一种用于增强土壤降解环丙酰草胺的生物降解方法技术

本发明专利技术公开了一种用于增强土壤降解环丙酰草胺的生物降解方法，包括以下步骤：S1微生物的培养：将多种微生物单独在微生物培养基中进行培养发酵3

【技术实现步骤摘要】
一种用于增强土壤降解环丙酰草胺的生物降解方法


[0001]本专利技术涉及土壤污染物降解
，具体是涉及一种用于增强土壤降解环丙酰草胺的生物降解方法。

技术介绍

[0002]农药残留在农业生产中施用农药后一部分农药直接或间接残存于谷物、蔬菜、果品、畜产品、水产品中以及土壤和水体中的现象，农药残留问题是随着农药大量生产和广泛使用而产生的，当农药被喷洒后只有少部分会作用在植物植株上，另外大部分会渗入到土壤中，如处理不当会对土壤和水体造成严重的影响，对人们生产生活均带来不利影响，严重的可能会通过食物链富集进入人体，危害人体健康，现阶段引起了人们广泛的关注，因此，需要利用合理的手段对土壤中农药残留物进行降解处理。
[0003]不同农药的降解方法和降解速率不同，常见的农药残留物降解方法有物理方法、化学方法以及生物方法，物理方法通常是利用农药的物理性质，如水溶性、光不稳定性和热不稳定性等原理去除农药残留，一般有浸泡清洗法、去皮、日光照射法、贮藏法和吸附法等；化学方法是利用双氧水、臭氧、次氯酸盐强氧化剂或自由基的强氧化作用将农药分子的双键断开，苯环开环，破坏其分子结构，生成相应的酸、醇、胺或其氧化物等；用微生物或酶降解农药残留是近几年研究的热点，其中对细菌和真菌的研究较为深入，其中细菌适应性强，易诱发突变菌株而占重要地位，经富集培养或分离筛选等技术已发现许多能降解农药的微生物。
[0004]专利CN109651015A公开了可降解土壤农药残留的生物活性剂及其制备方法与应用，具体组分质量比如下：复合菌发酵产物10<br/>‑
15份、复合氨基酸15
‑
20份、腐殖酸20
‑
35份、火山灰20
‑
30份、木薯酒槽25
‑
35份；复合微生物发酵产物，分别将含有解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌的菌剂单独发酵，上述发酵产物混合后解淀粉芽孢杆菌≥2.0亿/g、枯草芽孢杆菌≥2.0亿/g。活性剂结构稳定，功能广泛，无毒副作用，在农产品质量安全以及农业生态环保等方面有良好的应用前景，可以在农业生产中有效降解土壤中的农药残留，尤其对除草剂的残留降解效果明显，抑制植物对农药残留物的吸收，还能促进植物生长，提高产量和品质。但对于环丙酰草胺的降解无法起到很好的作用。
[0005]环丙酰草胺(cyclanilide)属于环丙羧酸类植物生长调节剂,与乙烯利混配具有协同增效作用,主要用于棉花、禾谷等作物的生长。有研究表明,环丙酰草胺在土壤中易降解为2,4
‑
二氯苯胺,该代谢产物对水生生物有极高毒性,可能对环境产生不良影响。现阶段对于环丙酰草胺生物降解的方法研究较少，因此，需要结合环丙酰草胺的水解、光解以及微生物特征提供一种合适的增强土壤降解环丙酰草胺的生物降解方法。

