CN105112057A - 一种土壤重金属修复剂及其制备与应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种土壤重金属修复剂及其制备与应用，修复剂包括淡紫拟青霉、东方伊萨酵母和地衣芽孢杆菌，以及具有较强的重金属吸附功能的有机活性载体。将功能菌株发酵液和有机活性载体按比例混合均匀而得。本发明的土壤重金属修复剂有效活菌数≥2亿/g，水分20％-25％，有机质含量≥55％，pH值范围在8-8.5。最优施用方法为，施用量300kg/亩，均匀撒施后翻耕混匀，水田翻耕混匀后平衡30d。本发明成本低、效果好，能够原位修复土壤重金属污染，切合我国耕地资源紧缺的国情，对农田重金属防治具有重要的经济价值和生态意义。

Description

一种土壤重金属修复剂及其制备与应用

技术领域

本发明属于土壤重金属生物修复应用技术领域，具体涉及一种镉污染修复剂的制备与应用。

背景技术

重金属镉及其化合物均具有一定的毒性，曾是引起日本“痛痛病”污染公害事件的污染源。2013年2月，南方日报刊发了《湖南问题大米流向广东餐桌》的文章，耕地土壤受重金属镉的污染引起广泛关注。而根据全国土壤污染调查公报，在镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种重金属污染物中，镉污染居首位，其点位超标率达到7％。镉是耕地的首要污染物，镉污染主要存在于矿区、污灌区、城郊农用地，总体来说南方污染重于北方。我国污灌农田已扩大到1.4×10⁷hm²，其中镉污染耕地1.3×10⁴hm²，涉及11个省市25个地区，每年生产镉米(镉含量超过1mg/kg的糙米)5.0×10⁷kg(马彩云，2013)。水、大气等受体的污染物最终将会陆续转移到土壤中，鉴于我国的土壤重金属污染现状，以及我国人均耕地资源短缺的现状，开展土壤重金属污染修复，保障食品安全和人体健康已刻不容缓。

植物修复受超积累植物的生物量限制，修复时间较长。有机、无机化学钝化修复，容易对土壤环境造成一定的破坏，在钝化重金属的同时易使土壤中的营养元素活性降低，而微生物修复因具有成本低、环境友好及改善地力等优点受到广泛的重视，中国专利201410101334.8提供了一种镉耐性细菌及其抑制水稻吸收重金属镉的方法，公开了一种假单胞菌液修复稻田镉污染的方法，因菌株发酵产品直接施用，未与载体复配，存在着微生物活性低的弊端，同时单种功能菌修复效果稳定性低。中国专利201410681387.1提供了一种镉污染土壤微生物修复剂及其应用，仅简单的将微生物吸附于固体基质膨润土、海泡石上，不能促进微生物的增殖，且将微生物和营养物质氮、磷、锌、铁直接复配容易降低微生物活性。中国专利201310251933.3提供了一种土壤重金属生物固定剂及其应用方法，采用纳豆芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和康氏木霉等复配而成，制备方法复杂成本较高，所用菌种对重金属的耐受性不明，因此适用范围窄，同时自然界中存在重金属活化菌株，相关文献报道，巨大芽孢杆菌和胶冻样类芽孢杆菌对土壤镉均有活化作用，巨大芽孢杆菌能够使磷酸盐溶解，使得磷酸盐固定的Cd²⁺释放出来，胶冻样类芽孢杆菌有较好的矿解作用，能将土壤中的K、Si、Mn、Mg、Ca等元素释放出来，这些阳离子将与Cd²⁺竞争吸附点位，且由于K⁺浓度增加使得土壤离子强度增加，这两个因素都会降低土壤对镉的吸附(王小敏，2013)，菌株随意复配容易降低施用效果、提高生产成本。中国专利201410829632.9提供了一种土壤修复的微生物复合菌剂及制备方法和用途，复合菌剂由一定比例的光合细菌、保加利亚乳杆菌、枯草芽孢杆菌、啤酒酵母菌组成，对重金属镉的耐受范围较窄，施用方法为撒施和喷洒在土壤表层，也容易造成菌剂生物活性降低。

