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蚓粪对植物有益作用机理研究

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蚓粪对植物有益作用机理研究

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  1. 蚓粪对植物有益作用机理研究 姓名:赵海涛 学号:D08036 导师:封 克 教授

  2. 蚓粪对植物有益作用机理研究 一、研究意义 二、研究内容、研究目标、拟解决的关键问题 三、拟采取的研究方案及可行性分析 四、本研究的特色和创新之处 五、年度研究计划及预期研究结果 六、研究基础

  3. 蚯蚓消解处理有机废弃物的技术是近年来发展起来的一项新型生物处理技术。不但可以有效的消除苍蝇、蛆虫等出现,实现减量化、资源化的目标,而且提高了有机废弃物处理的经济效益,使有机废弃物资源化利用走上良性循环的道路。蚯蚓消解处理有机废弃物的技术是近年来发展起来的一项新型生物处理技术。不但可以有效的消除苍蝇、蛆虫等出现,实现减量化、资源化的目标,而且提高了有机废弃物处理的经济效益,使有机废弃物资源化利用走上良性循环的道路。 一、研究意义 2014/10/9 3

  4. 蚓粪是纯天然精微有机肥料,具有多孔状的团粒构造,保水、保熵、通气、肥效高、还有益菌生态肥功能,微量元素,尤其具有诱发作物免疫功能、更具有促进根细胞分裂生长天然激素、如IAA,IGA,GA3。是其它有机肥不具备的特点。

  5. 蚓粪在有机农业等方面具备独特的优势。主要用途为:蚓粪在有机农业等方面具备独特的优势。主要用途为: • Arancon 等的研究证明蚯蚓粪可以通过增加微生物的数量和活性来影响氮循环速度和分泌植物生长激素, 对草莓的生长发育、产量有显著的促进作用。 ①营养基质

  6. ②有机肥 • 施用蚯蚓粪改善甘蓝品质,降低甘蓝硝酸盐含量,提高维生素C含量。施用蚯蚓粪还可提高土壤中性磷酶、蛋白酶、脲酶和蔗糖等的活性,增强土壤供肥性能。Atiyeh 将蚯蚓粪浸提的腐殖酸加入到栽培基质中, 显著增加了西红柿和黄瓜的株高、叶面积和根干重等指标。

  7. ③抑制土传病害 • 适量添加蚯蚓粪可以抑制土壤害虫和土传病害。Arancon 等发现添加蚯蚓粪后与对照相比, 可显著降低植物寄生线虫的数量, 降低植物的感病率。

  8. ④脱臭剂 • 蚯蚓粪具有高孔隙率和比表面积,是各种臭气的高效吸附剂;蚯蚓粪中含有的大量微生物对臭气物质具有良好的吸收净化功能。蚯蚓粪经简单加工可作为生物除臭剂,在养殖场脱臭等方面具有广阔的市场应用前景。

  9. 综上所述,蚯蚓粪可作为新型的育苗基质、生物肥料、生物防治剂及养殖场脱臭剂等,但对蚯蚓粪的各项研究仍处于初期阶段,国内的大多数研究还停留在试验阶段,目前亟需进行系统的基础理论研究,为资源化、高附加值利用提供理论依据,对于蚯蚓消解有机固体废弃物产业的发展具有积极的意义。

  10. 二、研究内容、研究目标、拟解决的关键问题 内容一:蚓粪基本性质研究; 内容二:蚓粪对植物有益影响机理研究; 内容三:蚓粪对土壤有益影响机理研究; 内容四:蚓粪对土壤微生物区系影响机理研究。 (一)研究内容

  11. 研究内容一:蚓粪基本性质研究。 ①蚯蚓消解后蚓粪物理性质特征 • → 蚯蚓消解的有机废弃物在含水量、体积上的改变; • → 蚯蚓消解后有机废弃物的通气透水能力、颗粒大小、水稳定性等性质的变化;

