[發明專利]一種生物降鎘劑

在審

• 申請號: 201711159310.8
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107955615A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 楊友才;蘭時樂;胡超
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: C09K17/32
• 分類號: C09K17/32;C09K101/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司43113
• 代理人: 何為,袁穎華

技術領域

本發明屬于作物生產中的生物技術領域，涉及一種生物降鎘劑。

背景技術

鎘(Cd)是生物毒性最強的重金屬元素，在環境中的化學活性強、移動性大、毒性持久，容易通過食物鏈的富集作用危及人類健康，對人體具有三致(致病、致癌、致突變)作用，能誘發腎衰變、關節炎、癌癥等疾病。

土壤是生態環境的重要組成部分，也是人類賴以生存的物質基礎。然而，隨著我國工農業的快速發展，礦產資源的不合理開采，以及農業生產中污水灌溉、化肥的不合理使用、畜禽養殖以及鎘在電鍍、顏料、塑料穩定劑、鎳鎘電池工業、電視顯象管制造中的日益廣泛應用，導致了土壤重金屬的污染逐步加劇。近年來，我國土壤中鎘的含量明顯增加，土壤鎘污染狀況越發嚴重。目前，我國鎘污染土壤的面積已達2×10⁵km²，占總耕地面積的1/6。土壤鎘污染造成我國水稻、蔬菜等農產品的質量下降及重金屬鎘的富集，嚴重威肋消費者健康，影響農業可持續發展。因此，鎘污染的治理迫在眉睫。

我國土壤鎘污染的治理方法主要有：①工程治理法：具有效果徹底、穩定等優點，但實施復雜、治理費用高和易引起土壤肥力降低等缺點；②生物治理法：該法實施較簡便、投資較少和對環境破壞小，但治理效果不顯著；③化學治理法：其治理效果和費用都適中，但是容易再度活化；④農業治理法：該法易操作、費用較低，但周期長、效果不顯著。目前，國內外對土壤鎘污染治理進行了大量的研究，并取得了一系列的研究成果。國內專利CN105010391A、CN104892297A、CN103688813A、CN104496639A和CN105838382A等分別公開了水稻降鎘劑、水稻專用降鎘生物有機肥及其制備方法、降低水稻吸收重金屬鎘的種植方法、水稻可降鎘新型炭基生物復合肥、高效降鎘土壤修復劑及其應用等專利技術，雖然這些方法可通過降低鎘的生物有效性、提高土壤對鎘的吸附以及鎘鈍化等方法來減少鎘在水稻中的遷移，從而降低稻米中鎘的含量，但存在生產工藝復雜、降鎘效果不穩定、使用成本高等問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對上述現有技術的不足，提供一種生物降鎘劑，該產品利用高G海藻酸鈉容易與二價陽離子結合形成不溶性藻酸鹽的特性，同時利用解淀粉芽孢桿菌和短小芽孢桿菌對鎘的鈍化功能，降低土壤中鎘的生物有效性以及在作物中的遷移，達到降低農產品中鎘含量的目的，具有生產工藝簡單、使用成本低和使用效果穩定的特點，解決了目前市場上水稻降鎘劑存在的產品質量不穩定、使用效果不理想及使用成本高等問題。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種生物降鎘劑，其按重量份由解淀粉芽孢桿菌菌粉30-40份、短小芽孢桿菌菌粉25-35份及重金屬鎘吸附劑25-40份混勻而成；該生物降鎘劑中的有效活菌數為1.5×10¹⁰-2.0×10¹⁰cfu/g。

上述重金屬鎘吸附劑為高G海藻酸鈉或殼聚糖的一種或兩種混合。

上述解淀粉芽孢桿菌菌粉是于固體培養基中接入10-15％重量的解淀粉芽孢桿菌種子培養液，充分混合，置于消毒的發酵淺盤中，于28-37℃無菌發酵3-5d，55-65℃干燥3-4h，粉碎制得。該解淀粉芽孢桿菌菌粉的有效活菌數為3.0-4.0×10¹⁰cfu/g。

上述短小芽孢桿菌菌粉是于固體培養基中接入10-15％重量的短小芽孢桿菌種子培養液，充分混合，置于消毒的發酵淺盤中，于28-37℃無菌發酵3-5d，55-65℃干燥3-4h，粉碎制得。該短小芽孢桿菌菌粉的有效活菌數為2.5-3.0×10¹⁰cfu/g。

上述提及的固體培養基是按重量百分比取麥麩40％-55％、谷糠30％-40％、蛭石粉12％-20％、葡萄糖1％-2％、(NH₄)₂SO₄1.5％-2％、KH₂PO₄0.1-0.3％及MgSO₄.7H₂O 0.05-0.15％混勻，調節含水重量為50％-55％，滅菌，冷卻至室溫后得到。其中，該滅菌是指于121℃滅菌60min。

上述提及的解淀粉芽孢桿菌種子培養液是將解淀粉芽孢桿菌1株接種一環斜面菌種細胞于液體擴大肉湯營養培養基中，于30-32℃、180-200r/min條件下，搖床振蕩培養16-24h得到。