鉴于农田土壤重金属修复的最终目的在于阻断重金属污染物到食用作物的迁移，因此寻找一种不占用农田、对农田无二次污染、适用范围广、效果好的土壤重金属修复剂尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种土壤重金属修复剂的制备与应用。

所述的重金属修复剂由淡紫拟青霉发酵液、东方伊萨酵母发酵液、地衣芽孢杆菌发酵液和有机活性载体复配组成，按质量百分比的组成为淡紫拟青霉发酵液2-％-3％、东方伊萨酵母发酵液2-％-3％、地衣芽孢杆菌发酵液6-％-14％、有机活性载体80-％-90％。

其中，淡紫拟青霉(Paecilomyceslilacinus)优选为三炬03号菌株、保藏机构：中国典型培养物保藏中心，保藏地点：湖北省武汉市，.武汉大学；保藏时间2010年6月30日，保藏编号CCTCCNO:2010165；

东方伊萨酵母(Issatchenkiaorientalis)优选三炬-06菌株，保藏机构：中国典型培养物保藏中心，保藏地点：湖北省武汉市，武汉大学；保藏时间2012年11月21日；保藏编号CCTCCNO:2012470

地衣芽孢杆菌(Baclicuslincheniformis)优选三炬-10菌株，保藏机构：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地点，北京市朝阳区，中国科学院微生物研究所，保藏时间2015年4月24日；保藏编号为CGMCCNo.10741。

所述的有机活性载体由菇渣、海藻渣复配组成，按质量百分比的组成为菇渣70％-100％、海藻渣0％-30％，优选为菇渣70％-99％，海藻渣1％-30％。其中，所述的菇渣优选包括木耳、香菇、凤尾菇、金针菇、杏鲍菇等种类中的至少一种，海藻渣优选包括龙须菜、海带、紫菜、裙带菜中的至少一种。菇渣和海藻渣优选为粉碎使用，粉碎的目数优选为过60目筛。合适的有机载体对功能微生物存活与功能的发挥具有重要作用，本发明中的载体解决了功能微生物对粗犷受污染土壤存活与适应问题。

三株菌具有重金属镉的耐受性：东方伊萨酵母、地衣芽孢杆菌、淡紫拟青霉在Cd²⁺浓度为0--1g/L的固态培养基上生长良好，如图1所示，三株菌对镉的具有较强的耐受性。同时三株菌能在含有不同Cd²⁺浓度0-1g/L的液体培养基中生长，进一步证明了三种菌种为高耐受镉的菌株，为制备土壤重金属修复剂提供了良好的菌种来源。

三株菌具有重金属镉的吸附性：东方伊萨酵母、地衣芽孢杆菌、淡紫拟青霉分别以10％的接种量接种到在含有Cd²⁺浓度为0.2-1g/L的发酵液中，发酵24h之后，对镉的去除率≥50％。在0.4g/L的镉溶液中，东方伊萨酵母对镉的去除率最大可达到74.25％，地衣芽孢杆菌对镉的去除率可到达75.45％，淡紫拟青霉对镉的去除率最大可达到85.13％，且随着发酵时间的延长，发酵液中Cd²⁺浓度保持稳定，具有吸附稳定性。

有机活性载体具有重金属镉的吸附性：投加1g/L的有机活性载体于0.01g/L的Cd²⁺溶液中，吸附开始时去除率增加速度较快，在10min内去除率已经达到60.0％，至40min时去除率达到98.5％。随后，反应速率减慢，去除率效率缓慢上升后趋于平衡。