  12. ②蚯蚓消解后蚓粪化学性质特征 • → 蚯蚓消解过程中有机废弃物中有毒、有害有机污染物的降解特征; • → 蚯蚓消解前后N、P、K等大量营养元素含量和存在形态的变化; • → 蚯蚓消解前后有机废弃物中有机质含量的变化; • → 蚯蚓消解前后有机废弃物pH值、代换量的变化; ③蚯蚓消解后蚓粪生物化学性质特征 • → 蚯蚓消解后有机废弃物中微生物区系的变化; • → 蚯蚓消解后有害微生物如大肠杆菌、沙门氏菌、粪链球菌等的变化; • → 蚓粪中的有益酶类和激素含量与种类。

  13. 研究内容二:蚓粪对植物有益影响机理研究 ① 蚓粪复合有机肥、蚓粪复配基对植物养分吸收、代谢及产品品质的影响 • → 施用蚓粪对植物根系和整个植株发育的影响; • → 施用蚓粪对植物养分吸收的影响; • → 施用蚓粪对植物产量和品质的影响。

  14. 研究内容三:蚓粪对土壤有益影响机理研究 ① 蚓粪对土壤理化性质和生物学性质的影响 • → 施用蚓粪后土壤耕性、通气透水性、团粒结构和水稳性能的变化; • → 施用蚓粪后土壤中有机质,N、P、K等大量营养元素的转化特征; • → 施用蚓粪后土中pH值、氧化还原电位、代换量的变化; • → 施用蚓粪后土壤微生物区系的变化; • → 施用蚓粪后土壤有益酶类和激素种类和含量的变化。

  15. ② 蚓粪对重金属土壤行为影响机理 • →蚓粪对土壤重金属植物有效性的影响研究 • →蚓粪对重金属在土水界面迁移的影响研究 • →蚓粪对植物吸收重金属及其在植物体内转运的影响研究 ③蚓粪对土壤有机污染物降解转化行为影响机理 • →蚓粪对有机污染物在土壤中降解转化的影响研究 • →蚓粪对有机污染物在土水界面迁移的影响研究 • →蚓粪对植物吸收土壤有机污染物及其在植物体内转运的影响研究

  16. 研究内容四:蚓粪对土壤微生物区系影响机理研究研究内容四:蚓粪对土壤微生物区系影响机理研究 ①蚓粪对土壤微生物区系影响机理 • →蚓粪对土壤有益微生物区系生态位影响的研究 • →蚓粪对土传病害青枯病的抑制作用机理研究 • →蚓粪对植物病毒、植物生长抑制物质的作用机理研究

  17. (二)研究目标 通过本研究的实施,计划全面了解蚓粪的基本性质;了解其对植物有益影响的机理;了解蚓粪对重金属在土壤和植物体内的迁移影响情况,蚓粪对有毒有害有机污染物降解转化行为影响;了解蚓粪对土壤有益微生物区系构建的影响机理;探明蚓粪抑制土传病害和植物连作障碍机理。为蚓粪的资源化利用和产品开发提供理论依据。

  18. (三)拟解决的关键问题 (1)蚓粪复配基质对青椒、黄瓜、番茄等蔬菜和花卉生长的影响机理。 (2)蚓粪对土壤养分行为影响机理 (3)蚓粪对重金属土壤行为影响 (4)蚓粪抑制土传病害和植物连作障碍机理

  19. 奶牛粪 猪 粪 城市生活污泥 接种蚯蚓 蚓 粪 物理性质 蚓粪基本性质研究 化学性质 生物学性质 蚓粪对植物有益 作用机理研究 蚓粪对土壤有益影响机理研究 蚓粪对土壤微生物区系影响机理研究 蚓粪对植物有益作用研究 蚓粪复合肥对蔬菜品质和产量影响机理 蚓粪复配基质对蔬菜生长的影响 蚓粪复配基质对花卉生长和花期的影响 蚓粪对土壤有效性影响机理 蚓粪对土壤养分行为影响机理 蚓粪对土壤酶活影响机理 蚓粪抑制土传病害机理 蚓粪缓解连作障碍的效果与作用机理 蚓粪对土壤有益微生物区系构建的影响 三、技术路线图

