一种农产品产地生物修复微生物菌剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及微生物菌剂制备技术领域，具体为一种农产品产地生物修复微生物菌剂及其制备方法和应用。该微生物菌剂为复合微生物菌剂，由芽孢杆菌SICC1.1023、光合细菌SICC1.1584，乳酸菌SICC1.151，酵母菌SICC2.910和紫色红曲菌SICC3.871组成，各菌种菌液的体积比为1:1:1:1:1，每种菌液中有效活菌数≥1.0亿（cfu）/g。利用该微生物复合菌剂可以对同时具有Cd、Cr和Cu重金属污染的土壤，以及对土壤中氮和磷含量的降低具有较好的效果，对农产品产地环境中的PO4‑P、NO3‑N去除率≧60%；对Cr3+、Cd2+、Cu2+等重金属离子的吸附率≧70%。

Microbial bioremediation agent for agricultural product producing area and its preparation method and Application

The invention relates to the technical field of preparation of microbial agents, in particular to a microbial agent for bioremediation of agricultural products, a preparation method and application thereof. The microbial agent is a compound microbial agent, which consists of Bacillus SICC1.1023, photosynthetic bacteria SICC1.1584, lactic acid bacteria SICC1.151, yeast SICC2.910 and purple Monascus SICC3.871. The volume ratio of each strain is 1:1:1:1:1, and the number of active bacteria in each kind of bacteria is more than 100 million (CFU) /g. The microbial compound can have a good effect on the soil with Cd, Cr and Cu pollution and the reduction of nitrogen and phosphorus content in the soil. The removal rate of P and NO3 N in the environment of agricultural products is more than 60%, and the adsorption rate of heavy metal ions, such as Cr3+, Cd2+ and Cu2+, is more than 70%.

【技术实现步骤摘要】
一种农产品产地生物修复微生物菌剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及微生物菌剂制备
，具体为一种农产品产地生物修复微生物菌剂及其制备方法和应用。
技术介绍
农产品质量安全是食品安全的首要条件和重要基础，而产地环境安全则是农产品质量安全保障的最基本和最首要环节。长期食用重金属含量超标的食品会引起严重的疾病，损害人体器官及神经系统，给人类带来灾难性的影响。发达国家已投巨资对受污染的农产品产地环境进行修复，相关的修复技术在国外也得到了迅速开发。修复技术分为物理化学类型和生物学类型。物理化学修复技术包括隔离、泵抽取和地上处理、土壤清洗、萃取、固化和稳定化等；生物修复技术包括地上生物处理和低下现场生物修复等。物理化学类型的修复技术一般是将受污染的土壤或地下水移走，再进行适当的处理和处置。这类技术能够彻底清除土壤和地下水中的污染，但是却严重影响土壤的结构和地下水所处的生态环境，而且成本非常高。