近年来,大量使用化肥导致土壤板结、土壤微生物种类和数量减少、土壤肥力不足、农作物品质下降。生物肥料不仅可以促进作物生长、改善作物品质,还能提高土壤生物活性,促进土壤生态系统的物质循环。但是,现有的生物肥料存在生物菌剂单一,发酵工艺不成熟,无机养分与有机养分含量不平衡等问题。为了解决上述问题,本研究利用三株植物根际促生菌(桔黄假单胞菌JD37,解淀粉芽孢杆菌S3-1,巨大芽孢杆菌LY11)构建多功能菌剂,通过将复合菌剂与其他外源物(有机养分、无机养分)联合应用,试制出全元生物有机肥,探讨其在实际耕作中,对作物产量及品质和对土壤生物活性的影响。本研究采用单纯形重心设计方法进行了复合功能菌剂组合,应用响应面法得到最优发酵培养基配方,再通过正交实验优化发酵条件,优化后菌种数。选取溶磷作为功能性指标,通过正交实验优化溶磷条件,并根据底物消耗动力学,阐述菌株溶磷速率与生长速率的关系。大田实验证实了复合菌剂对菠菜生长、土壤酶活性均具有促进作用。将7.5L复合菌剂发酵液中添加不同的无机养分(A:20g化肥,B:10g化肥,C:10g化肥+1%氯化镧),再用草炭饱和吸附添加无机养分的复合菌剂,并按1:1比例与蚯蚓粪混合后,制备成三种固体剂型的全元生物有机肥应用于菠菜的大田种植。数据表明,低剂量稀土的加入不仅丰富了无机养分的种类,更能有效促进菠菜生长,较好维持各时期土壤微生物数量,减缓土壤pH下降,水分流失和盐度升高。与对照组相比,菠菜中叶绿素a,Vc,可溶性固形物含量在施用全元生物有机肥C后显著提高,与传统化肥组相比,硝酸盐和亚硝酸盐含量显著降低。以上实验结果表明,通过优化发酵工艺,可以提高复合菌剂有效活菌数与溶磷量。证实了这种复合发酵方法的可行性,为复合发酵提供了一些参考。为了解决无机养分与有机养分含量不平衡这个问题,将复合菌剂连同其他外源物(有机养分和无机养分)按不同配比,制备三种全元生物有机肥,并将其应用于作物的田间种植。研究发现全元生物有机肥C对作物生长具有促生效果,对土壤酶活性有提升作用较好,还能有效降低作物中硝酸盐、亚硝酸盐含量。证实了添加少量低剂量稀土与化肥所制备的全元生物有机肥能满足菠菜的养分需求,显著改善土壤质量、有效调控土壤微生物区系,提高土壤肥力,提高农作物产量和品质。稀土的加入可以丰富无机养分的种类,同时减少化肥的使用。这些研究为将该全元生物有机肥应用于促进农作物生长,改善作物品质奠定基础。