[发明专利]一种用于降解高氯酸盐的生物有机肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高氯酸盐污染的防控措施，具体涉及一种用于降解高氯酸盐的生物有机肥及其制备方法。

背景技术

高氯酸盐通过竞争性地抑制人体甲状腺对碘的吸收，导致人类新陈代谢功能紊乱，较低浓度的高氯酸盐即可影响机体发育，特别是神经系统的发育。近年来，研究人员在蔬菜、水果、稻米、茶叶等多种农产品中检测到了高氯酸盐，美国科学院建议饮用水中高氯酸盐含量不能超过24.5 μg/L。2015年5月26日，欧洲食品安全局根据健康人群甲状腺碘摄入产生抑制作用的含量，设定了每公斤体重每天0.3 μg的每日容许摄入量。

在农业领域，富含高氯酸盐的硝基肥料（智力硝石）的应用是人为高氯酸盐污染之一（Orris et al. 2003），研究表明，烟草种植过程中施用了含高氯酸根的化肥，所产的香烟产品中高氯酸盐的浓度最高可达149.3±3.0 mg/kg（Ellington et al. 2001），微生物修复由于环境扰动小，无二次污染，修复效果好，成为研究的热点。利用功能微生物，研究如何加快高氯酸盐的降解，减少植物对高氯酸盐的吸收，从而减少高氯酸盐进入食物链而造成更为严重的风险，具有重要的研究意义。

目前现有技术中仍然缺少对农业环境领域中高氯酸盐污染的防控技术，特别是用于做为肥料的高氯酸盐防控技术，本发明利用生物有机肥同时富含有机质和功能微生物，有机肥中的有机质为功能微生物提供电子供体和碳源，促进高氯酸盐的降解。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于降解高氯酸盐的生物有机肥及其制备方法。该生物有机肥通过胶冻样芽孢杆菌、赖氨酸芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌的代谢活动，促进土壤中的高氯酸盐的降解，促进植物生长，抑制病虫害的发生和改善土壤微生态。

一种用于降解高氯酸盐的生物有机肥，主要是由胶冻样芽孢杆菌、赖氨酸芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌组成，有效活菌数≥10亿/g，每种菌有效菌≥0.5亿/g，有机质含量≥60%，该肥料为颗粒状，分为内外两层结构，其中内层是由基质和赖氨酸芽孢杆菌菌粉造粒而成，外层是由基质、胶冻样芽孢杆菌菌液、枯草芽孢杆菌菌粉造粒而成，按质量百分比肥料颗粒中含赖氨酸芽孢杆菌粉15%~30%，胶冻样芽孢杆菌菌液5%~10%、枯草芽孢杆菌菌粉5%~10%，余量为基质。

所述的胶冻样芽孢杆菌、赖氨酸芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌用于在含1000 mg/L高氯酸盐培养基上正常生长，与对照相比，菌落形态没有显著差异。其中胶冻样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌的主要作用为促进植物生长，抑制病虫害的发生和改善土壤微生态，而赖氨酸芽孢杆菌的主要作用为降解高氯酸盐。

该肥料外层含胶冻样芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌，两种有益微生物用于协同改良土壤微生态，具有固氮、解磷、分泌植物激素、抑制病原菌等作用；该肥料内层含赖氨酸芽孢杆菌，能够降解高氯酸盐，且外层包被的好氧微生物能够为赖氨酸芽孢杆菌提供降解高氯酸盐所需的厌氧微环境。

所述的枯草芽孢杆菌（Bacillus Subtilis）为三炬-07菌株，保藏机构：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地点，北京市朝阳区，中国科学院微生物研究所，保藏时间2014年12月29日；保藏编号为CGMCC No.10248。

所述的赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillus sp.）为三炬-12号菌株，保藏机构：中国典型培养物保藏中心，保藏地点：湖北省武汉市，武汉大学；保藏时间2015年5月22日；保藏编号为CCTCC NO:M2015313。

所述的胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）为三炬01号菌株，保藏机构：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地点，北京市朝阳区，中国科学院微生物研究所，保藏时间2010年7月2日；保藏编号为CGMCC No.3995。

一种用于降解高氯酸盐的生物有机肥的制备方法如下：

1）功能菌株种子液的制备；

2）功能菌株的二级发酵；

3）生物有机肥基质的制备：将龙须菜渣、畜禽粪便、菇渣、秸秆等有机废弃物料过滤水分后进行粉碎发酵，发酵完成后添加一定量的腐殖酸，作为有机肥的基质；

4）分层造粒：添加功能菌株，利用造粒机造粒，使颗粒成为内层和外层双层结构，其中内层是由基质和赖氨酸芽孢杆菌菌粉造粒而成，外层是由基质、胶冻样芽孢杆菌菌液、枯草芽孢杆菌菌粉造粒而成，按质量百分比肥料颗粒中含赖氨酸芽孢杆菌粉15%~30%，胶冻样芽孢杆菌菌液5%~10%、枯草芽孢杆菌菌粉5%~10%，余量为基质。