相比较而言，生物修复技术就有着其独特的优势，它是以利用生物为主体的环境污染的治理技术。狭义上是指通过微生物的作用清除土壤和水体中的有机物污染和重金属污染物，或是使污染物无害化的过程。微生物菌剂尤其是由多种微生物组成的复合微生物菌剂的研究和应用是近年来发展起来的应用微生物的一个重要内容。将几种具有不同降解功能和具有互生或共生关系的微生物以适当的比例进行组合或混合培养所配制的复合微生物菌剂应用于种植、养殖、环保等方面，可以调节生态平衡，保护生态环境，目前在污染物处理方面，其显著优势已得到了广泛认可。因此，立足于目前由于环境污染而带来的食品安全问题，利用微生物协同发酵技术、固定化包埋缓释技术、冷冻干燥制备技术研制生物修复微生物菌剂，从源头上研究解决或降低农产品产地环境遭受有机物污染和重金属污染而带来的食品安全问题的方法。
技术实现思路
本专利技术基于以上技术问题，提供一种农产品产地生物修复微生物菌剂。该微生物菌剂可一次性用于农产品产地生物修复，该修复包括同时对土壤中重金属Cd、Cr、Cu污染的修复，使其含量符合国家规定，以及对土壤中氮含量的减少以及对土壤中磷的减少，使其也符合农产品产地对氮，对磷的要求。本专利技术的另外一个专利技术目的是提供以上所述农产品产地生物修复微生物菌剂的制备方法。为了实现以上专利技术目的，本专利技术的具体技术方案如下：一种农产品产地生物修复微生物菌剂，该微生物菌剂为复合微生物菌剂，由芽孢杆菌SICC1.1023、光合细菌SICC1.1584，乳酸菌SICC1.151，酵母菌SICC2.910和紫色红曲菌SICC3.871组成，各菌种菌液的体积比为1:1:1:1:1，每种菌液中有效活菌数≥1.0亿(cfu)/g。农产品产地生物修复微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：将芽孢杆菌SICC1.1023、光合细菌SICC1.1584，乳酸菌SICC1.151，酵母菌SICC2.910和紫色红曲菌SICC3.871分别单独培养，待菌体生长至对数期末，收集菌液，并将各菌液按照体积比1：1：1：1：1混合均匀。混合后的菌液可快速通过冷冻干燥技术制作冻干菌粉，成活率为81％，有效活菌数≥1.0亿(cfu)/g。所述冷冻干燥技术中，保护剂为脱脂牛奶。冷冻干燥技术为现有技术。以上所述的复合微生物菌剂可一次性用于农产品产地生物修复；具体包括对土壤中重金属Cd、Cr、Cu污染的修复，以及对土壤中氮含量的减少和对土壤中磷含量的减少。该微生物菌剂的菌液对Cd2+的吸附效果显著，在10mg/L时，达到55.4％，且随着Cd2+浓度升高吸附效率呈降低趋势，但在100mg/L的Cd2+浓度时，吸附效率仍能高达44.3％；混合菌液对Cr3+的吸附效果显著，在10mg/L时，达到38.4％，且随着Cr3+浓度升高吸附效率呈降低趋势，但在100mg/L的Cr3+浓度时，吸附效率仍能高达20.4％；混合菌液对Cu2+的吸附效果显著，在10mg/L时，达到61.2％，且随着Cu2+浓度升高吸附效率呈降低趋势，但在100mg/L的Cu2+浓度时，吸附效率仍高达32.6％。采用该复合微生物菌剂处理污染土地7d后，初始NH3-N浓度由372.020mg〃L-1降低至的56.666mg〃L-1，NH3-N降解效果最为显著，降解率达到84.76％；初始NO3-N浓度由283.865mg〃L-1降低至的80.346mg〃L-1，降解率达到71.70％。混合菌剂的降解率相对单一菌株分别提高了5.24％和8.17％，降解率提升显著。该微生物菌剂处理污染土壤时，在前3天磷含量呈下降趋势，第4天都有一个上升趋势，然后再下降，降磷效果比例最佳的混合菌剂，经过6天的处理，磷含量由起始浓度940.000mg/L降至20.400mg/L，降幅达97.87％。本专利技术的积极效果体现在：(一)、解决农产品产地环境污染问题导致的食品安全问题，对污染的土壤、地下水、水产养殖水体进行生物修复。(二)、制成的微生物菌剂有效活菌数拟达到≧1.0亿(cfu)/g，可处理污染土地中各重金属、氮和磷的浓度范围为：Cd2+、Cr3+、Cu2+、NH3-N的浓度分别为≤100mg/kg、100mg/kg、200mg/kg、500mg/kg；NO3-N和PO4-P不限。