[发明专利]削减作物中镉含量的土壤调理剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及土壤学领域，特别是涉及一种削减作物中镉含量的土壤调理剂及其制备方法和应用。

背景技术

镉不是人体的必需元素。镉和锌是同族元素，在自然界中镉常与锌、铅共生。当环境受到镉污染后，镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体引起慢性中毒。镉被人体吸收后，在体内形成镉硫蛋白，选择性地蓄积肝、肾中。其中，肾脏可吸收进入体内近1/3的镉，是镉中毒的“靶器官”。其它脏器如脾、胰、甲状腺和毛发等也有一定量的蓄积。

镉污染土壤一是工业废气（如有色金属的冶炼、煅烧，矿石的烧结，含镉废弃物的处理等）中的镉随风向四周扩散，经自然沉降﹐蓄积于工厂周围土壤中；二是含镉工业废水灌溉农田。该镉污染源主要是铅锌矿及有色金属冶炼、电镀和用镉化合物作原料或触媒的工厂。2006年3至4月，广州中山大学生物科技学院联同香港浸会大学生物系抽查化验中港两地市面出售的杨桃，51%镉含量属严重超标；湖南省株洲市2006年1月，新马村发生震动全国的镉污染事件，有2人因不明原因死亡，150名村民经过体检被判定为慢性轻度镉中毒；如何有效地治理镉污染，寻找到正确的途径与方法是关键。

目前主要有两种：一种是将污染物镉清除；另一种是改变重金属镉在土壤中的存在形态，使其固定钝化，从而降低其移动性和生物可利用性[俄胜哲，杨思存等.我国土壤重金属污染现状及生物修复技术研究进展.安徽农业科学［J］.2009,37(19):9104-9106]。鉴于目前重金属镉污染土壤大多尚处在中轻度污染水平，研究采取快速有效的生物与理化综合修复技术，即可确保粮食质量安全又可继续维持生产，对缓解我国当前人口与耕地资源矛盾，具有十分重要的意义。

发明内容

为实现削减作物对重金属离子镉Cd^＋的吸收，本发明提供一种削减作物中镉含量的土壤调理剂及其制备方法和应用。

本发明提供的一种削减作物中镉含量的土壤调理剂，由以下重量份的原料混合制成：生物菌素6～14份，理化调节因子86～94份；优选为由以下重量份的原料混合制成：生物菌素10份，理化调节因子90份。本发明的削减作物中镉含量的土壤调理剂是固体状剂型。

其中，所述生物菌素的有效成分为沼泽红假单胞菌（Rhodop seudanonas palustris），选自中国微生物菌种保藏管理委员会农业微生物中心ACCC10649、ACCC00309、ACCC00311中的一种或多种，作用是吸附固化、钝化、螯合重金属离子镉Cd⁺。

其中，所述生物菌素中沼泽红假单胞菌（Rhodop seudanonas palustris）的总有效活菌数≥18.0×10⁸，优选总有效活菌数≥22.0×10⁸cfu/g。

其中，所述理化调节因子由以下重量份的原料粉碎过200目筛后混合而成：白石粉40～72份、白泥粉20～40份、七水硫酸锌3～5份、氧化镁3～7份。优选为白石粉61份、白泥粉30份、七水硫酸锌4份、氧化镁5份。白石粉中的CaCO₃质量百分比＞90%；白泥粉为氨碱法生产纯碱时产生的废渣，pH值9.3～11.2，含CaCO₃20.3～28.5%、Ca(OH)₂4～4.9%、CaSO₄3.1～4.6%、Mg(OH)₂4.2～5.6%、Fe₂O₃0.5～1%、SiO₂9.03-10.25%；氧化镁为食品级氧化镁。

所述生物菌素通过如下方法制备：将沼泽红假单胞菌的原始菌种在无菌条件下进行斜面培养、摇床培养、发酵罐培养后，将得到的发酵液经过浓缩干燥得到孢子粉，混合孢子粉即得到生物菌素。具体为：

1）斜面培养：将沼泽红假单胞菌的原始菌种在无菌条件下接种于斜面培养基上，在29±1℃条件下培养36-48h；

2）摇床培养：将步骤1培养的菌种在无菌条件下接种于液体培养基，在pH6.5-7.0、温度为30℃条件下，140-160r/min摇床培养36-48h；

3）发酵罐培养：将步骤2培养的菌种在无菌条件下接种于发酵罐培养基，在pH7.0～7.5、罐压0.5kg、温度为30℃、通风量1:0.8-1.1条件下，培养48-56h后，菌数大于1.0×10¹⁰/mL，80%菌体转成芽孢时下罐，得到发酵液；