[发明专利]一种土壤重金属活化菌剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种土壤重金属活化菌剂及其制备方法与应用。本发明提供的绿色木霉、尿素酶芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌对多种重金属具有较强的耐受性，菌株协同作用能够活化土壤中的重金属，促进植物对重金属的吸收，提高植物修复重金属污染的效率。本发明利用有机废水为原料，进一步增强了重金属的迁移活性。提供的菌剂应用效果稳定性强，制备方法简单，成本低廉，兼具有重金属修复、病虫害防治、促生增产三大功能。

技术领域

本发明属于重金属生物修复应用技术领域，具体涉及一种重金属活化菌剂的制备与应用。

背景技术

我国的土壤重金属污染现状不容乐观，据中国科学院地理科学与资源研究所估算，我国耕地重金属污染面积约1.8亿亩。2013年12月底的国务院新闻办发布会上，国土资源部介绍，我国被中度和重度污染的耕地面积大约是5000万亩。2014年4月17日，环境保护部联合国土资源部发布了全国土地污染情况调查报告，在镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种重金属污染物中，镉污染居首位，其点位超标率达到7％。镉是耕地的首要污染物，是林地、草地和未利用地的第二污染物。我国的Cd污染事件除发生在共、伴生Cd矿相对丰富及采选冶活动较密集的云南、广东、湖南、贵州等地区外，还发生在城市近郊耕地、菜园土以及引用工业污水灌溉地区(卢红玲，2014)。相对于其他重金属，镉的生物活性更高，在土水系统中有较高的迁移性，更容易被生物利用积累，不仅关系到农产品质量安全，还可通过食物链危及动物和人类健康，因此寻找有效治理镉污染的方法是当前重要的课题。

植物修复是国内外认为能够彻底清除土壤重金属污染的修复方法之一，土壤重金属的活化能够促进土壤中的碳酸盐结合态(同时也包括磷酸盐态)、铁锰(铝)氧化物结合态、有机物结合态、残渣态重金属转化为有效态重金属，大大增加土壤溶液中的有效态重金属，从而大幅提高植物修复修复的效率。土壤微生物能通过代谢活动产生的有机酸、氨基酸以及其它代谢产物溶解重金属及含重金属的矿物，真菌能影响菌根植物对重金属的积累和分配，使菌根植物体内重金属积累量增加，提高植物提取的效果，向宿主植物传递营养，使宿主植物抗逆性增强、生长加快，间接地促进植物对重金属的修复作用。。

中国专利200710132243.0提供了一种铅镉抗性细菌及其用于土壤重金属污染的植物修复方法，所述的土壤重金属活化菌株为伯克霍尔德氏菌属，为无芽孢细菌，非芽孢菌适应能力弱，有效活菌易死亡，同时将发酵液直接灌装或用草炭吸附制成的生物促进剂，保质期较短，存在着应用效果稳定性低等问题。中国专利201310104049.7提供了一种里氏木霉联合伴矿景天在镉污染农田土壤修复中的应用，制剂施加量为供试土壤质量的4％，换算成亩施用量为6000kg(一亩地耕层土壤质量约为150000kg)，用量大，成本较高。中国专利201310196985.5提供了一种东南景天内生菌及其应用，用于植物-微生物联合修复重金属污染土壤，所述的内生菌具有氨苄青霉素、四环素耐药性，施用具有耐药性的菌株容易造成抗生素耐药基因的污染，具有潜在风险。许多重要的生化过程靠单种微生物是不能完成或只能微弱进行，本发明利用微生物之间的协同作用，构建了一种具有重金属修复、病虫害防治、促生增产三效合一的复合微生物活化菌剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种土壤重金属活化菌剂，其制备方法与应用。该菌剂通过绿色木霉、尿素酶芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌的代谢活动，促进土壤中的碳酸盐结合态镉(同时也包括磷酸盐态镉)、铁锰(铝)氧化物结合态镉、有机物结合态镉、残渣态镉转化为有效态镉，促进植物对镉的吸收，同时能够提高植物抗逆性，促进植物生长，抑制病虫害的发生和改善土壤微生态。

一种土壤重金属活化菌剂，其特征在于，它主要是由绿色木霉菌株、尿素酶芽孢杆菌、胶东样芽孢杆菌组成，有效活菌数≥2亿/g。其中，这3种菌中，优选每种菌有效菌≥0.5亿/g。优选地，该菌剂有效活菌数≥2亿/g，水分≤35％，pH值范围在5.5～6.3。优选地，按质量百分比的组成为绿色木霉粉剂35％～75％、尿素酶芽孢杆菌粉剂20％～60％、胶冻样芽孢杆菌发酵液5％～10％。

土壤重金属活化菌剂的制备方法如下：