对农产品产地环境中的PO4-P、NO3-N去除率≧60％；对Cr3+、Cd2+、Cu2+等重金属离子的吸附率≧70％。(三)、不仅去除了环境中的重金属离子，避免了农作物累积重金属离子和水产动物误食重金属带来的食品污染危害，同时还能不断絮凝污水中的其他杂质，净化水体，改善水产养殖环境质量，提高水产养殖产率和品质。(四)、本项目利用协同发酵技术驯化能与γ-聚谷氨酸高产菌种-芽孢杆菌共生互补的高活性光合细菌复合菌剂，同时筛选具有对Pb2+、Cr3+、Cd2+等多种重金属离子有吸附作用，并能降解三硝基甲苯(TNT)、苯酚、甲胺磷等污染物以及提高有机物降解速率的酵母菌，筛选能降解亚硝酸盐以及养殖废水和饲料中NO2-N、PO4-P、NO3-N等的乳酸菌以及其他微生物。(五)、利用协同发酵技术加入能与之协同发酵的高活性光合细菌。这种复合光合细菌为我院项目研究成果，对环境高浓度废水有明显的净化作用，污水中BOD、COD、TP、NH4+-N等去除率已经达到70-80％，能明显减少气味以及亚硝酸盐含量。同时这种复合光合细菌营养异常丰富，除了降解土壤和养殖水体中的污染物，还能为环境和动物提供丰富的营养。同时能与之协同发酵利用的乳酸菌、酵母以及其他放线菌等的添加，不仅增加了微生物菌剂处理农产品产地环境的污染物的能力，还能促进土壤的有机质分解和光合作用、改善土壤的物理件状使之松软、透气、透水；同时抑制有害微生物繁殖，减少甚至不用化肥、农药，生产出真正的绿色食品。这也是本项目的一个创新之处，属于应用上的集成创新。附图说明图1为该修复微生物菌剂对不同浓度重金属离子的吸附作用结果图；图2为该修复微生物菌剂中光合细菌降NH3-N试验图；图3为该修复微生物菌剂中光合细菌的降磷试验效果图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述，但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于下述实施例。在不脱离本专利技术上述技术思想情况下，根据本领本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农产品产地生物修复微生物菌剂，其特征在于该微生物菌剂为复合微生物菌剂，由芽孢杆菌SICC1.1023、光合细菌SICC1.1584，乳酸菌SICC1.151，酵母菌SICC2.910和紫色红曲菌SICC3.871组成，各菌种菌液的体积比为1:1:1:1:1，每种菌液中有效活菌数≥1.0亿（cfu）/g。

【技术特征摘要】
1.一种农产品产地生物修复微生物菌剂，其特征在于该微生物菌剂为复合微生物菌剂，由芽孢杆菌SICC1.1023、光合细菌SICC1.1584，乳酸菌SICC1.151，酵母菌SICC2.910和紫色红曲菌SICC3.871组成，各菌种菌液的体积比为1:1:1:1:1，每种菌液中有效活菌数≥1.0亿（cfu）/g。2.如权利要求1所述农产品产地生物修复微生物菌剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将芽孢杆菌SICC1.1023、光合细菌SICC1.1584，乳酸菌SICC1.151，酵母菌SICC2.910和紫色红曲菌SICC3.871分别单独培养，待菌体生长至对数期末，收集菌液并进行浓缩，将浓缩后的菌液按照体积比1：1：1：1：1混合均匀。3.如权利要求2所述制备微生物菌剂的方法，其特征在于：所述冷冻干燥技术中，保护剂为脱脂牛奶。4.如权利要求1中所述微生物菌剂的应用，其特征在于：将该微生物菌剂用于农产品产地生物修复。5.如权利要求4所述微生物菌剂的应用，其特征在于：所述的修复包括对土壤中重金属Cd、Cr、Cu污染的修复，对土壤中氮含量的减少以及对土壤中磷的减少。6.如权利要求5所述农产品产地生物修复微生物菌剂的应用，其特征在于：该微生物菌剂的菌液对Cd2+的吸附效果显著，在10...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯霞，刘义，陈麒名，王宪斌，张蓓蓓，朱英，
申请(专利权)人：四川省食品发酵工业研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川,51