所述重金属修复剂的制备方法，具体步骤如下：

1)淡紫拟青霉、东方伊萨酵母、地衣芽孢杆菌活化后分别接种在PDB、YPD、营养琼脂液体培养基上制备种子液；

2)淡紫拟青霉、东方伊萨酵母、地衣芽孢杆菌种子液分别以8％-15％接种量接种至PDB、YPD、营养琼脂二级发酵培养基中，28℃、180rpm发酵2-3d；

3)所述的土壤重金属修复剂由淡紫拟青霉发酵液、东方伊萨酵母发酵液、地衣芽孢杆菌发酵液和有机活性载体复配组成，按质量百分比的组成为淡紫拟青霉发酵液2％-5％、东方伊萨酵母发酵液2％-5％、地衣芽孢杆菌发酵液6％-14％、有机活性载体80％-90％。

土壤重金属修复剂为粉剂，有效活菌数≥2亿/g，水分20％-25％，有机质含量≥55％，pH值范围在8-8.5。

所述重金属修复剂的应用，具体方法如下：

施用量为100-300kg/亩，若为旱地土壤，翻耕前均匀的撒施在土壤表层后，翻耕混匀，避免土壤干旱，配施有机肥效果更佳。若为水田，翻耕前均匀的撒施在土壤表层后，翻耕混匀，平衡20-30d后插秧。最优施用方法为：施用量300kg/亩，均匀撒施后翻耕混匀，水田翻耕混匀后平衡30d。

土壤重金属修复剂的应用效果：土壤重金属修复剂以2g/L的接种量投加到含不同的Cd²⁺浓度(0.2-1g/L)的培养液中，经过72h后，发酵液中镉的去除率都大于60％，最大值都可以达到85％以上。施用土壤重金属修复剂后，油麦菜的镉含量比空白对照组降低了49.73％，稻米中镉含量比空白对照组降低了51.10％，稻米产量增加26.70％。

本发明采用的淡紫拟青霉、东方伊萨酵母、地衣芽孢杆菌对重金属镉具有较强的耐受性和吸附性。且三种菌株能够相互协同又不产生拮抗作用，采用的有机活性载体也具备较强的重金属吸附性。本发明的土壤重金属修复剂pH值范围在8-8.5，有效改良土壤酸化情况，更有利于重金属的钝化。有效活菌数≥2亿/g，能钝化土壤中的有效镉，进而有效阻断土壤中的镉流向植物中，还兼具提升地力、促生防病的功能，增产效果显著。本发明成本低、效果好，能够原位修复土壤重金属污染，切合我国耕地资源紧缺的国情，对农田重金属防治具有重要的经济价值和深远的生态意义。

综上，本发明具有以下突出优点：

1)本发明采用的淡紫拟青霉、东方伊萨酵母、地衣芽孢杆菌对重金属镉具有较强的耐受性和钝化功能，是重金属修复的有效菌株，能够使有效态镉转化为碳酸盐结合态(同时也包括磷酸盐态)、铁锰(铝)氧化物结合态、有机物结合态、残渣态等，菌株活性强，适应镉范围较广。

2)本发明采用的有机活性载体也具备较强的重金属吸附性。

3)本发明的土壤重金属修复剂pH值范围在8-8.5，有效改良土壤酸化情况，更有利于重金属的钝化。

4)本发明的土壤重金属修复剂中有效活菌数≥2亿/g，不仅能钝化土壤中的有效镉，而且兼具提升地力、促生防病的功能，增产效果显著。

5)本发明成本低、效果好，能够原位修复土壤重金属污染，切合我国耕地资源紧缺的国情，对农田重金属防治具有重要的经济价值和深远的生态意义。

附图说明

图1三种菌株对Cd²⁺浓度为0-1g/L的耐受性。

图2土壤重金属修复剂在不同Cd²⁺浓度培养基中的动态吸附效果。

具体实施方式

下面实例将进一步说明本发明方法的可行性和应用效果。

1)淡紫拟青霉、东方伊萨酵母、地衣芽孢杆菌活化后分别接种在PDB、YPD、营养琼脂液体培养基上制备种子液；

2)淡紫拟青霉、东方伊萨酵母、地衣芽孢杆菌种子液分别以12％接种量接种至PDB、YPD、营养琼脂二级发酵培养基中，28℃、180rpm发酵3d；每种菌有效活菌数大于1亿/g。