  20. 四、本研究的特色和创新之处 (1) 蚓粪对土壤有毒有害有机污染物降解转化的影响,到目前为止还未见有关报道; (2) 将蚓粪用于农业生产,并对其所引起的土壤理化和生物学性状的改变以及对植物生长和代谢、产品品质的影响等进行机理方面的探讨,这方面的研究还无人开展; (3) 项目系统的研究了蚓粪农业利用的基本性质和对环境安全的影响,为蚓粪的农业资源化利用提供理论依据。

  21. 五、年度研究计划及预期研究结果 • →2009年1月至2009年6月;完成第一部分研究工作,全面了解蚓粪基本理化、生物学性质; • →2009年7月至2009年12月;完成第二部分研究工作,掌握蚓粪复合肥对黄瓜、番茄等作物品质、产量影响机理,蚓粪复配基质对青椒、黄瓜、番茄等蔬菜和花卉生长的影响;

  22. →2010年1月至2010年6月;完成第三部分研究工作,掌握蚓粪对土壤养分行为影响机理,蚓粪对重金属土壤行为影响机理,蚓粪对土壤有机污染物降解转化行为影响机理;→2010年1月至2010年6月;完成第三部分研究工作,掌握蚓粪对土壤养分行为影响机理,蚓粪对重金属土壤行为影响机理,蚓粪对土壤有机污染物降解转化行为影响机理; • →2010年7月至2010年12月;完成第四部分研究工作,掌握蚓粪抑制土传病害(青枯病、立枯病)的机理,蚓粪对植物连作障碍(病毒、抑制物质)的效果与作用机理。 • →2011年1月至2011年5月;撰写论文,准备答辩。

  23. 六、研究基础 课题组曾经主持和在研的相关课题有: 大平二号蚯蚓工厂化养殖技术研究(江苏省重点攻关项目,2002); 生活污泥生物处理技术示范工程(江苏省环保科技项目,2005); 蚯蚓生态链控制畜禽污染产业化示范项目(省污染防治基金,2002); 秸秆生物岛还田修复污染及退化土壤的技术研究与开发(省社会发展项目,2007); 蚯蚓(动物)消解畜禽粪便生态资源化利用技术推广(省太湖专项,2007); 蚯蚓消解有机固体废弃物技术推广与应用(扬大-扬州市合作项目,2008)。

  24. 课题组通过前期工作,已掌握可用于污泥消解的蚯蚓饲养繁殖技术,为本项目的完成奠定了较好的基础。课题组通过前期工作,已掌握可用于污泥消解的蚯蚓饲养繁殖技术,为本项目的完成奠定了较好的基础。 • 课题研究小组成员也具备较强的肥料学研究的基础。 • 课题研究小组具备较强的植物养分吸收转运和农产品品质的研究基础。

  25. 项目研究研究依托平台 • 江苏省环境材料重点实验室 • 江苏省农业环境安全公共服务平台 • 扬州大学环境科学研究所 • 扬州大学环境科学、植物营养学、土壤学学科点

  26. 因此,从前期工作基础、设备条件、参加人员的素质等各方面来看,均已具备较好的研究基础。因此,从前期工作基础、设备条件、参加人员的素质等各方面来看,均已具备较好的研究基础。

  27. 扬州大学有机固废生物处理研究团队主要成员 技术顾问 王保辛研究员 钱晓晴 教 授 单玉华 教 授 团队负责人 封 克 教授 27 王小治 副教授 赵海涛 讲 师 徐轶群 讲 师

  28. 敬请批评指正 谢 谢! 28