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化肥和农药的过量使用不仅导致农业面源污染,也制约着农业生产效率,对人类健康和经济可持续发展构成威胁。光自养微藻是一类优异的农业生物资源,应用微藻处理农林牧废弃物偶联功能性饲料和肥料以及生物农药等高附加值生物产品已成为现代农业绿色、高效、安全和可持续发展的一个新的增长点。微藻作为一种环境友好型生物肥（biofertilizer）,已展示多重效益的应用前景。深入研究不同藻种生物肥的作用机制、施用技术及经济环境效益,可为这类新型生物肥的研发及其在农业增值增效和功能化应用提供新的知识和技术支撑。本文选取可规模化养殖和应用于农业废弃物资源化利用的小球藻（Chlorella）,命名为（SXND-25）,制备小球藻液体生物肥（liquid microalgal biofertilizer）,在温室环境条件下直接滴灌土壤,研究不同剂量、不同时期施用对叶菜类作物小油菜（Brassica chinensis L.）生长、产量、营养品质的作用机制,研究小球藻液体生物肥对土壤肥力和根际微生物菌群的调控效应等。系统优化确立试验处理组,全藻肥处理(ZF,未稀释的对数期小球藻藻液,藻细胞密度6.80±0.52×108 cell·ml-1),半藻肥处理(BZF,50%未稀释的对数期小球藻藻液+50%水,藻细胞密度3.40±0.26×108 cell·ml-1),传统化肥处理（HF,复混肥料N-P2O5-K2O,25-12-8）和水对照处理（CK,自来水）。全生育期滴灌处理,分别在四叶期（T1）和六叶期（T2）取小油菜植株测定根系及地上部分生物量和各种生长指标,在收获期取样,测定小油菜产量和营养成分,测定土壤肥力指标和高通量测序分析根际微生物菌群的多样性。主要研究结果如下:1.土壤理化性质和养分径流分析显示,小球藻液体生物肥可显著改善土壤肥力。与CK相比,BZF土壤碱解氮含量提高10.61%,有机质提高5.00%。小球藻液体生物肥也显著提高了小油菜对养分的吸收利用率和偏生产力,同时上调土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化物酶的酶活性。与BZF和ZF相比,HF土壤呈酸性,有机质含量低,多酚氧化酶活性升高,蔗糖酶活性减少,综合土壤肥力较低。与传统化肥相比,小球藻液体生物肥对土壤理化性质和土壤酶活性有显著的改善作用,是一种环境友好的新型生物肥。2.根际微生物菌群分析表明,小球藻液体生物肥可显著调控土壤微生物群落结构,提高有益菌丰度,减低致病菌丰度。与CK相比,SQ、ZN、ZF、BZF根际土壤细菌群落Aggregicoccus、Bauldia、Escherichia-Shigella、Hyphomicrobium、Nocardioides和Streptomyces等6种致病性细菌属相对丰度显著性降低。Diaminobutyricimonas、Microcella、Peredibacter、Pseudofulvimonas、Roseococcus、Salinarimonas和Thermomonas等7种有益细菌群相对丰度显著性升高。与CK相比,ZN、ZF和BZF根际土壤真菌中子囊菌门（Ascomycota）和被孢霉门（Mortierellomycota）相对丰度大幅下降,Chrysosporium、Cladosporium、Lepiota、Mortierella、Podospora、Pseudogymnoascus、Rhizopus、Sarocladium、Scedosporium、Spiromastix和Thielaviopsis等11种致病性真菌属的丰度显著性降低。3.小油菜生长参数测定揭示,小球藻液体生物肥可显著促进小油菜生长。四叶期（T1）BZF效果最好,其根长、根冠比、叶绿素b含量、叶绿素b/a值、净光合速率和根系活力比CK分别提高了100.00%、139.00%、99.00%、80.20%、366.70%和172.00%。同样,六叶期（T2）也是BZF效果最好。可见,小球藻液体生物肥能促进小油菜种子根部发育,提高叶片中叶绿素含量和净光合速率,以及根系活力。浓度为50%的小球藻液体生物肥促进效果优于100%的小球藻液体生物肥。4.分析小油菜产量及品质发现,小球藻液体生物肥可显著提高小油菜产量和营养品质。六叶期（T2）BZF产量分别是CK和HF的175.82%和140.00%。四叶期（T1）BZF、ZF与CK相比可溶性糖含量分别提高了171.29%和134.49%,蛋白质含量分别提高了141.67%和133.33%,纤维素含量分别降低了53.65%和29.85%。六叶期（T2）BZF、ZF与CK相比纤维素含量分别降低了52.80%和50.35%,蛋白质含量分别提高了116.67%和88.89%。然而,HF与CK纤维素和蛋白质含量无显著差异。与传统化肥相比,浓度为50%的小球藻液体生物肥显著提高小油菜产量和营养物质累积。小球藻液体生物肥能促进光合碳同化产物更多的流向油脂和蛋白合成途径,增加了小油菜油脂和蛋白含量,提高了小油菜的产量和营养品质。总之,小球藻液体生物肥能提供优质有机质、大量和微量营养,激活根际有益菌群和改善土壤肥力,加速养分被植物吸收利用,促进植物生长和提高小油菜产量和营养品质。可作为环境友好的新型生物肥应用于叶菜类及其他农作物的绿色高效和健康生产。