System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于修复农药污染土壤的炭基菌剂及其制备方法与应用技术_技高网

一种用于修复农药污染土壤的炭基菌剂及其制备方法与应用技术

技术编号:41320481 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-13 15:00
本申请公开一种用于修复农药污染土壤的炭基菌剂的制备方法与应用,该炭基菌剂由降解菌(枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、桑肠杆菌)、生物炭、氨基酸、微量元素、矿物质组成;游离氨基酸可以为微生物生长提供氮素,通过调控氨基酸的含量可以更好的促进微生物生长,进而提高土壤中残留的农药污染物噻虫嗪修复,同时促进植物生长;该炭基微生物菌剂制备简单,耗时短,更适宜于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于炭基微生物菌剂,特别是涉及一种增效修复受农药污染土壤、促进作物生长的炭基菌剂的制备方法、菌剂及其应用。


技术介绍

1、噻虫嗪作为新烟碱类农药的代表性品种,以其作为有效成分的登记产品共计684项,被广泛用于防治蔬菜、水稻等作物上害虫。而噻虫嗪施用后近70%左右药物活性成分通过降雨、地表径流等方式残留于土壤及水体,导致土壤环境恶化。此外,噻虫嗪对蚯蚓、蜜蜂和水生动物等具有生物毒性。由新烟碱类农药引发的土壤污染问题,对生态环境和人体健康造成严重威胁。

2、农药污染修复技术主要分为物理法、化学法和生物法。物理修复技术包括热脱附、电动修复和超声波降解等,化学修复主要包括化学氧化、土壤淋洗和溶剂萃取等技术,虽然物理修复和化学修复效果良好,但存在对土壤结构破坏较大、成本较高、易造成二次污染等弊端。而生物降解作为有机污染物的主要降解途径,存在微生物生存增殖受限、可利用营养物有限、与原生微生物竞争等局限性。生物质炭作为重要的微生物固定化材料,因其比表面积大、孔隙度高、性能稳定、参与土壤中碳封存以实现固碳减排等优点,在土壤原位修复领域获得了得天独厚的优势。然而,生物质炭对不同微生物的活性、生物量的影响存在菌株差异性,且在营养供给等方面相对不足,从而限制了其在污染土壤修复中的应用。

3、目前,已有研究通过氨基酸修饰生物质炭制备了功能炭材料,而有关利用其强的电荷性能吸附微生物的报道,以及针对同步完成生物炭改性与微生物负载的方案尚未见报道。


技术实现思路

1、针对上述问题,本专利技术的目的旨在创制一种可以高效修复噻虫嗪残留、促进作物生长的炭基微生物菌剂,利用氨基酸强的电荷性能吸附微生物,同步完成生物炭改性与微生物负载,通过定向调控生物质炭性能以提高降解菌固定量、促进污染物降解。

2、本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的,具体步骤如下:

3、首先,本申请提供了一种用于修复农药污染土壤的炭基菌剂,该菌剂以质量百分比计,由以下成分组成:菌含量为1010 cfu/ml的降解菌菌悬液10%-15%、生物炭50%-70%、复合氨基酸2%-4%、微量元素5%-10%、以矿物质补足至100%;上述降解菌包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、桑肠杆菌中的至少一种。

4、优选的,上述降解菌由枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、桑肠杆菌等比例混合后获得。

5、优选的,上述复合氨基酸为含有谷氨酸、赖氨酸、酪氨酸、精氨酸、脯氨酸中的至少一种;优选谷氨酸、赖氨酸、酪氨酸、精氨酸、脯氨酸以等比例混合,制备获得复合氨基酸。

6、优选的,上述微量元素包括包括edta螯合锌、edta螯合铁、edta螯合铜、edta螯合锰中的至少一种;优选加入的质量比为edta螯合锌:edta螯合铁:edta螯合铜:edta螯合锰=1:2:1:1。

7、上述矿物质包括硫酸镁、硫酸锌、硫酸钾中的至少一种;优选加入的质量比为硫酸镁:硫酸锌:硫酸钾=1:1:1;

8、上述生物炭优选稻壳生物炭。

9、其次,本申请提供了上述炭基菌剂的制备方法,其具体步骤如下:

10、1)将降解菌置于lb液体培养液中30 oc,培养12 h,以pbs缓冲液调节其菌含量为1010 cfu/ml,获得降解菌悬液。

11、2)将生物炭、氨基酸、微量元素和矿物质均置于pbs溶液中,调节ph至7.0,灭菌20min;然后取出沥干,即获得载体材料;

