本发明专利技术公开一种具有解磷、钝化重金属功能的固定化芽孢杆菌及其制备与应用，属于镉污染土壤生物修复技术领域。该固定化芽孢杆菌包括生物炭和蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)B19，能用于修复镉污染严重的土壤，有较好的修复修复效果。本发明专利技术的复合微生物肥料包含具有解磷、钝化重金属功能的固定化芽孢杆菌、有机肥以及无机养分。本发明专利技术的复合微生物肥料成本低廉，能够增加土壤有效养分含量，达到增产作用，同时能有效修复镉污染土壤，有效防控重金属镉随着农作物进入人体，保障农产品安全；另外，本发明专利技术的复合微生物肥料，不改变农田的利用方式，无二次污染，使用方便，经济可行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于镉污染土壤生物修复
，尤其是涉及一种具有解磷、钝化重金属功能的固定化芽孢杆菌及其制备方法与应用。
技术介绍
镉(Cd)是生物毒性极强的一种重金属元素，在环境中的化学活性强、移动性大、毒性持久，易通过食物链的富集作用危及人类健康，能诱发肝、肾、骨骼病变，还有致癌的作用。对于镉等重金属污染土壤的修复方法有物理修复、化学修复和生物修复。物理修复主要包括客土、土壤淋洗和电动修复，虽然修复效果好，但是修复成本高，难以大规模的推广。化学方法主要是加入化学试剂(如石灰、磷矿粉以及有机物质等)将重金属固持，降低其生物有效性，但是长期施用化学试剂易造成土壤板结，破坏土壤结构，甚至造成二次污染。生物修复包括植物萃取和微生物修复，植物萃取是通过超累积植物进行富集，再通过收集植物达到去除重金属的目的，但是这种方法占地大，效率低，种植超累积作物期间都不能进行粮食生产。微生物修复主要是利用一些具有吸附、沉淀重金属等功能的微生物，降低土壤中重金属的生物有效性，降低重金属进入农产品的风险，保障农产品安全。大量的研究表明生物修复能够有效的降低重金属生物有效性，减少作物的吸收，保障农产品安全。譬如，唐八生等(CN103361072A)报道了一种镉污染生物修复剂应用于水稻的种植，结果表明施用生物修复剂后，潮泥田土壤Cd2+含量降低了0.096mg·kg-1，黄泥田土壤Cd2+含量降低了0.042mg·kg-1，而水稻糙米和稻草中的镉含量也显著低于对照，且糙米镉含量达到了国家粮食卫生标准(GB2715-2005)。金京勋(CN104531551A)报道了将一种镉污染土壤微生物修复剂应用于污染土壤中，发现微生物修复剂可以大幅度降低土壤中镉含量，并且效力可直达土壤内部。但是，微生物修复Cd污染的研究多集中在中低污染水平，用微生物修复受Cd污染严重的土壤，其修复效果往往不理想，譬如，贺萌萌等(2013)研究了镉在北京褐潮土中对玉米幼苗及其根际微生物的毒性效应，结果显示镉污染可引起玉米根际微生物群落结构发生改变，高浓度镉可导致部分微生物种群数量减少甚至完全消失。Chen等人(2012)研究将生物炭与Pseudomonasputida制成固定化微生物对PAH的降解，结果表明固定化微生物能够提高Pseudomonasputida对PAH的降解效果。但生物炭作为微生物载体在重金属修复领域研究较少。受镉污染土壤养分偏低，在修复并利用该类土壤时，不能单纯的降低镉的生物有效性，还要提高土壤肥力，保障作物的生长。但由于现在的微生物修复产品多集中于对重金属的去除效果，很少有人研究多功能菌株，尤其是同时具有促生长和钝化重金属的微生物制剂，在去除重金属的同时兼具增产的功能，对农业安全生产具有十分重要的意义。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种具有解磷、钝化重金属功能的固定化芽孢杆菌。本专利技术的另一目的在于提供上述具有解磷、钝化重金属功能的固定化芽孢杆菌的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供上述具有解磷、钝化重金属功能的固定化芽孢杆菌的应用。本专利技术的另一目的在于提供一种用于活化土壤养分以及修复镉污染的复合微生物肥料。本专利技术的复合微生物肥料在不改变土地利用方式的前提下，实现农产品产量的增加以及污染土壤的生物修复，有效阻止重金属镉通过农作物进入人体，保障农产品安全。本专利技术的另一目的在于提供上述用于活化土壤养分以及修复镉污染的复合微生物肥料的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供上述用于活化土壤养分以及修复镉污染的复合微生物肥料的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种具有解磷、钝化重金属功能的固定化芽孢杆菌，包括生物炭和蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)B19。所述的生物炭与蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)B19的发酵液的质量体积比为(0.1～0.3)g：30mL；优选为0.1g：30mL。所述的蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)B19，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期：2016年04月27日，保藏编号：CGMCCNO.12405，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所；并在中国专利“申请号201610391094.9、名称：具有重金属钝化和促进植物生长功能的蜡样芽孢杆菌及应用”中公开。