3)配置土壤重金属修复剂：淡紫拟青霉发酵液、东方伊萨酵母发酵液、地衣芽孢杆菌发酵液和有机活性载体复配，按质量百分比的组成为淡紫拟青霉发酵液4％、东方伊萨酵母发酵液4％、地衣芽孢杆菌发酵液8％、有机活性载体84％。其中所述的有机活性载体自身配比为木耳菇渣95％，龙须菜渣5％，粉碎，过60目筛。混合之后，所得的土壤重金属修复剂为粉剂，有效活菌数≥2亿/g，水分25％，有机质含量≥55％，pH值8.2。

实施例1、菌株和土壤重金属修复剂对Cd²⁺的动态吸附效果

二级发酵的东方伊萨酵母、地衣芽孢杆菌、淡紫拟青霉分别接种到Cd²⁺浓度(g/L)为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0的发酵培养基中，于28℃、180rpm振荡培养24h，取样6000rpm离心10min，取上清液用原子分光光度法测定发酵液和对照培养基(不接种菌株)中重金属镉的含量，计算去除率。

东方伊萨酵母、地衣芽孢杆菌、淡紫拟青霉在含有Cd²⁺浓度为0.2-1g/L的发酵液中，发酵24h之后，对镉的去除率≥50％。在0.4g/L的镉溶液中，东方伊萨酵母对镉的去除率最大可达到74.25％，地衣芽孢杆菌对镉的去除率可到达75.45％，淡紫拟青霉对镉的去除率最大可达到85.13％，说明三种菌株对镉的去除效果好(表1)。

将前述制备好的土壤重金属修复剂以2g/L的接种量，分别接种到Cd²⁺浓度(g/L)为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0的培养基中，于28℃、180rpm振荡培养3d，将上清液转移至干净的离心管中，用原子分光光度法检测重金属浓度，以不加土壤修复剂的溶液作为空白对照。

土壤重金属修复剂投加到含不同的Cd²⁺浓度(0.2-1g/L)的培养液中，经过72h后，与对照相比镉的去除率都大于60％，最大值都可以达到85％以上，可见土壤重金属修复剂对重金属镉的吸附效果好(图2)。

表1三种菌株在不同Cd²⁺浓度的培养液中的动态吸附

实施例2、土壤重金属修复剂对不同程度镉污染土壤的修复效果

采用0.3mg/kg(处理1)、3mg/kg(处理2)、15mg/kg(处理3)自制镉污染土壤进行土壤培养试验，每个处理实验设置两组，一组为对照组(不施用土壤重金属修复剂)，另外一组为实验组(施用土壤重金属修复剂)，每组实验三个重复。将制备的土壤重金属修复剂添加在镉污染土壤中，混匀，将不同处理的土壤定量称好置于盆钵中培养，定期浇水，保持土壤湿度达到田间持水量的60％。于0d、15d、40d取样，土样风干后，检测土壤中有效态镉含量。

表2土壤培养试验设计

结果如表3所示，使用土壤重金属修复剂处理仅15d后，不同污染程度的土壤中镉含量与对照组相比有一定程度的下降，处理组1下降了12.12％，处理组2下降了25.25％，处理组3下降了21.26％。使用土壤重金属修复剂处理40d后，不同污染程度的土壤中镉含量与对照组相比有一定程度的下降，处理组1下降了33.33％，处理组2下降了31.99％，处理组3下降了29.65％。表明在不同镉污染水平的土壤中，施用土壤重金属修复剂后短期内土壤中的有效态镉明显降低。

