。固态芽孢杆菌、链霉菌和真菌原菌的活菌数量比传统工艺提高3-9倍，成本低30.8％，且无三废产出。添加复合保护剂，非芽孢类菌剂保存24个月，存活率达88.7％。3.3发明了颗粒生物肥高效造粒、低温干燥、冷包膜、均一化等新工艺和新设备，1建成了国内首条6万吨颗粒生物肥全自动无尘生产线。颗粒成型率从70%提高到91.0%，活菌存活率达90.6%，能耗下降20%以上，克服了造粒难、活菌保存难、能耗高、易吸潮等生物肥行业共性难题。系列产品

5、在不同退化土壤上应用，根围细菌与真菌比例提高5.1倍，接近大田水平，有机质降解率提高34.6％，全磷和全氮利用率分别提高26.0％和66.2％；植物根系干重提高33%，毛细根提高2-4倍，土传病害减少60.3-90.5％、减少用药30.0-55.0％，蔬菜增产18.0-45.0％，果蔬风味和品质显著改善。通过各级产业体系、联盟、技术推广和互联网加等平台，在全国进行了推广。近三年，累计生产微生物有机肥75.76万吨，应用454.56万亩，转化畜禽粪便393.91万吨，减排COD90599.50吨，减排氨氮2

6、757.40吨，新增利润197442.35万元。培育出生物肥料首个中国驰名商标、2个省级龙头企业、2个省级名牌产品、1个省级优质产品；获授权专利20项，其中发明专利10项，发表论文32篇，培养研究生8名。主持单位被推举为河北省有机与生物肥料产业创新联盟理事长单位，对生物肥行业的进步发挥了引领作用。四、主要完成单位及创新推广贡献1、河北省农林科学院遗传生理研究所，项目第一完成单位：全面负责项目的设计、组织实施、总结，提供实验室、仪器设备、试验基地等科研和示范转化条件。研制出耐低温的高效有机物料腐熟菌剂，完成

7、菌种发酵特性、菌剂发酵条件研究，确定应用技术规范；筛选出具有土壤生态修复，激活植物系统抗性功能的枯草芽孢杆菌B501和酒红土褐链霉菌S506，研制出功能菌剂；研究探明了腐熟菌剂、功能菌剂的土壤生态调控、植物抗性调控功能机制。研制出系列微生物有机肥配方和生产工艺并组织进行推广转化。发起成立了石家庄有机与生物肥料产业技术创新战略联盟，促进成果转化，引领产业实现技术跨越。2、石家庄金太阳生物有机肥有限公司，项目第二完成单位:负责进行了有机肥发酵、系列微生物有机肥的中间试验、生产试验、技术集成示范和技术与产品的示

8、范推广。完成了有机肥规模发酵工艺中试和生产试验，建立年处理10万吨规模的有机肥发酵示范基地；完成了微生物有机肥规模生产关键工艺和设备的设计、制作和调试；发明了“多圆盘组合造粒”“双向低温干燥”“营养包膜剂”“颗粒冷包膜”“颗粒均质化”等工艺和配套设备；进行关键技术集成，建设完成国内首条以畜禽粪便为主要原料的6万吨级颗粒型微生物有机肥全自动无尘生产线，引领了行业向现代化迈进。23、北京生物技术研究中心，项目第三完成单位。主要负责