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微生物肥料能够有效增进土壤肥力、增强植物抗病性、改善作物品质,符合绿色环保的生产理念,发展前景广阔。水肥一体化技术具有肥效快,养分利用率高,节水节肥,降低生产成本,利于环境保护等优点,是现代农业的一项重大技术。研究微生物肥料与水肥一体化技术的结合具有重要意义。枯草芽孢杆菌HG-15由本实验室分离自黄河三角洲盐碱地小麦根际土壤,该菌株具有广谱抑菌活性,能够产生生长素(IAA)和ACC脱氨酶,具有防病促生双重作用,能够在小麦、玉米、黄瓜和杨树根际稳定定殖,耐盐性好。该菌株作为微生物肥料菌种已经在生产中推广应用。为研究该菌株在水肥一体化中的应用,本研究对该菌株菌体发酵的全可溶培养基配方及发酵条件进行了优化。主要研究结果如下:1.采用摇瓶发酵,对枯草芽孢杆菌HG-15菌体发酵的基础培养基进行筛选,获得最佳基础培养基配方为:葡萄糖4.5g/L、酵母粉5.0g/L、蛋白胨10.0g/L、NaCl 10.0g/L、MgSO4 0.2g/L、MnSO4 0.2g/L、水1.0L。发酵液菌体数量为2.076×109 cfu/mL。2.通过单因素试验和正交试验,对HG-15菌株菌体发酵培养基配方进行了初步优化。单因素试验确定了最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为酵母粉、(NH4)2SO4;通过正交试验确定了最佳碳氮比和最佳无机盐组合。初步优化获得的培养基配方为:葡萄糖4.5g/L、酵母粉46.5g/L、(NH4)2SO4 0.4g/L、NaCl 10.0g/L、MgSO4 0.8 g/L、MnSO4 0.2 g/L、KH2PO40.3 g/L,水1.0L。运用此配方摇瓶发酵,发酵液菌体数量为2.93×109cfu/mL。3.通过单因素试验,优化获得HG-15菌株菌体发酵最佳条件为:接种量10%、装液量50mL/250mL、温度28℃、转速200r/min。此条件下,运用初步优化获得的培养基配方进行摇瓶发酵,发酵液菌体数量为4.167×109cfu/mL。4.在最佳发酵条件下对HG-15菌株菌体发酵培养基配方进行了响应面法优化试验。Plackett-Burman试验结果显示,影响发酵液菌体数量的显著性因素为酵母粉、NaCl和MnSO4;最陡爬坡试验和中心组合试验确定了显著影响因素的最佳浓度,最终获得HG-15菌株菌体发酵最佳全可溶培养基配方为:葡萄糖4.5g/L、酵母粉60.125g/L、(NH4)2SO4 0.4g/L、NaCl 9.0g/L、MgSO4 0.8g/L、MnSO4 0.35g/L、KH2PO4 0.3g/L、水1.0L。运用优化获得的HG-15菌株菌体发酵最佳全可溶培养基配方,在最佳发酵条件下摇瓶发酵,发酵液中芽孢率大于90%时,菌体数量为5.122×109cfu/mL,与基础培养基相比,发酵液菌体数量提高了2.47倍。本研究获得的枯草芽孢杆菌HG-15菌体发酵全可溶培养基配方和发酵条件,对该菌株的工业化发酵和在水肥一体化中的应用具有较高参考价值。