[发明专利]一种尖孢镰刀菌及其在植物修复重金属污染土壤中的应用

说明书

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，具体涉及一种尖孢镰刀菌及其在生物修复重金属污染土壤中的应用，特别涉及将其应用于强化植物富集提取重金属污染土壤中镉等重金属的方法。

背景技术

随着经济的快速发展，尚未得到有效处理的生产和生活废水、废气、废渣及其它废弃物急剧增加，不少有害物质源源不断地进入土壤并积累，土壤污染的总体形势严峻，对生态环境、农业安全和可持续发展产生较大影响。其中，矿冶活动是农田及农产品重金属超标的重要原因之一，矿产资源的开发利用导致矿区及其周边地区的土壤、地下水和作物的砷、铅和镉等重金属污染。污染物通过饮水和食物链传递危及居民健康，重金属污染事件呈高发态势。全国约有1.2万座尾矿库，其中危险库、病库占12.4％，对周围水和土壤环境污染严重，对居民的健康威胁十分突出。尽管可以罗列的土壤污染修复技术很多，但实际实用的很少。目前应用比较成熟的修复技术多是异位处置，多种原位修复技术尚处于研究开发阶段，包括化学修复、生物修复及农艺措施等。化学修复法在消耗大量的化学药剂的同时还产生二次污染，不适合大面积污染农田的修复，生物修复因为依靠微生物和植物自生的生态作用，既生态又环保、成本低、不产生二次污染备受学者和商家青睐。只有利用微生物与植物的功能，才能发挥生态系统循环消化功能，结合农艺措施和物理化学的方法，可以实现污染退化土壤的生态修复。

但本领域在重金属污染修复领域的微生物与植物协同修复方面所做的工作还不多。如中国专利CN 201110377736.7涉及一种产ACCD的植物内生细菌及其土壤修复菌剂和应用。植物内生细菌Jp3-3，分类命名为Pantoea agglomerans Jp3-3，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏日期为2011年7月13日，菌种保藏号为CCTCC NO:M2011250。土壤修复菌剂直接施用可促进植物生长并吸收重金属，强化植物修复重金属污染土壤(尤其是铜污染的土壤)的效率。

而中国专利申请CN201510708559.4提供一种由植物与降解菌联合修复镉及土霉素复合污染土壤的方法，所述方法包括采用盆栽试验，每盆装入镉、土霉素复合污染土壤种植孔雀草或紫茉莉种子，待种子发芽后，在植物根际土壤灌根接种土霉素高效降解菌菌液， 采用温室栽培，植物生长到成熟期时将植物从污染土壤中整体移除，再多次反复种植该植物，直至土壤中的污染物达到土壤环境安全标准。该方法修复植物孔雀草或紫茉莉，植株生长强健，具有良好的观赏价值，且对镉具有良好的富集能力；具有成本低、易操作、无二次污染同时亦可美化环境的特点，对于土壤抗生素、重金属污染的防治和农产品安全生产具有重要理论和现实意义。

但对于微生物与植物协同修复重金属污染土壤的领域来说，还值得开发出更多有效且实用的修复方法。

发明内容

本发明首先提供一种尖孢镰刀菌，其分类命名为镰刀菌属尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)，菌株号为J-2-1-2，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCC No.11607，保藏日期为2015年11月30日，保藏地为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

具体地，其ITS1-5.8S-ITS2序列如SEQ ID NO：1所示。

本发明还提供一种生物修复剂，包括如上所述尖孢镰刀菌。

本发明还提供一种如上所述尖孢镰刀菌或生物修复剂在植物修复重金属污染土壤中的应用。

在一种具体的实施方式中，所述植物为美洲商陆，所述重金属包括镉、铅、锌以及锰中的一种或多种。

本发明还提供一种修复重金属污染土壤的方法，包括使用所述尖孢镰刀菌或生物修复剂协同植物进行土壤修复，其中，将所述尖孢镰刀菌或生物修复剂与植物种子拌匀撒播，或将所述尖孢镰刀菌或生物修复剂直接置于植物种子萌发或植物生长的土壤中，例如将述尖孢镰刀菌或生物修复剂直接置于植物幼苗生长的土壤中。

在一种具体的实施方式中，所述生物修复剂为固体菌剂，所述固体菌剂中还包含木屑、草糠、棉籽壳和泥炭藓中的一种或多种。

具体地：将该尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)J-2-1-2制备成固体菌剂，捣碎成颗粒状，用于跟种子混合撒播于土壤，或直接置于植物幼苗生长的土壤中。施用固体菌剂后，土壤相对含水量维持在65％左右10天，以确保菌丝和种子或幼苗在土壤中成活。