用于酞酸酯污染土壤修复的微生物土壤调理剂及其应用制造技术

本申请提供了一种用于酞酸酯污染土壤修复的微生物土壤调理剂，该土壤调理剂包括微生物搭载生物炭、有机质、糖碳源和养分，所述微生物搭生物炭由由鞘氨醇单胞菌、枯草芽孢杆菌和生物炭组成；该调理剂内生菌还可以定殖植物内部，促进植物内部污染物(PAEs)降解，达到内外同时修复的效果，具修复与促生为一体，能在修复去除塑化剂污染的同时促进植物生长，调节土壤微生态，减少化肥的使用，有利于高质量农田建设和农业的可持续发展。建设和农业的可持续发展。建设和农业的可持续发展。

【技术实现步骤摘要】
用于酞酸酯污染土壤修复的微生物土壤调理剂及其应用


[0001]本专利技术涉及肥料
，特别是有毒有机物污染土壤修复微生物土壤调理剂的制备方法及其在酞酸酯降解中的应用。
技术背景
[0002]酞酸酯也称作塑化剂(PAEs)，是邻苯二甲酸酯类化合物，被广泛用作增塑剂，应用于玩具、化妆品、建筑材料、农药载体等。有些PAEs是内分泌干扰物质，对动物和人类具有潜在致癌、致畸和致突变作邻苯二甲酸正丁酯(DBP)、领苯二甲酸二(2
‑
乙基己基)酯(DEHP)等6种塑化剂被美国国家环保局列为优先控制污染物，邻苯二甲酸二甲酯等3种PAEs也被中国环境保护部认定为环境优先控制污染物。由于塑化剂的广泛使用，导致其在空气、土壤、水等环境中残留较为普遍。在农产品产地中，设施和覆膜蔬菜产地土壤和蔬菜中塑化剂检出浓度和检出率要远远高于常规产地。环境中的塑化剂容易被作物吸收和富集，不仅影响作物品质，还将对人体造成潜在健康风险。
[0003]塑化剂修复技术有生物修复和非生物修复两种形式，生物修复包括微生物修复和植物修复；而非生物修复技术包括水解技术、物理技术和高级氧化技术等。相比于非生物修复，生物修复较适合在农田中使用，但微生物在环境中稳定性差，导致微生物修复技术很难大面积推广；而植物修复又会破坏正常的农耕节奏。低成本、高效、快速、又不引入新污染物的农田塑化剂污染修复技术仍然很缺乏。目前，具有塑化剂修复及植物促生功能的微生物土壤调理剂的应用尚未见报道。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供了一种具有塑化剂降解功能的微生物土壤调理剂。该土壤调理剂能促进蔬菜
‑
土壤种植体系中塑化剂的降解，并同时具有促进植物生长的作用，显著提高蔬菜生物量，同时改善土壤微生物群落结构，提高了耕地质量，大幅度减少了化肥使用。
[0005]具体来说，本专利技术通过如下技术方案实现：
[0006]首先，本申请提供了一种用于酞酸酯污染土壤修复的微生物土壤调理剂，该微生物土壤调理剂包括微生物搭载生物炭、有机质、糖碳源、养分。所述微生物搭载生物炭内由生物炭和内生菌组成，微生物土壤调理剂中，内生菌的含量≧1.5
×
108cfu/g，该内生菌由鞘氨醇单胞菌和枯草芽孢杆菌混合后获得。
[0007]优选的，上述内生菌中，鞘氨醇单胞菌和枯草芽孢杆菌的含菌量比为1:1。
[0008]优选的，有机质、糖碳源、养分占微生物土壤调理剂质量百分比依次为65％，5％，5％，余量为微生物搭载有机质。
[0009]优选的，上述养分包括尿素、过磷酸钙、氯化钾中的至少一种。
[0010]优选的，有机质为豆粕和菜籽粕中的一种或两种；糖碳源优选D
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纤维二糖或其他多聚寡糖；
[0011]优选的，生物炭为稻壳生物炭或秸秆(优选玉米秸秆)生物炭。
[0012]其次，本申请还提供了上述微生物土壤调理剂在修复酞酸酯污染土壤中的应用。具体而言，将该微生物土壤调理剂作为底肥在蔬菜播种前一周撒施，然后使调理剂与大田表层土壤(约15cm深)翻拌均匀，使用量为110kg/亩。
[0013]本申请构建的用于有机污染修复用微生物土壤调理剂的原理如图1所示，该调理剂以有益内生菌为核心构建，利用生物炭搭载内生菌，提高内生菌在环境中的稳定性；生物炭还可吸附土壤环境中有机污染物，阻断植物对有机污染物的吸收，同时给内生菌提供集中降解污染物的环境；辅助添加糖碳源，提高内生菌的降解能力；添加有机质，强化根际微生物群落；同时辅以添加少许养分，以保证作物前期生长所需。
