[发明专利]一种生物降镉剂

说明书

技术领域

本发明属于作物生产中的生物技术领域，涉及一种生物降镉剂。

背景技术

镉(Cd)是生物毒性最强的重金属元素，在环境中的化学活性强、移动性大、毒性持久，容易通过食物链的富集作用危及人类健康，对人体具有三致(致病、致癌、致突变)作用，能诱发肾衰变、关节炎、癌症等疾病。

土壤是生态环境的重要组成部分，也是人类赖以生存的物质基础。然而，随着我国工农业的快速发展，矿产资源的不合理开采，以及农业生产中污水灌溉、化肥的不合理使用、畜禽养殖以及镉在电镀、颜料、塑料稳定剂、镍镉电池工业、电视显象管制造中的日益广泛应用，导致了土壤重金属的污染逐步加剧。近年来，我国土壤中镉的含量明显增加，土壤镉污染状况越发严重。目前，我国镉污染土壤的面积已达2×10⁵km²，占总耕地面积的1/6。土壤镉污染造成我国水稻、蔬菜等农产品的质量下降及重金属镉的富集，严重威肋消费者健康，影响农业可持续发展。因此，镉污染的治理迫在眉睫。

我国土壤镉污染的治理方法主要有：①工程治理法：具有效果彻底、稳定等优点，但实施复杂、治理费用高和易引起土壤肥力降低等缺点；②生物治理法：该法实施较简便、投资较少和对环境破坏小，但治理效果不显著；③化学治理法：其治理效果和费用都适中，但是容易再度活化；④农业治理法：该法易操作、费用较低，但周期长、效果不显著。目前，国内外对土壤镉污染治理进行了大量的研究，并取得了一系列的研究成果。国内专利CN105010391A、CN104892297A、CN103688813A、CN104496639A和CN105838382A等分别公开了水稻降镉剂、水稻专用降镉生物有机肥及其制备方法、降低水稻吸收重金属镉的种植方法、水稻可降镉新型炭基生物复合肥、高效降镉土壤修复剂及其应用等专利技术，虽然这些方法可通过降低镉的生物有效性、提高土壤对镉的吸附以及镉钝化等方法来减少镉在水稻中的迁移，从而降低稻米中镉的含量，但存在生产工艺复杂、降镉效果不稳定、使用成本高等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述现有技术的不足，提供一种生物降镉剂，该产品利用高G海藻酸钠容易与二价阳离子结合形成不溶性藻酸盐的特性，同时利用解淀粉芽孢杆菌和短小芽孢杆菌对镉的钝化功能，降低土壤中镉的生物有效性以及在作物中的迁移，达到降低农产品中镉含量的目的，具有生产工艺简单、使用成本低和使用效果稳定的特点，解决了目前市场上水稻降镉剂存在的产品质量不稳定、使用效果不理想及使用成本高等问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种生物降镉剂，其按重量份由解淀粉芽孢杆菌菌粉30-40份、短小芽孢杆菌菌粉25-35份及重金属镉吸附剂25-40份混匀而成；该生物降镉剂中的有效活菌数为1.5×10¹⁰-2.0×10¹⁰cfu/g。

上述重金属镉吸附剂为高G海藻酸钠或壳聚糖的一种或两种混合。

上述解淀粉芽孢杆菌菌粉是于固体培养基中接入10-15％重量的解淀粉芽孢杆菌种子培养液，充分混合，置于消毒的发酵浅盘中，于28-37℃无菌发酵3-5d，55-65℃干燥3-4h，粉碎制得。该解淀粉芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为3.0-4.0×10¹⁰cfu/g。

上述短小芽孢杆菌菌粉是于固体培养基中接入10-15％重量的短小芽孢杆菌种子培养液，充分混合，置于消毒的发酵浅盘中，于28-37℃无菌发酵3-5d，55-65℃干燥3-4h，粉碎制得。该短小芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为2.5-3.0×10¹⁰cfu/g。

上述提及的固体培养基是按重量百分比取麦麸40％-55％、谷糠30％-40％、蛭石粉12％-20％、葡萄糖1％-2％、(NH₄)₂SO₄1.5％-2％、KH₂PO₄0.1-0.3％及MgSO₄.7H₂O 0.05-0.15％混匀，调节含水重量为50％-55％，灭菌，冷却至室温后得到。其中，该灭菌是指于121℃灭菌60min。

上述提及的解淀粉芽孢杆菌种子培养液是将解淀粉芽孢杆菌1株接种一环斜面菌种细胞于液体扩大肉汤营养培养基中，于30-32℃、180-200r/min条件下，摇床振荡培养16-24h得到。