12、3)将降解菌菌悬液与步骤1)获得的载体材料混合均匀,孵育12 h,-40 oc真空冷冻干燥24 h,即获得用于修复农药污染土壤的炭基菌剂;

13、所述降解菌包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、桑肠杆菌中的至少一种;优选三者等比例混合;

14、上述氨基酸包括谷氨酸、赖氨酸、酪氨酸、精氨酸、脯氨酸中的至少一种;优选加入的质量比为谷氨酸:赖氨酸:酪氨酸:精氨酸:脯氨酸=1:1:1:1:1;

15、所述微量元素包括edta螯合锌、edta螯合铁、edta螯合铜、edta螯合锰中的至少一种;优选加入的质量比为edta螯合锌:edta螯合铁:edta螯合铜:edta螯合锰=1:2:1:1;

16、上述矿物质包括硫酸镁、硫酸锌、硫酸钾中的至少一种;优选加入的质量比为硫酸镁:硫酸锌:硫酸钾=1:1:1;

17、所加入降解菌菌悬液、稻壳生物炭、氨基酸、微量元素、矿物质的质量比优选10-15:50-70:2-4:5-10:13-21。

18、第三,本申请提供了上述炭基菌剂在降解土壤噻虫嗪中的应用。

19、第四,本申请提供了上述炭基菌剂在促进作物生长中的应用;上述述作物优选绿叶蔬菜,如青菜。

20、本申请提供的炭基微生物菌剂,添加了生物炭、氨基酸、微量元素和矿物质等,菌株和载体材料同时具有促进农药降解的作用,有助于实现农药的高效修复;其中,游离氨基酸可以为微生物生长提供氮素,通过调控氨基酸的含量可以更好的促进微生物生长,进而提高污染物的修复效果,进而促进植物生长。同时,实施例小青菜盆栽实验结果表明,接种该炭基菌剂可以提高作物叶绿素含量,具有显著地植物促生长作用,有助于解决设施蔬菜面临的土壤污染、植物产量品质下降等问题;同时该炭基微生物菌剂制备简单、耗时短,更适宜于工业化生产。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于修复农药污染土壤的炭基菌剂,其特征在于,所述菌剂由以下成分组成,以质量百分比计,菌含量为1010 cfu/mL的降解菌菌悬液10%-15%、生物炭50%-70%、氨基酸2%-4%、微量元素5%-10%、以矿物质补足至100%;

2.根据权利要求1所述用于修复农药污染土壤的炭基菌剂,其特征在于,所述降解菌由相同含菌量的枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、桑肠杆菌混合后获得。

3.根据权利要求1所述用于修复农药污染土壤的炭基菌剂,其特征在于,所述氨基酸由谷氨酸、赖氨酸、酪氨酸、精氨酸、脯氨酸等比例混合后获得。

4.根据权利要求1所述用于修复农药污染土壤的炭基菌剂,其特征在于,所述微量元素由EDTA螯合锌、EDTA螯合铁、EDTA螯合铜、EDTA螯合锰按照质量比1:2:1:1混合后获得。

5.根据权利要求1所述用于修复农药污染土壤的炭基菌剂,其特征在于,所述矿物质由硫酸镁、硫酸锌、硫酸钾按照质量比1:1:1混合后获得。

6.如权利要求1-5任一用于修复农药污染土壤的炭基菌剂的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:

>7.如权利要求1-5任一用于修复农药污染土壤的炭基菌剂在降解土壤噻虫嗪中的应用。

8.如权利要求1-5任一用于修复农药污染土壤的炭基菌剂在促进作物生长中的应用。

9.如权利要求8所述的应用,其特征在于,所述作物为绿叶蔬菜。

...

【技术特征摘要】

1.一种用于修复农药污染土壤的炭基菌剂,其特征在于,所述菌剂由以下成分组成,以质量百分比计,菌含量为1010 cfu/ml的降解菌菌悬液10%-15%、生物炭50%-70%、氨基酸2%-4%、微量元素5%-10%、以矿物质补足至100%;

2.根据权利要求1所述用于修复农药污染土壤的炭基菌剂,其特征在于,所述降解菌由相同含菌量的枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、桑肠杆菌混合后获得。

3.根据权利要求1所述用于修复农药污染土壤的炭基菌剂,其特征在于,所述氨基酸由谷氨酸、赖氨酸、酪氨酸、精氨酸、脯氨酸等比例混合后获得。

4.根据权利要求1所述用于修复农药污染土壤的炭基菌剂,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹瑶瑶余向阳葛静万群张雷刚生弘杰冯发运
申请(专利权)人:江苏省农业科学院
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1