技术实现思路

[0006]针对上述存在的问题，本专利技术提供了一种用于增强土壤降解环丙酰草胺的生物降解方法。
[0007]本专利技术的技术方案是：
[0008]一种用于增强土壤降解环丙酰草胺的生物降解方法，包括以下步骤：
[0009]S1微生物的培养：将多种微生物单独在微生物培养基中进行培养发酵3
‑
4d，微生物含量为1
‑3×
108个/g，再将发酵后的菌液混合得到混合液，将混合液放入培养液中培养得到稳定的微生物菌体混合液；
[0010]S2土壤预处理：将待处理的土壤含水率调节至55
‑
60％，土壤温度控制在26
±
3℃，并在土壤内部0.8
‑
1m深度处每隔3m铺设一组气管线(1)，在土壤上方加盖防雨棚；
[0011]S3微生物施加：在土壤表面以10
‑
13kg/亩的用量均匀喷洒步骤S1中得到的微生物菌体混合液，同时开始注气，并在夜间开启灯光照射，持续10
‑
15天；
[0012]S4微生物补加：在每两组气管线(1)之间的土壤内部0.5
‑
1m深度处通过高压泵枪均匀注入，注入量为5
‑
8kg/亩，每隔7天注入一次，共3次。
[0013]进一步地，所述步骤S1中的多种微生物以重量份计包括：假单胞菌25
‑
28份、芽孢杆菌17
‑
19份、绿色木菌6
‑
8份、镰胞霉菌5
‑
6份、草酸青霉1
‑
2份，通过对多种不同微生物的复配以实现对土壤中农药残留的有效降解尤其是针对环丙酰草胺的降解。
[0014]进一步地，所述步骤S1中微生物培养基的成分以重量份计包括：水100份、葡萄糖5
‑
10份、琼脂12
‑
15份、食用油3
‑
4份、桃胶2
‑
3份、稻壳7
‑
8份，通过该组分配比得到的微生物培养基能够有效促进微生物的发酵，使得到的微生物活性高。
[0015]进一步地，所述步骤S1中培养液的成分以重量份计包括：复合氨基酸45
‑
50份、磷酸二氢钾3
‑
5份、硫酸镁1
‑
3份、氯化钠5
‑
7份、氯化钙3
‑
4份、生物炭10份，调节pH值为7.2
‑
7.5，通过该组分配比得到的培养液能够使微生物聚集，并且能够使微生物进一步活化，原材料成本较低。
[0016]进一步地，所述步骤S1中混合液在微生物培养基中的培养方法具体为：
[0017]S1
‑
1培养容器消毒：在无菌培养容器中加入培养液，采用110
‑
120℃高温蒸汽灭菌处理1h，随后抽真空至0.1Pa，自然冷却至31
‑
33℃；
[0018]S1
‑
2二次发酵：将步骤S1中得到的发酵后的多种微生物分别进行过滤，再将过滤后的微生物菌液混合并搅拌均匀得到混合液，在26
‑
29℃条件下继续发酵24h；
[0019]S1
‑
3混合：由培养容器底部连续注入混合液，注入速度为1kg/min，混合液与培养液的重量比为1:5，再由培养容器顶部持续通入混合气体形成气流搅拌，混合气体的注入速度为0.3
‑
0.5L/min，混合气体的成分按体积占比为：氧气20％、一氧化氮1
‑
2％、二氧化碳2
‑
3％、余量为氮气。注入的混合气体中一氧化氮是微生物中重要的活性分子，具有保护微生物、提高微生物耐药性的作用，同时也是对含有NO的有害气体如烟气、尾气等的回收再利用；同样地，CO2能够提高微生物对氮磷的吸收作用，也是对废气尾气的回收再利用。
[0020]进一步地，所述步骤S2中气管线左右两端均等间距布设有若干分支导气管，所述分支导气管包括位于其中心的伸缩机构以及在所述伸缩机构外周套设的纤维透气层，伸缩机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于增强土壤降解环丙酰草胺的生物降解方法，其特征在于，包括以下步骤：S1微生物的培养：将多种微生物单独在微生物培养基中进行培养发酵3
‑
4d，微生物含量为1
‑3×
108个/g，再将发酵后的菌液混合得到混合液，将混合液放入培养液中培养得到稳定的微生物菌体混合液；S2土壤预处理：将待处理的土壤含水率调节至55
‑
60％，土壤温度控制在26
±
3℃，并在土壤内部0.8
‑
1m深度处每隔3m铺设一组气管线(1)，在土壤上方加盖防雨棚；S3微生物施加：在土壤表面以10
‑
13kg/亩的用量均匀喷洒步骤S1中得到的微生物菌体混合液，同时开始注气，并在夜间开启灯光照射，持续10
‑
15天；S4微生物补加：在每两组气管线(1)之间的土壤内部0.5
‑
1m深度处通过高压泵枪均匀注入，注入量为5
‑
8kg/亩，每隔7天注入一次，共3次。2.根据权利要求1所述的一种用于增强土壤降解环丙酰草胺的生物降解方法，其特征在于，所述步骤S1中的多种微生物以重量份计包括：假单胞菌25
‑
28份、芽孢杆菌17
‑
19份、绿色木菌6
‑
8份、镰胞霉菌5
‑
6份、草酸青霉1
‑
2份。3.根据权利要求1所述的一种用于增强土壤降解环丙酰草胺的生物降解方法，其特征在于，所述步骤S1中微生物培养基的成分以重量份计包括：水100份、葡萄糖5
‑
10份、琼脂12
‑
15份、食用油3
‑
4份、桃胶2
‑
3份、稻壳7
‑
8份。4.根据权利要求1所述的一种用于增强土壤降解环丙酰草胺的生物降解方法，其特征在于，所述步骤S1中培养液的成分以重量份计包括：复合氨基酸45
‑
50份、磷酸二氢钾3
‑
5份、硫酸镁1
‑
3份、氯化钠5
‑
7份、氯化钙3
‑
4份、生物炭10份，调节pH值为7.2
‑
7.5。5.根据权利要求1所述的一种用于增强土壤降解环丙酰草胺的生物降解方法，其特征在于，所述步骤S1中混合液在微生物培养基中的培养方法具体为：S1
‑
1培养容器消毒：在无菌培养容器中加入培养液，采用110
‑
120℃高温蒸汽灭菌处理1h...

【专利技术属性】
技术研发人员：何健，豆叶枝，李菊颖，孔德洋，许静，余佳，张悦清，曹莉，
申请(专利权)人：生态环境部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：