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党的十九大指出,我们要建设人与自然和谐相处的现代化,创造更多的物质和精神财富,提供更多的优质生态产品,创造更加优美的生态环境,以满足人民日益增长的美好生活需求。以微生物为主要成分的生物肥料具有提高土壤肥力,改善土壤环境,修复土壤结构等功效,是实现农业绿色、和谐、健康、可持续发展的有效途径。本文以地衣芽孢杆菌产生聚谷氨酸为研究对象,首先对实验室现有地衣芽孢杆菌和5种市售芽孢杆菌进行了活化、纯化和摇瓶发酵水平的聚谷氨酸合成能力对比,选择提升潜力最大的菌株,并进行了生态学观察和分子学鉴定,将该菌株命名为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)A2-10。随后我们对A2-10摇瓶水平发酵条件进行了优化,通过单因素和正交实验确定最佳的发酵培养基。实验结果表明,当装液量为30 mL/300 mL,培养基配方为4.37%味精,2%葡萄糖,8%麦芽糊精,8%蛋白胨,1.5%硫酸钾,1.45%氯化钠,0.15%氯化钙,0.15%硫酸镁,接种量为5%,pH控制在6.5-7.5之间时,聚谷氨酸的产量达到了30 g/L以上。优化完成后通过20 L发酵罐进行了发酵过程控制优化,主要针对pH和DO控制优化,补料策略的工艺优化。实验过程中控制发酵液pH在6.5-7.5之间,控制最大通风比为0.8 V/V.m,确定最佳补料原料为葡萄糖水溶液,并维持发酵液还原糖浓度在0.3%左右,聚谷氨酸含量达到了达到35 g/L,发酵液粘度达到了4800 mPa.s。在20 L发酵罐上优化结束后,然后在500 L发酵罐上进行了中试验证,共进行了5轮实验,聚谷氨酸含量平均在34 g/L左右,发酵液粘度平均到了4700mPa.s。本工艺生产工艺简单易操作,成本低,设备要求低,具备进行工业化生产的条件。最后对聚谷氨酸制剂在苦瓜大棚生产上的应用效果评价及分析。研究结果表明,当施用量为500 g/亩时,苦瓜的性状由明显改善,瓜长、瓜横径、果形指数、平均瓜重、瓜柄长度、VC含量、可溶性糖含量均有明显改善,分别提高9.63%,28.64%,16.68%,2.21%,14.79%,26.72%,表明该菌剂可以明显促进苦瓜苗生长,促进苦瓜膨果。