生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法、植物种植方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法、植物种植方法与应用，涉及环境工程技术领域。该方法将生物质炭与土壤混合，然后调节土壤田间持水量并保持5～20天，优选保持7～15天；抗性污染物包括抗生素、抗性菌体和抗性基因。该方法缓解了现有技术中缺乏一种有效阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的技术问题，提供了适用于多种抗生素、抗性菌体和抗性基因污染的土壤，且阻控效果好的阻控抗性污染物迁移富集的方法；此外，本发明专利技术还提供了相应的植物种植方法，该生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法和植物种植方法可在农业和林业领域应用。

【技术实现步骤摘要】
生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法、植物种植方法与应用
本专利技术涉及环境工程
，具体而言，涉及一种生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法、植物种植方法与应用。
技术介绍
在我国畜禽粪便常未经安全化处理就直接作为有机物料施用至农田土壤。然而，畜禽粪便中往往含有多种抗生素，抗生素及其衍生化合物的随畜禽粪便被施入农田土壤后，将会逐渐诱导并筛选出大量具有抗生素抗性的土著菌群，并且这些抗性菌体体内抗性基因的过量表达和水平/垂直扩散转移，也使得土壤中人类病原菌获得抗药性的概率大大增加，致使土壤呈现抗生素、抗性菌体和抗性基因复合污染的新特征，而此前科技人员对此类新型污染土壤关注较少且认知不足；此外，当人类在此类高丰度抗性基因污染农田土壤上开展蔬菜种植时，部分土著抗性菌体会伴随蔬菜的生长进入蔬菜组织内部形成抗性内生菌体，与此同时抗性基因也随之迁移进入植物体内，进而在食物链上对蔬菜安全和人类健康带来极为严重的隐患和威胁，而先前科技人员对于蔬菜体内重金属、农药和抗生素等污染物的检测关注较多，却忽视了土著抗性菌体迁移至蔬菜体内定殖成为内生抗性菌体的过程。因而，至今尚未有对作物体内不断蓄积抗生素、抗性菌体和抗性基因过程的高效阻控技术，因此，开发一种能有效缓解农作物体内蓄积抗生素、抗性菌体和抗性基因的健康风险，阻控效果好，适用多种抗性污染物的阻控方法来阻控土壤中多种抗生素、抗性菌体和抗性基因向植物体内迁移富集，具有十分重要的意义。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法，该方法将生物质炭与土壤混合，然后调节土壤田间持水量并在保持5～20天，优选保持7～15天；抗性污染物包括抗生素、抗性菌体和抗性基因。用这种生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法阻控土壤抗生素、抗性菌体和抗性基因向植物体内迁移富集，缓解了现有技术缺乏一种有效阻控抗生素、抗性菌体和抗性基因向植物体内迁移富集方法的技术问题，该方法阻控效果好，适用于受多种抗生素、抗性菌体和抗性基因污染的土壤，适用范围广；此外，该方法兼具成本低，工艺简单易于推广的优点。本专利技术目的之二在于提供一种植物种植方法，该种植方法采用上述生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法完成土壤活化后，进行蔬菜作物的种植，缓解了现有技术中缺乏与上述生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法相适应的种植方法的技术问题，该方法适用于多种植物的种植。本专利技术目的之三在于提供上述生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法或植物种植方法在农业和林业领域的应用。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法，包括如下步骤：将生物质炭与土壤混合，然后调节土壤田间持水量并在保持5～20天，优选保持7～15天；抗性污染物包括抗生素、抗性菌体和抗性基因。优选地，在本专利技术方案基础上，包括如下步骤：对生物质炭依次进行破碎和均一化处理，得到生物质炭；生物质炭的粒径为5～20目，优选为8～20目，进一步优选为10～20目；和/或，生物质炭粒径为20～50目，优选为30～50目，进一步优选为40～50目；和/或，生物质炭粒径为80～100目，优选为90～100目，进一步优选为95～100目，最优选100目。优选地，在本专利技术方案基础上，生物质炭为植物源生物质炭，优选平均比表面积为100～200m2/g的植物源生物质炭；优选地，植物源生物质炭包括玉米秸秆制备的生物质炭、小麦秸秆制备的生物质炭或棉花秸秆制备的生物质炭。优选地，在本专利技术方案基础上，土壤为表层0～60cm的土壤，优选为表层0～50cm的土壤，进一步优选为表层0～40cm的土壤。优选地，在本专利技术方案基础上，生物质炭与土壤的混合质量比为1:1500～1:50，优选为1:1200～1:75，进一步优选为1:1000～1:100。优选地，在本专利技术方案基础上，调节土壤田间持水量为最大持水量的30～70％，优选为35～65％，进一步优选为40～60％，最优选60％。