專利名稱：一種農(nóng)用微生物菌劑防治土壤重金屬污染農(nóng)作物技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
《一種農(nóng)用微生物菌劑防治土壤重金屬污染農(nóng)作物技術(shù)》屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域。 涉及生物學(xué)的微生物學(xué)、分子生物學(xué)、土壤微生物學(xué)、生物化學(xué)和細(xì)胞學(xué)，涉及土壤動力學(xué)、
土壤化學(xué)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國一些地方耕地遭受工業(yè)污染，其中土壤重金屬污染又使農(nóng)作物重金屬含量超標(biāo)。受污染農(nóng)作物經(jīng)過食物鏈進(jìn)入人體造成危害。土壤重金屬污染主要有 5種對人體危害較大。汞食入后直接沉入肝臟，對大腦、神經(jīng)、視力破壞極大。天然水每升水中含0. 01 毫克，就會導(dǎo)致人中毒。鎘導(dǎo)致高血壓，引起心腦血管疾病；破壞骨骼和肝腎，并引起腎衰竭。鉛是重金屬污染中毒性較大的一種，一旦進(jìn)入人體將很難排除。能直接傷害人的腦細(xì)胞，特別是胎兒的神經(jīng)系統(tǒng)，可造成先天智力低下
*砷是砒霜的組分之一，有劇毒，會致人迅速死亡。長期接觸少量砷，會導(dǎo)致慢性中毒致人死亡。另外還有致癌性。上述四種任何一種都能引起人的頭痛、頭暈、失眠、健忘、癡呆、神精錯亂、關(guān)節(jié)疼
痛、結(jié)石、癌癥。鉻可致腹部不適及腹瀉等中毒癥狀，引起過敏性皮炎或濕疹。對呼吸道有刺激和腐蝕作用，引起咽炎、支氣管炎等。過量攝入者，易得鼻炎、結(jié)核病、腹瀉、支氣管炎、皮炎等。土壤重金屬污染主要來自農(nóng)藥、化肥、廢水、污泥和大氣沉降等。如汞主要來自含汞廢水，鎘、鉛污染主要來自冶煉排放和汽車廢氣沉降，砷則被大量用作殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑。這些重金屬一般以小分子狀、離子狀進(jìn)入土壤很難去除，并通過植物根系在作物籽實、莖葉中富集，再經(jīng)過食物鏈進(jìn)入人體造成上述危害。重度污染會立即造成環(huán)境安全事故。如2012年I月15日，廣西龍江河拉浪水電站網(wǎng)箱養(yǎng)魚出現(xiàn)少量死魚現(xiàn)象，經(jīng)查， 龍江河宜州拉浪碼頭前200米水質(zhì)重金屬鎘超標(biāo)80倍。農(nóng)歷龍年春節(jié)，龍江河段檢測出重金屬鎘含量超標(biāo)，使得沿岸及下游居民飲水安全，土地環(huán)境安全遭到嚴(yán)重威脅。這是一次重大重金屬環(huán)境污染事件。輕度污染問題更嚴(yán)重，因為人們并不在意，多數(shù)情況下這種危害經(jīng)過數(shù)年才爆發(fā)。一旦成病往往是致命的、極為痛苦的、無藥可救的或留下終身殘疾。目前治理土壤重金屬污染采用休耕，換土，植物吸附等方法。這些方法占用土地資源大，成本高，時效差。本發(fā)明采用農(nóng)用微生物菌劑阻止農(nóng)作物根部吸收土壤重金屬達(dá)到防治污染目的。作物根系表面吸收土壤養(yǎng)分可分為兩種情況。一種稱為主動吸收，這是養(yǎng)分離子穿過細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入細(xì)胞的過程。這一過程具有選擇性，可以逆濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞，即植物吸收根系外的養(yǎng)分是根據(jù)自身的需要選擇，養(yǎng)分可以由細(xì)胞外濃度低的溶液中，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)濃度高的細(xì)胞質(zhì)中。因此，這是一個耗能過程。另一種稱為被動吸收，這是土壤溶液中的養(yǎng)分，通過細(xì)胞間的空隙，擴(kuò)散進(jìn)入根系的過程，不具有上述主動吸收的特點。尤其是根表面及其周圍(根際)養(yǎng)分的濃度低，而根際外的養(yǎng)分濃度高，兩者之間的濃度差可使根際外的養(yǎng)分向根際遷移擴(kuò)散，并順濃度梯度進(jìn)入根系內(nèi)。兩種吸收方式的養(yǎng)分都以離子狀態(tài)進(jìn)入，也有一些有機態(tài)養(yǎng)分(各種氨基酸、磷酸已糖、磷酸甘油酸、酰胺等)通過根系直接吸收，其大小也與離子態(tài)相當(dāng)。