所述的生物炭为生物质材料烧制而成的生物炭；优选地，所述的生物炭为牛粪生物质材料300℃烧制而成的生物炭；所述的具有解磷、钝化重金属功能的固定化芽孢杆菌的制备方法，包括如下步骤：将蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)B19活化，培养，得到发酵液，然后将生物炭加入至发酵液，继续培养，离心，用无菌水清洗，收集沉淀，即得到具有解磷、钝化重金属功能的固定化芽孢杆菌。所述的培养的条件为30±2℃，150～180rpm摇床12～16h；所述的继续培养的条件为30±2℃，150～180rpm摇床18～30h；优选为30±2℃，150～180rpm摇床24h。所述的离心的条件为5000～8000rpm离心5～10min；优选为7000rpm离心5min。所述的用无菌水清洗的次数为2～3次。所述的具有解磷、钝化重金属功能的固定化芽孢杆菌的应用，包括用于分解难溶性磷，用于产生长素，用于耐盐，用于耐受重金属，用于促进植物种子发芽，用于增加土壤有效磷、微生物碳氮，以及用于降低土壤有效态重金属。一种用于活化土壤养分以及修复镉污染的复合微生物肥料，包含具有解磷、钝化重金属功能的固定化芽孢杆菌、有机肥以及无机养分。所述的复合微生物肥料中有效菌含量达到0.2亿cfu·g-1以上；所述的复合微生物肥料中保持含水量为18～22％；优选为20％。所述的有机肥是腐熟牛粪；其理化性质如下：全氮4.00g·kg-1，全磷1.51g·kg-1，全钾2.45g·kg-1，pH8.25，有机质202.98g·kg-1，全镉0.15mg·kg-1；所述的无机养分来自广东广试试剂科技有限公司的分析纯尿素、磷酸三钙和氯化钾试剂。所述的无机养分中N:P(以磷酸三钙计):K(以K2O计)＝4％：6％：6％；所述的用于活化土壤养分以及修复镉污染的复合微生物肥料的制备方法，包括如下步骤：将无机养分加入有机肥中；加入固定化芽孢杆菌，使复合微生物肥料中有效菌含量达到0.2亿cfu·g-1以上；保持含水量为18～22％，得到用于活化土壤养分以及修复镉污染的复合微生物肥料。所述的用于活化土壤养分以及修复镉污染的复合微生物肥料在小白菜盆栽中的应用。按照0.1～0.2mgN·g-1土的施肥量进行施肥，且0.2mgN·g-1土的施肥量进行施肥效果最佳。本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及效果：(1)生物炭是一种优良的载体，将芽孢杆菌保护在其中，增强芽孢杆菌抵御不利环境的能力。本专利技术的固定化芽孢杆菌能用于修复镉污染严重的土壤，有较好的修复修复效果。(2)本专利技术的镉污染土壤修复的复合微生物肥料成本低廉，能够增加土壤有效养分含量，达到增产作用，同时能有效修复镉污染土壤，有效防控重金属镉随着农作物进入人体，另外本专利技术的镉污染土壤修复的复合微生物肥料，不改变农田的利用方式，无二次污染，使用方便，经济可行。(3)经过大量的实本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有解磷、钝化重金属功能的固定化芽孢杆菌，其特征在于包括生物炭和蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)B19。
【技术特征摘要】
1.一种具有解磷、钝化重金属功能的固定化芽孢杆菌，其特征在于包括生物炭和蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)B19。2.根据权利要求1所述的具有解磷、钝化重金属功能的固定化芽孢杆菌，其特征在于：所述的生物炭与蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)B19的发酵液的质量体积比为(0.1～0.3)g：30mL；所述的生物炭为生物质材料烧制而成的生物炭。3.权利要求1或2所述的具有解磷、钝化重金属功能的固定化芽孢杆菌的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)B19活化，培养，得到发酵液，然后将生物炭加入至发酵液，继续培养，离心，用无菌水清洗，收集沉淀，即得到具有解磷、钝化重金属功能的固定化芽孢杆菌。4.根据权利要求3所述的所述的具有解磷、钝化重金属功能的固定化芽孢杆菌的制备方法，其特征在于：所述的培养的条件为30±2℃，150～180rpm摇床12～16h；所述的继续培养的条件为30±2℃，150～180rpm摇床18～30h；所述的离心的条件为5000～8000rpm离心5～10min。5.权利要求1或2所述的具有解磷、钝化重金属功能的固定化芽孢杆菌的应用，...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒲强，徐会娟，李永涛，彭桂香，蔡燕飞，陈豪，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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