[發明專利]削減作物中鎘含量的土壤調理劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310533517.2
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103555336A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 唐八生;曹典軍;彭群;蘇豐薇;朱麗;郭帥;蔡浩
• 申請（專利權）人: 湖南泰谷生物科技股份有限公司
• 主分類號: C09K17/00
• 分類號: C09K17/00;C09K17/06;A01B79/00;C09K101/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術領域

本發明涉及土壤學領域，特別是涉及一種削減作物中鎘含量的土壤調理劑及其制備方法和應用。

背景技術

鎘不是人體的必需元素。鎘和鋅是同族元素，在自然界中鎘常與鋅、鉛共生。當環境受到鎘污染后，鎘可在生物體內富集，通過食物鏈進入人體引起慢性中毒。鎘被人體吸收后，在體內形成鎘硫蛋白，選擇性地蓄積肝、腎中。其中，腎臟可吸收進入體內近1/3的鎘，是鎘中毒的“靶器官”。其它臟器如脾、胰、甲狀腺和毛發等也有一定量的蓄積。

鎘污染土壤一是工業廢氣（如有色金屬的冶煉、煅燒，礦石的燒結，含鎘廢棄物的處理等）中的鎘隨風向四周擴散，經自然沉降﹐蓄積于工廠周圍土壤中；二是含鎘工業廢水灌溉農田。該鎘污染源主要是鉛鋅礦及有色金屬冶煉、電鍍和用鎘化合物作原料或觸媒的工廠。2006年3至4月，廣州中山大學生物科技學院聯同香港浸會大學生物系抽查化驗中港兩地市面出售的楊桃，51%鎘含量屬嚴重超標；湖南省株洲市2006年1月，新馬村發生震動全國的鎘污染事件，有2人因不明原因死亡，150名村民經過體檢被判定為慢性輕度鎘中毒；如何有效地治理鎘污染，尋找到正確的途徑與方法是關鍵。

目前主要有兩種：一種是將污染物鎘清除；另一種是改變重金屬鎘在土壤中的存在形態，使其固定鈍化，從而降低其移動性和生物可利用性[俄勝哲，楊思存等.我國土壤重金屬污染現狀及生物修復技術研究進展.安徽農業科學［J］.2009,37(19):9104-9106]。鑒于目前重金屬鎘污染土壤大多尚處在中輕度污染水平，研究采取快速有效的生物與理化綜合修復技術，即可確保糧食質量安全又可繼續維持生產，對緩解我國當前人口與耕地資源矛盾，具有十分重要的意義。

發明內容

為實現削減作物對重金屬離子鎘Cd^＋的吸收，本發明提供一種削減作物中鎘含量的土壤調理劑及其制備方法和應用。

本發明提供的一種削減作物中鎘含量的土壤調理劑，由以下重量份的原料混合制成：生物菌素6～14份，理化調節因子86～94份；優選為由以下重量份的原料混合制成：生物菌素10份，理化調節因子90份。本發明的削減作物中鎘含量的土壤調理劑是固體狀劑型。

其中，所述生物菌素的有效成分為沼澤紅假單胞菌（Rhodop?seudanonas?palustris），選自中國微生物菌種保藏管理委員會農業微生物中心ACCC10649、ACCC00309、ACCC00311中的一種或多種，作用是吸附固化、鈍化、螯合重金屬離子鎘Cd⁺。

其中，所述生物菌素中沼澤紅假單胞菌（Rhodop?seudanonas?palustris）的總有效活菌數≥18.0×10⁸，優選總有效活菌數≥22.0×10⁸cfu/g。

其中，所述理化調節因子由以下重量份的原料粉碎過200目篩后混合而成：白石粉40～72份、白泥粉20～40份、七水硫酸鋅3～5份、氧化鎂3～7份。優選為白石粉61份、白泥粉30份、七水硫酸鋅4份、氧化鎂5份。白石粉中的CaCO₃質量百分比＞90%；白泥粉為氨堿法生產純堿時產生的廢渣，pH值9.3～11.2，含CaCO₃20.3～28.5%、Ca(OH)₂4～4.9%、CaSO₄3.1～4.6%、Mg(OH)₂4.2～5.6%、Fe₂O₃0.5～1%、SiO₂9.03-10.25%；氧化鎂為食品級氧化鎂。

所述生物菌素通過如下方法制備：將沼澤紅假單胞菌的原始菌種在無菌條件下進行斜面培養、搖床培養、發酵罐培養后，將得到的發酵液經過濃縮干燥得到孢子粉，混合孢子粉即得到生物菌素。具體為：

1）斜面培養：將沼澤紅假單胞菌的原始菌種在無菌條件下接種于斜面培養基上，在29±1℃條件下培養36-48h；

2）搖床培養：將步驟1培養的菌種在無菌條件下接種于液體培養基，在pH6.5-7.0、溫度為30℃條件下，140-160r/min搖床培養36-48h；

3）發酵罐培養：將步驟2培養的菌種在無菌條件下接種于發酵罐培養基，在pH7.0～7.5、罐壓0.5kg、溫度為30℃、通風量1:0.8-1.1條件下，培養48-56h后，菌數大于1.0×10¹⁰/mL，80%菌體轉成芽孢時下罐，得到發酵液；