[发明专利]一种土壤重金属生物固定剂及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及土壤调节剂技术领域，特别涉及一种土壤重金属生物固定剂及其应用方法。

背景技术

目前的物理、化学重金属修复方法存在技术要求高或者经济成本高昂，而且还会破坏土壤微生物区系。而现有的一些生物修复方法存在修复过程需要停耕，或者只具有重金属修复的单一功能而不具备其他功能。

进入土壤中的重金属不能被微生物降解，可以在土壤中不断累积，被生物富集并最终通过食物链进入人体，危害人类的健康。但是研究结果表明，土壤中重金属总量并不能很好地反应重金属的向农作物富集的趋势，只有一部分形态的重金属具有生物有效性。因此，可以通过改变重金属的形态，降低重金属的生物有效性，降低其向农作物的富集，从而降低其对人体健康带来的风险。向土壤中加入某些制剂可以改变重金属的形态，降低重金属的生物有效性，到达降低重金属危害的目的，成为重金属固定技术，特别适用于具有中低重金属污染程度农田的修复。

微生物修复技术具有环境友好、成本低廉、来源广泛、不产生次级污染等优点。微生物对重金属的生物积累主要有胞外络合作用、胞外沉淀作用以及胞内积累作用三种形式。微生物通过带电荷的细胞表面吸附重金属离子，或通过向外界分泌有机酸、氨基酸等与重金属络合形成沉淀，或者通过摄取必要的营养元素主动吸收重金属离子，将重金属离子富集在细胞表面或内部。因此微生物制剂可以替代传统的化学制剂对土壤中的重金属进行固定。

中国专利申请号为200910071159.1的发明专利，公开了一种修复土壤重金属污染的生物复合制剂，其配方包括为诺沃肥20g/kg、腐殖酸20g/kg和枯草芽孢杆菌（B. subtilis）20ml/kg（10¹⁰ CFU/ml）。然而，该对比文件所采用的诺沃肥碱性比较强，为了确保微生物菌种的繁殖，必须加入一定量的腐殖酸调节pH，添加腐殖酸则会导致生产成本增加。另外，使用诺沃肥后农田肥力升高，病原菌的生长繁殖越快，容易引发土传病害。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种土壤重金属生物固定剂，其不但成本低廉、环境风险小，能显著降低农作物对重金属的吸收，提高土壤肥力，且能有效防治土传病害，提高农作物的经济效益。

本发明的目的通过以下技术方案实现的。

 一种土壤重金属生物固定剂，该土壤重金属生物固定剂的配方如下，所用原料有：纳豆芽孢杆菌（B. natto）、胶质芽孢杆菌（B.mucilaginosus）、巨大芽孢杆菌(B.megaterium)、康氏木霉菌(Trichoderma koningii)的固体发酵制剂以及生物有机肥，其配方量为：每千克生物有机肥中添加纳豆芽孢杆菌固体发酵制剂2-10g(10⁹ CFU/g)、胶质芽孢杆菌固体发酵制剂2-10g(10⁹ CFU/g)、巨大芽孢杆菌固体发酵制剂2-6g(10⁹ CFU/g)和康氏木霉菌固体发酵制剂4-10g(10¹⁰ CFU/g)；

其中，生物有机肥的主要成分为：有机质＞40%、有效活菌数＞0.2亿/克、总养分＞5%。

其中，上述四种菌种都是采用固体发酵制剂制得；生物有机肥的主要成分为：有机质（以干基计）＞40%、有效活菌数（CFU）＞0.2亿/克、总养分（N+P₂O₅+K₂O以干基计）＞5%。

微生物通过带电荷的细胞表面吸附重金属离子，或通过向外界分泌有机酸、氨基酸等与重金属络合形成沉淀，将重金属离子富集在细胞表面。本发明的主体思路是利用四种微生物菌种的代谢，将污染土壤中的重金属离子固定，从而降低农作物对重金属离子的吸收，实现降低农产品中重金属离子含量的目的。

其中，所述生物有机肥为东莞市保得生物工程有限公司生产的生物有机肥（简称保得生物有机肥），保得生物有机肥的主要成分为：有机质（以干基计）为45-55%、侧孢芽孢杆菌有效活菌数（CFU）为0.4-0.6亿/克、总养分（N+P₂O₅+K₂O以干基计）为6-8%。

保得生物有机肥的高含量有机质为四种微生物菌剂在土壤环境中的生长繁殖提供良好保障从而提高微生物对重金属的固定效率。