[0014]本申请提供的土壤调理剂不仅可以修复土壤中污染物，其内生菌还可以定殖植物内部，促进植物内部污染物(PAEs)降解，达到内外同时修复的效果。该微生物调剂具修复与促生为一体，能在修复去除塑化剂污染的同时促进植物生长，调节土壤微生态，减少化肥的使用，有利于高质量农田建设和农业的可持续发展。
附图说明
[0015]图1为本申请有机污染修复用微生物土壤调理剂构建原理示意图。
[0016]图2为实施例糖碳源的添加显著提高内生菌降解塑化剂的能力示意图。
[0017]图3为不同处理对蔬菜(a)和土壤(b)中PAEs浓度影响示意图；
[0018]图3中不同字母表示二者在α＝0.05水平上差异显著，下同。
[0019]图4为不同处理对蔬菜生物量的影响示意图。
[0020]图5为不同处理对土壤脲酶(a)、蔗糖酶(b)、酸性磷酸酶(c)酶活的影响示意图。
[0021]图6为不同处理对青菜根际微生物群落的影响示意图。
[0022]图7为小区试验蔬菜茎叶(a)、蔬菜根部(b)和土壤(c)中PAEs浓度示意图。
[0023]图8为不同处理蔬菜叶绿素和维生素C含量示意图。
具体实施方式
[0024]下述实例中鞘氨醇单胞菌和枯草芽孢杆菌由江苏省农业科学院农产品产地有机污染减控创新团队从植物中分离，纯化、鉴定、保存。其中，枯草芽孢杆菌已由中国专利201910079682.2(公开号109666612A，其保藏号为CGMCC NO.16233)，鞘氨醇单胞菌已由中国专利ZL201510775953.X(公开号105274031B，其保藏号为CGMCCNo.11031)。
[0025]实例中涉及的原料及培养基：
[0026]LB液体培养基：10g/L胰蛋白胨，5g/L酵母膏，10g/L氯化钠，pH7.0；
[0027]无机盐液体培养基MSM：MgSO4·
7H2O(0.4g)，FeSO4·
7H2O(0.2g)，K2HPO4(0.2g)，(NH4)2SO4(0.2g)和CaSO4(0.08g)去离子水1L，pH7.0～7.2；
[0028]种子培养基：K2HPO4(4.8g)，KH2PO4(3.5g)，(NH4)2SO4(2g)，MgCl2(0.16g)，CaCl2(0.02g)，NaMoO4.2H2O(0.0024g)，FeCl3(0.0018g)，MnCl2.2H2O(0.0015g)，PH＝7.0，加水至1L。
[0029]无机盐固体培养基：无机盐液体培养基中添加终浓度为20g/L的琼脂。
[0030]高温开启式炉购自中国科学院上海光学精密机械研究所，型号SG
‑
GL1100K。
[0031]其他实施例所涉及的仪器及原料，除非特别说明，均为商业渠道购买。
[0032]实施例1制备土壤调理剂
[0033]取纯化后的内生菌(鞘氨醇单胞菌和枯草芽孢杆菌)，分别接到LB液体培养基中，32
±
1℃培养24h，获得内生菌发酵液，菌含量均为10
10
左右，备用。
[0034]以稻壳为原料，采用高温开启式管式炉450℃厌氧条件下制得生物质炭，粉碎过100目筛，在121℃灭菌锅内灭菌1h后取出，获得稻壳生物炭备用。本实施例采用450℃厌氧烧制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于酞酸酯污染土壤修复的微生物土壤调理剂，其特征在于，所述微生物土壤调理剂包括微生物搭载生物炭、有机质、糖碳源、养分；所述养分包括尿素、过磷酸钙、氯化钾中的至少一种；有机质为豆粕和菜籽粕中的至少一种；所述糖碳源为多聚寡糖；所述微生物搭载生物炭内由生物炭和内生菌组成，微生物土壤调理剂中，内生菌的含量≧1.5
×
10
8 cfu/g，，所述内生菌由鞘氨醇单胞菌和枯草芽孢杆菌混合后获得。2.如权利要求1所述用于酞酸酯污染土壤修复的微生物土壤调理剂，其特征在于，所述内生菌中，鞘氨醇单胞菌和枯草芽孢杆菌的含菌量比为1:1。3.如权利要求1所述用于酞酸酯污染土壤修复的微生物土壤调理剂，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛静，王亚，余向阳，黄博闻，张猛，宋立晓，
申请(专利权)人：江苏省农业科学院，
类型：发明
国别省市：