表3土壤重金属修复剂对不同程度镉污染土壤的修复效果

项目	处理1	处理2	处理3
				1d	0.33±0.01	2.97±0.46	15.75±1.70
15d	0.29±0.3	2.22±0.4	12.40±0.2
				40d	0.22±0.2	2.02±0.3	11.08±0.3
15d下降率(％)	12.12	25.25	21.26
				40d下降率(％)	33.33	31.99	29.65

实施例3、土壤重金属修复剂的盆栽试验应用效果

1试验处理

供试植物为油麦菜，选择长势一致的幼苗进行盆栽试验，盆栽土壤为自制镉污染土壤，试验设8个处理，处理间的菌液的施用量差异用灭菌的培养基补齐，重复5次，每盆5-6株，试验处理设计如表4。

表4油麦菜盆栽试验处理设计

注：淡紫拟青霉、东方伊萨酵母、地衣芽孢杆菌分别简称为淡紫、地衣、东方。

2结果与分析

各处理置于具有避雨、通风、调温的功能的温室中，统一进行日常喷雾浇水，油麦菜种植40d采收，根据GB5009.15-2014检测植株可食部分中镉的含量。检测土壤中有效镉、有机质、阳离子交换量(CEC)的含量。

2.1土壤重金属修复剂的盆栽施用效果

处理1、处理2、处理3和处理4之间的结果如表5所示：(1)在镉污染的土壤中，油麦菜中镉含量为0.51mg/kg，是国标限量值的2.5倍(根据GB2762-2012食品安全国家标准食品中污染物的限量的规定，油麦菜的镉含量限量值为0.2mg/kg)。常规施肥组中，植株中的镉含量为0.45mg/kg；施用土壤修复剂后，植株中的镉含量降低到0.26mg/kg，接近标准中的镉含量限量值；(2)施用土壤修复剂后，油麦菜的镉含量比处理1降低了49.73％，比处理3降低了33.43％，比处理4降低了43.20％，可见土壤修复剂的施用能有效降低油麦菜中的镉含量；(3)施用土壤修复剂与对照组相比，有机质含量增加了17％，pH值升高了0.6，土壤阳离子交换量(CEC)增加了9％，三者的变化均有利于土壤重金属的钝化，pH值升高土壤中重金属活性降低，有机质则主要是通过改变土壤表面负电荷数量以及与镉离子发生不同的化学反应而起作用。有机质含量的增加可以促进土壤阳离子交换量的升高，而土壤阳离子交换量与土壤供肥保肥的能力、土壤的重金属允许量有密切的关系，因而微生物菌剂可提高油麦菜的产量并降低土壤中有效态镉含量和植株中的镉含量。

表5土壤重金属修复剂对油麦菜中镉含量及土壤性质的影响

组别	处理1	处理2	处理3	处理4
					油麦菜镉含量(mg/kg)	0.51	0.26	0.38	0.45
有机质(g/kg)	71.4	86.2	79.2	73.6
					CEC(cmol/kg)	14.2	16.0	15.1	14.7
pH	6.6	7.3	7.0	6.7

2.2各菌株组合的比较

各处理间土壤有效态镉和植株中镉含量变化如表6所示，处理2中的土壤有效态镉含量和植株中镉含量最低，而其他菌株组合的施用效果均低于复配的土壤修复剂效果。盆栽试验表明处理2为最优的产品复配组合。三种菌株联合作用优于两两组合。

表6各处理间土壤有效态镉和植株中镉含量变化

以上结果仅为施用一次土壤重金属修复剂所得的结果，且土壤镉污染水平为4.7mg/kg，远远超过我国土壤环境质量标准(GB15618-1995)的最高值1mg/kg。通过连续施用，以及生长期追施，完全有望使植物达到食品安全国家标准。

实施例4、土壤重金属修复剂的田间试验应用效果

1试验地点

试验地点为湖南省某重金属污染区，稻田土壤全氮1.38g/kg、有机质16.7g/kg、有效磷14.6mg/kg、速效钾121mg/kg、pH值5.6、总镉1.29mg/kg。

