[发明专利]一种耐镉溶磷菌、载体及生物菌肥

说明书

本发明公开一种耐镉溶磷菌、载体及生物菌肥，所述耐镉溶磷菌为变栖克雷伯氏菌新菌株，所述载体以生物有机质为原料，采用限氧裂解法热解，先磷酸改性，后球磨改性得到；所述生物菌肥是在前述载体上负载前述活性耐镉溶磷菌。本发明提供的变栖克雷伯氏菌，溶磷量更高，在水溶液中具备较强的镉吸附能力，能钝化土壤中有效态镉的含量。本发明提供的载体，能更全面的提高生物炭的性能，负载菌株的活菌数显著提高，对菌株的吸附程度更加显著，能提高微生物在土壤中的存活能力。本发明生物菌肥能显著降低土壤中有效态镉的含量，显著降低作物对土壤中镉的吸收转运，有利于降低粮食镉污染风险。

技术领域

本发明属于微生物肥领域，涉及耐镉溶磷菌新菌株，以及负载所述菌株的载体，还涉及基于所述菌株和载体的生物菌肥。

背景技术

Cd是重金属中毒性较强的非必需营养元素之一，其通过胃肠道、皮肤或呼吸等方式进入人体后，会通过扰乱蛋白质功能和酶活性等方式从而威胁人体健康。

另一方面，磷肥当季利用率仅为10～25％，造成了严重的资源浪费，并且长期不合理施用磷肥会导致的土壤板结、水体富营养化等环境问题。

因此，有必要针对重金属镉污染土壤以及缺磷农业土壤研发新型环保可持续肥料，以保障粮食安全和资源可持续利用。

生物肥料通常是由微生物通过生命活动或分泌有机酸等多种多样的形式将土壤中难溶态的营养元素转化为可被植物吸收利用的形态，包括且不限于提高营养元素的含量，同时也可通过分泌生长素等激素促进作物生长，不会对环境造成污染，性价比高且具备环境友好性。

部分功能微生物能通过产生碳酸盐、硫化氢和磷酸盐等物质，与重金属形成沉淀，从而降低重金属在土壤中的移动性和生物可利用性，因其在减少或增加土壤中重金属有效性的同时还能提高作物吸收养分的效率，从而被广泛应用于重金属污染土壤的修复中。

微生物施入土壤，其存活情况与环境、微生物种类和数量等因素有较大关系。为了提高微生物施入土壤中后的存活率，现有技术通过将微生物与其它材料制备为复合材料。蛭石、高分子材料等因制备过程复杂、成本高等因素限制了其应用。生物炭因比表面积大、孔隙率高等优势受到研究人员的青睐。但由于生物炭的来源广泛，基质结构特征差异较大，部分生物炭性能不佳，难以满足生产需求，研究人员通常使用物理、化学或生物改性的方式来提高生物炭的性能。

在实现本发明过程中，发明人还发现现有技术中单一改性微生物载体效果不佳，制约了菌株在载体上的负载量和存活率。

发明内容

鉴于此，本发明目的之一在于提供一种能钝化土壤中有效态镉含量的溶磷菌新菌株。

本发明的目的之二在于提供一种适用于负载前所新菌株的生物炭载体。

本发明的目的之三在于提供了一种溶磷效果好、能够明显钝化土壤中有效态镉的微生物肥。

发明人通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种耐镉溶磷菌，所述耐镉溶磷菌为变栖克雷伯氏菌(Klebsiella variicola subsp.tropica)，生物保藏编号为CCTCC NO：M20221132。保藏日期：2022年07月18日，保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏地址：中国.武汉.武汉大学。

本发明还提供了一种用于负载前述耐镉溶磷菌的载体，以生物有机质为原料，采用限氧裂解法热解，先磷酸改性，后球磨改性。

根据本发明所述载体的一个实施方式，所述生物有机质为玉米秸秆。

根据本发明所述载体的一个实施方式，所述限氧裂解法裂解温度为500±50℃。

根据本发明所述载体的一个实施方式，所述限氧裂解法裂解过程中通入氮气。