优选地，在本专利技术方案基础上，抗生素包括四环素、磺胺嘧啶、罗红霉素、氧氟沙星、青霉素和氯霉素中的一种或几种；和/或，抗性菌体包括革兰氏阴性菌和/或革兰氏阳性菌，革兰氏阴性菌包括沙门氏菌、农杆菌、寡养单胞菌、不动杆菌属、葡糖杆菌属和假单胞菌中的一种或几种；革兰氏阳性菌包括乳酸菌和/或芽孢杆菌；和/或，抗性基因包括tetM、tetW、tetQ、sulI、sulII、ermA、ermB、tetQ、qnrB、qnrS1、catI、ampC、catI和catII中的一种或几种。根据本专利技术的第二个方面，一种植物种植方法，采用上述生物质炭阻控土壤中抗性污染物的方法完成土壤活化后，进行植物的种植，植物包括蔬菜；优选地，蔬菜包括果实类蔬菜、叶菜类蔬菜和根块类蔬菜中的一种或几种；优选地，蔬菜为果实类蔬菜，生物质炭的粒径为5～20目，优选为8～20目，进一步优选为10～20目；优选地，蔬菜为叶菜类蔬菜，生物质炭的粒径为20～50目，优选为30～50目，进一步优选为40～50目；优选地，蔬菜为根块类蔬菜，生物质炭的粒径为80～100目，优选为90～100目，进一步优选为95～100目，最优选100。优选地，在本专利技术方案基础上，果实类蔬菜包括辣椒、西红柿、茄子、黄瓜、玉米和豆角中的一种或几种；叶菜类蔬菜包括生菜、菠菜、白菜、油麦菜、芹菜和油菜中的一种或几种；根块类蔬菜包括萝卜、马铃薯、生姜和红薯中的一种或几种。根据本专利技术的第三个方面生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法或植物种植方法在农业和林业领域的应用。与已有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法，将生物质炭与土壤混合，能够使生物质炭与土壤更充分地接触，有利于抗生素、抗性菌体、抗性基因吸附到生物质炭的表面和微孔内部，然后调节土壤田间持水量并在保持5～20天，优选保持7～15天；调节土壤田间持水量，适宜的含水量能够有利于菌体新陈代谢有利于菌体定殖和进而高效吸收并降解抗生素，保持一定的时间，能够保证抗性污染物的充分吸附，此外菌体代谢增殖和降解抗生素也需要一定的时间，因此土壤活化能够达到更好的阻控效果；由于生物质炭抗生素、抗性菌体和抗性基因的吸附属于物理吸附，因此不具有选择性，适用于多种抗生素、抗性菌体和抗性基因的吸附，由于吸附的抗性菌体种类较多，因此可降解的抗生素种类也多，因此该方法具有适用于多种抗生素、抗性菌体和抗性基因的优点，适用于受多种抗生素、抗性菌体和抗性基因污染的土壤。此外，生物质炭成本低，混合和土壤活化工艺简单易于推广；本专利技术还提供了植物种植方法，该生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内富集的方法和植物种植方法能够在农业和林业领域应用。附图说明图1为本专利技术实施例1施加玉米生物质炭前后萝卜体内四环素及磺胺嘧啶含量图；图2为本专利技术实施例1施加玉米生物质炭前后萝卜体内抗性内生菌体菌株数目图；图3为本专利技术实施例2施加小麦生物质炭前后生菜叶片中罗红霉素及氧氟沙星含量图；图4为本专利技术实施例2施加小麦生物质炭前后生菜叶片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法，其特征在于，包括如下步骤：将生物质炭与土壤混合，然后调节土壤田间持水量并保持5～20天，优选保持7～15天；所述抗性污染物包括抗生素、抗性菌体和抗性基因。

【技术特征摘要】
1.一种生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法，其特征在于，包括如下步骤：将生物质炭与土壤混合，然后调节土壤田间持水量并保持5～20天，优选保持7～15天；所述抗性污染物包括抗生素、抗性菌体和抗性基因。2.按照权利要求1所述的生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法，其特征在于，对生物质炭依次进行破碎和均一化处理，得到生物质炭；优选地，所述生物质炭粒径为5～20目，优选为8～20目，进一步优选为10～20目；和/或，所述生物质炭粒径为20～50目，优选为30～50目，进一步优选为40～50目；和/或，所述生物质炭粒径为80～100目，优选为90～100目，进一步优选为95～100目，最优选100目。3.按照权利要求1或2所述的生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法，其特征在于，所述生物质炭为植物源生物质炭，优选平均比表面积为100～200m2/g的植物源生物质炭；优选地，所述植物源生物质炭包括玉米秸秆制备的生物质炭、小麦秸秆制备的生物质炭或棉花秸秆制备的生物质炭。4.按照权利要求1或2所述的生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法，其特征在于，所述土壤为表层0～60cm的土壤，优选为表层0～50cm的土壤，进一步优选为表层0～40cm的土壤。5.按照权利要求1或2所述的生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法，其特征在于，所述生物质炭与土壤的混合质量比为1:1500～1:50，优选为1:1200～1:75，进一步优选为1:1000～1:100。6.按照权利要求1或2所述的生物质炭阻控土壤中抗性污染物向植物体内迁移富集的方法，其特征在于，调节土壤田间持水量为最大持水量的30～70％，优选为35～65％，进一步优选为40～60％，最...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙大伟，叶茂，吕正勇，朱湖地，范吉强，宋登慧，
申请(专利权)人：北京高能时代环境技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11