以下是一些有机肥中有益微生物筛选与应用技术的研究案例

案例一：利用根瘤菌提高豆科植物的固氮能力

• 研究背景：豆科植物 - 根瘤菌共生体系是自然界中重要的固氮方式。但在一些土壤环境中，根瘤菌的自然定殖和固氮效率可能受到多种因素的限制。

• 筛选过程：

• 从不同品种的豆科植物（如大豆、苜蓿）的根瘤中采集样本。将根瘤表面消毒后，用无菌水研磨，进行梯度稀释，然后在以甘露醇为碳源、酵母提取物为氮源，含有刚果红的 YMA（酵母甘露醇琼脂）固体培养基上进行涂布。

• 经过培养后，挑选能够在培养基上生长并且产生典型根瘤菌菌落特征（如边缘整齐、圆形、不透明等）的单菌落进行多次纯化。

• 利用 16S rRNA 基因序列分析对纯化后的菌株进行鉴定，确定其为根瘤菌属的不同菌株。

• 应用技术和效果：

• 将筛选得到的根瘤菌菌株制成菌剂，与有机肥混合后施用于大豆种植。在田间试验中发现，接种了根瘤菌菌剂的大豆植株，根瘤数量比对照增加了约 30% - 50%。

• 大豆的固氮酶活性显著提高，通过乙炔还原法测定，固氮酶活性比未接种处理提高了约 2 - 3 倍。

• 最终大豆产量提高了 15% - 20%，同时土壤中的氮素含量在收获后也有所增加，改善了土壤肥力。

案例二：筛选解磷微生物用于提高土壤磷有效性

• 研究背景：土壤中存在大量的磷元素，但大部分以难溶性的形式存在，植物难以吸收利用。解磷微生物能够将这些难溶性磷转化为植物可吸收的形态。

• 筛选过程：

• 从长期施用磷肥的农田土壤、富含有机质的堆肥和植物根际土壤中采集样本。

• 采用以磷酸钙为唯一磷源的 NBRIP（National Botanical Research Institute's phosphate growth medium）固体培养基进行分离。将土壤样本稀释后涂布在培养基上，培养一段时间后，观察到菌落周围出现透明圈的菌株被初步判定为解磷微生物。

• 对这些菌株进行纯化，通过生理生化试验（如测定其对不同碳源、氮源的利用能力，产酸、产气情况等）和基因测序（如 gyrB 基因测序用于细菌鉴定）进一步鉴定解磷微生物的种类，主要包括芽孢杆菌属（Bacillus）和假单胞菌属（Pseudomonas）的一些菌株。

• 应用技术和效果：

• 将筛选出的解磷微生物与有机肥结合制成生物有机肥。在盆栽试验中，对玉米施用这种生物有机肥后，土壤中有效磷含量在种植周期内持续增加，相比普通有机肥处理，有效磷含量提高了约 40% - 60%。

• 玉米植株的磷吸收量显著增加，通过测定植株地上部和地下部的磷含量，发现磷吸收量提高了约 30% - 40%。

• 玉米的生长状况得到明显改善，株高、茎粗、叶面积等生长指标均优于对照，最终产量提高了约 10% - 15%。

案例三：筛选拮抗微生物防治土传病害并应用于有机肥

• 研究背景：土传病害如枯萎病、根腐病等严重影响作物的产量和品质。利用拮抗微生物防治土传病害是一种环境友好型的生物防治方法。

• 筛选过程：

• 从健康植物根际土壤和发病植株周围的 “抑菌土” 中采集样本。

• 采用平板对峙培养法，将病原菌（如尖孢镰刀菌）和从土壤样本中分离的微生物分别接种在 PDA（马铃薯葡萄糖琼脂）平板的两侧，观察是否出现抑菌圈。挑选能够产生明显抑菌圈的微生物进行纯化。

• 通过形态学观察、生理生化鉴定和分子生物学方法（如 ITS 序列分析用于真菌鉴定，16S rRNA 序列分析用于细菌鉴定）确定拮抗微生物的种类，包括木霉菌（Trichoderma）和芽孢杆菌（Bacillus）的一些菌株。

• 应用技术和效果：

• 将拮抗微生物制成菌剂添加到有机肥中。在黄瓜枯萎病防治试验中，施用含有拮抗微生物的有机肥后，黄瓜枯萎病的发病率显著降低，相比未处理对照，发病率降低了约 50% - 70%。

• 土壤中病原菌的数量明显减少，通过稀释平板法测定土壤中尖孢镰刀菌的数量，发现其数量降低了约 1 - 2 个数量级。

• 黄瓜植株的生长得到促进，根系发育良好，地上部生长健壮，产量提高了约 10% - 20%。同时，这种生物防治方法减少了化学农药的使用，提高了农产品的安全性。