2试验方法

供试植物为水稻，水稻品种为泸恢615，试验设4个处理，随机排列，重复3次，小区面积30m²，四周设保护行，试验处理组分为：

处理1：空白对照(CK1)

处理2：常规施肥(CK2)

处理3：常规施肥+有机活性载体(CK3)

处理4：常规施肥+土壤重金属修复剂

小区间分隔，单独灌溉，第一次做埂，待埂硬化后再加高一次，田埂要求高出土面20cm。土壤重金属修复剂以300kg/亩的施用量在土壤翻耕前一次性施入，对照组有机活性载体施用量为300kg/亩，翻耕拌匀，使土壤重金属修复剂与土壤充分混合，平衡30d。结合常规施肥，施N、P₂O₅、K₂O的量分别为12kg/亩、4kg/亩、6kg/亩，其中70％的氮肥，全部的磷肥和钾肥作基肥，移栽前施用，30％氮肥作追肥配合除草剂插秧10d后施用。水分管理采用全耕期灌水。病虫害防治按当地常规管理进行。

3田间观测与分析内容

于分蘖期、成熟期取植株和土壤。用于检测土壤pH值、全氮、有机质、有效磷、速效钾、镉含量。

田间记载，及时调查不同处理的生物学性状及病虫害情况。成熟期计产量，小区产量单收单打计产。

4结果与分析

4.1土壤重金属修复剂对土壤理化性质的影响

处理4(施用土壤重金属修复剂)，土壤全氮、有机质、有效磷、速效钾含量比实施前基础值分别提高了0.11g/kg、4.6g/kg、0.7mg/kg、22mg/kg；比对照区(处理2)分别提高了0.12g/kg、4.7g/kg、0.4mg/kg、19mg/kg；说明土壤重金属修复剂施用可提高土壤养分含量。

施用土壤重金属修复剂处理，pH值升高了0.4，与对照区相比升高了0.5。产品具有改良土壤酸化的作用。

表7土壤重金属修复剂对土壤理化性质的影响(平均值)

4.2土壤重金属修复剂对土壤重金属镉含量的影响

施用土壤重金属修复剂在水稻分蘖期和成熟期取样，根据GB/T23739-2009检测土壤中有效态镉的含量，结果如表8所示：(1)在空白对照的稻田土壤中(有效态镉浓度约为0.91mg/kg)，总镉含量1.29mg/kg大于土壤环境质量第二级标准值(0.3mg/kg，pH值<7.5)，使用修复剂处理组的有效态镉含量显著低于空白对照(CK1)和常规施肥的处理组(CK2)，土壤中有效镉可降低19.8％-32.9％。(2)水稻分蘖期和成熟期土壤中有效镉差异不显著，说明修复剂对土壤中有效镉的钝化能在短期内完成，并具有一定持续性。(3)成熟期处理3和处理4差异显著，同时处理3有效态镉含量显著低于CK1和CK2，可见基质本身(即有机活性载体)也可在一定程度上降低土壤中的有效态镉，和功能微生物复配效果更显著。综上所述，在镉污染稻田土壤中施用修复剂可以降低土壤中有效态镉含量，降低范围在19.8％-32.9％。

表8土壤重金属修复剂对土壤重金属镉含量的影响

表9分蘖期土壤中有效态镉含量的方差分析

变异来源	自由度	平方和	均方	F值	F0.05	F0.01
							处理间	3	0.196	0.065	50.639**	4.76	9.78
重复间	2	0.110	0.005	4.071	5.14	10.92
							误差	6	0.008	0.001
总变异	11	0.314

注：方差分析(*-显著，**-极显著)

表10成熟期土壤中有效态镉含量的方差分析

变异来源	自由度	平方和	均方	F值	F0.05	F0.01
							处理间	3	0.177	0.059	202.057**	4.76	9.78
重复间	2	0.003	0.001	4.657	5.14	10.92
							误差	6	0.002	0.0003
总变异	11	0.182

