[发明专利]一种制备离子型稀土尾矿原位修复植物护理体系的方法

说明书

技术领域

本发明涉及修复离子型稀土尾矿的技术，具体的说是一种以农业废物为生物质载体固定化植物促生菌剂制备植物护理体系原位修复稀土尾矿的技术。属于生物技术领域。

背景技术

离子型稀土开采中大范围地使用了池浸法和堆浸法工艺而非污染较轻的原地浸矿法。稀土尾矿中残留的大量的NH⁴⁺、SO₄^2-导致土壤酸化和板结，以及残留的稀土元素，均可能对植物的生长产生危害，导致稀土尾矿上植被缺乏。由于稀土尾矿大多露天堆放，加之植被缺乏，水土流失严重，从而严重破坏区域内农业生态。研究表明，尾矿治理的最佳方式之一就是植被重建，常选择高生物量的植物用于重建植被以修复尾矿土壤。为能在尾矿上种植农作物以实现复垦，常利用微生物修复技术来提高矿区土壤肥力和土壤生物活性。

植物促生细菌一般从耐逆境植物的根际中筛选，并将筛选的促生细菌用于提高其它植物适应相似逆境的能力。而长期开采的稀土尾矿土壤理化性质已遭破坏，植被稀少，难以从其挑选合适的植物根际用于筛选促生细菌。因此，从更广泛的微生物菌种资源中筛选促生细菌极为必要。由于稀土尾矿对植物的危害主要是干旱胁迫、土壤酸化及高NH⁴⁺胁迫和稀土元素间接造成的铁离子吸收抑制和磷的生物有效性降低。因此筛选的用于修复稀土尾矿的促生细菌应具有较强的耐高渗透压、低pH环境的能力，并能促进植物对铁离子及磷元素的吸收。

蜂蜜是一种过饱和的酸性糖溶液，水活度低，渗透压高，并含有少量H₂O₂。蜂蜜中的芽胞杆菌一般具有较强的耐高渗透压、低pH及高氧化胁迫的能力。已有一些蜂蜜中的芽胞杆菌应用于植物病原菌的防治及作为益生菌的文献报道。芽孢杆菌具有的高耐逆境的能力将提高其在稀土尾矿相似的逆境环境中的生存能力，本专利涉及到的保藏编号为：CCTCCNO：M2013283的BacillusamyloliquefaciensH47的解淀粉芽孢杆菌有很好的植物促生特性。但目前一般的菌株固定化载体的成本高昂，不利于植物促生菌剂的大规模应用。因此研究和建立以农业废物为植物促生菌剂的生物质载体有重要意义。

发明内容

本发明以农业废物作为植物促生菌剂固定化的生物质载体。以保藏编号为：CCTCCNO：M2013283的BacillusamyloliquefaciensH47的解淀粉芽孢杆菌为植物促生菌剂，通过对农业废物的预处理后加入扩培好的植物促生菌剂混合即得到一种仅具有改善土壤理化状况、促进植物生长的离子型稀土尾矿原位修复的植物护理体系。该方法对植物在离子型尾矿的生长有明显的促进作用。在农业废物得到合理利用，价格低廉且可变废为宝，简便易行。

本发明的技术方案：

用2013年6月24日保存于中国武汉武汉大学中国典型培养物保藏中心的保藏编号为：CCTCCNO：M2013283的BacillusamyloliquefaciensH47的解淀粉芽孢杆菌植物促生菌剂主体，以经过预处理的农业废物为生物质载体，制备离子型稀土尾矿原位修复植物护理体系。工艺为：

1)将保藏编号为CCTCCNO：M2013283的BacillusamyloliquefaciensH47的菌种活化并制备成植物促生菌剂：

(1)取斜面菌种一环在PDA平板上划线接菌丝，在培养箱中30℃培养48小时；

(2)挑取PDA平板上单菌落接入装有培养液的三角瓶中，准备若干份，置于摇床，培养条件：转速200rpm，温度30℃，恒温培养3-5天，即得到植物促生菌剂。

2)生物质载体预处理：按照质量比：60-80％农作物废弃物、10-25％废糖蜜、2-3％豆饼粉混合后加水至含水量30-45％，调节PH至7.0，装在耐高温的塑料袋中，121℃灭菌30分钟。

3)将上述发酵菌液按比例1∶10(v/w)接入处理好的生物质载体中，保持水分40-60％，在25-30℃条件下增值4-7天，即得植物护理体系。

本发明的有益效果：

1)本发明制备的利用农业废物作为植物促生菌剂生物质载体植物护理体系，可以利用植物促生菌解铵增加土壤肥力。还可作为一种保水剂，促进土壤团粒结构形成，防止土壤板结；破坏土壤毛细现象，防止土壤水分蒸发。

2)本发明选用农业废物作为植物促生菌剂的生物质载体，使菌种长期保持活性，可在复杂环境条件下能稳定地发挥高效性。