大分子是無法進(jìn)入植物根系的，這點很重要。本發(fā)明就是利用微生物聚合金屬離子的生命特性，阻斷重金屬進(jìn)入農(nóng)作物根系，達(dá)到防治目的。* (砷在化學(xué)元素表中是非金屬，但具有典型的金屬性)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明選用重金屬污染土壤中優(yōu)秀功能菌進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)制成菌劑。菌劑或適配有機質(zhì)制成的生物有機肥，施用于重金屬污染土壤，農(nóng)作物重金屬含量不會超標(biāo)。本發(fā)明農(nóng)用微生物菌劑既不能分解也不能拿出土壤中的重金屬。它的主要機理是絡(luò)合重金屬分子， 阻止農(nóng)作物根部吸收。本發(fā)明選用的菌種在生命過程中吸附重金屬離子進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，置換有用的物質(zhì)形成甲基化，并將產(chǎn)生的有機金屬排出。不斷重復(fù)加上菌群的作用，使重金屬小分子絡(luò)合成大分子，作物根系無法吸收阻斷了污染。我們還要注意，上述過程是可逆的，重金屬大分子在某些自然條件下，依然還能轉(zhuǎn)成離子狀態(tài)。只要每生產(chǎn)季堅持施用本產(chǎn)品，就能在重金屬污染地種出合格農(nóng)產(chǎn)品。連續(xù)施用3-5年后重金屬大分子會變成巨分子，有條件時可以用物理的方法把它們從土壤中取出。從來自山西、河北、內(nèi)蒙古、山東等地區(qū)的重金屬污染土壤土樣中分離得到7株枯草芽孢桿菌，4株膠質(zhì)芽孢桿菌。二種菌各篩選出一株產(chǎn)生氧化還原酶最高的菌株，經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)，以不同濃度適配制成復(fù)合微生物菌劑。各菌種互相不拮抗，作用互補，提高了絡(luò)合重金屬分子的效率。
丹路農(nóng)用微生物菌劑對農(nóng)作物重金屬含量的影響
權(quán)利要求
1.使用微生物菌劑防治土壤重金屬污染農(nóng)作物。
2.使用復(fù)合微生物菌劑防治土壤重金屬污染農(nóng)作物。
3.使用枯草芽孢桿菌防治土壤重金屬污染農(nóng)作物。
4.使用膠質(zhì)芽孢桿菌防治土壤重金屬污染農(nóng)作物。
5.使用枯草芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌復(fù)合微生物菌劑防治土壤重金屬污染農(nóng)作物。
6.使用含有枯草芽孢桿菌生物有機肥防治土壤重金屬污染農(nóng)作物。
7.使用含有膠質(zhì)芽孢桿菌生物有機肥防治土壤重金屬污染農(nóng)作物。
8.使用含有枯草芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌復(fù)合微生物菌劑生物有機肥防治土壤重金屬污染農(nóng)作物。
全文摘要
一種農(nóng)用微生物菌劑防治土壤重金屬污染農(nóng)作物技術(shù)屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域。本技術(shù)采用農(nóng)用微生物菌劑阻止農(nóng)作物根部吸收土壤重金屬達(dá)到防治污染目的。本發(fā)明選用重金屬超標(biāo)土壤中優(yōu)秀功能菌枯草芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌。進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)以不同比例適配制成復(fù)合微生物菌劑和生物有機肥。利用功能菌在生命過程中吸附重金屬離子進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，置換有用的物質(zhì)形成甲基化，并將產(chǎn)生的有機金屬排出。不斷重復(fù)加上菌群的作用，使重金屬小分子絡(luò)合成大分子，作物根系無法吸收阻斷了污染。
文檔編號B09C1/10GK102580999SQ20121005330
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者林淑華, 趙全勝, 高昭遠(yuǎn) 申請人:北京丹路實業(yè)公司, 林淑華, 趙全勝, 高昭遠(yuǎn)