注：方差分析(*-显著，**-极显著)

4.3土壤重金属修复剂对水稻产量的影响

由表11可知施用土壤重金属修复剂后，水稻产量提高26.7％，单施基质产量提高13.5％，处理间差异显著，重复间差异不显著，F测验结果表明，处理间的F值极显著，进一步多重比较显示，处理4和处理2、处理3差异极显著，说明修复剂的施用可有效促进水稻的增产，处理3和处理4差异显著，说明基质和功能微生物都起到了一定的作用。

表11土壤重金属修复剂对水稻产量的影响

表12水稻产量的方差分析

变异来源	自由度	平方和	均方	F值	F0.05	F0.01
							处理间	3	90.096	30.0	89.797**	4.76	9.78
重复间	2	1.800	0.9	2.721	5.14	10.92
							误差	6	2.007	0.334
总变异	11	93.923

注：方差分析(*-显著，**-极显著)

表13水稻产量的多重比较(SSR法)

4.4土壤修复剂对稻米中镉含量的影响

水稻成熟期采收，根据GB5009.15-2014检测植株可食部分中镉的含量，处理间差异显著，重复间差异不显著，F测验结果表明，处理间的F值极显著，进一步多重比较显示，结果表14所示：(1)对照组稻米中镉含量在0.48mg/kg左右，超过国际稻米中镉含量标准0.2mg/kg，施用修复剂后，稻米中的镉含量降低到0.23mg/kg左右，接近标准中的镉含量限量值。(2)施用土壤重金属修复剂后，稻米的镉含量比常规施肥对照组降低了51.1％，施用基质处理比常规施肥组降低了23.4％，可见土壤重金属修复剂的施用能有效降低稻米中的镉含量。

表14土壤修复剂对稻米中镉含量的影响

处理	稻米中镉含量(mg/kg)	降低量(％)
			1	0.48	-
2	0.47	-
			3	0.36	23.4
4	0.23	51.1

表15稻米中镉含量的方差分析

变异来源	自由度	平方和	均方	F值	F0.05	F0.01
							处理间	3	0.125	0.042	23.038**	4.76	9.78
重复间	2	0.007	0.003	1.833	5.14	10.92
							误差	6	0.011	0.002
总变异	11	0.143

注：方差分析(*-显著，**-极显著)

表16稻米中镉含量的多重比较(SSR法)

5结论

田间小区试验结果表明，(1)在镉污染稻田土壤中施用修复剂可以降低土壤中有效态镉的含量，降低范围在19.8％-32.9％。水稻分蘖期和成熟期土壤中有效态镉差异不显著，说明土壤重金属修复剂对土壤中有效态镉的钝化能在短期内完成，并具有一定持续性。(2)施用土壤重金属修复剂后，稻米中镉含量降低到0.23mg/kg左右，稻米的镉含量比常规施肥对照组降低了51.1％，施用基质处理比常规施肥组降低23.4％，说明该土壤重金属修复剂可有效阻断重金属镉从土壤到植株中的转移。(3)该土壤重金属修复剂不仅具有修复土壤重金属镉污染的作用，而且还具备提升地力、促生增产的功效，此试验中水稻增产26.7％。综上所述，本发明的土壤重金属修复剂具备土壤中重金属镉污染的修复作用，可有效降低水稻对镉的富集，并具有提升地力、促生增产的作用。

Claims (8)

1.一种土壤重金属修复剂，其特征在于：其主要由淡紫拟青霉发酵液、东方伊萨酵母发酵液、地衣芽孢杆菌发酵液和有机活性载体复配组成，按质量百分比其组成包括淡紫拟青霉发酵液2％-5％、东方伊萨酵母发酵液2％-5％、地衣芽孢杆菌发酵液6％-14％、有机活性载体80％-90％。

2.如权利要求1所述的一种土壤重金属修复剂，其特征在于：所述的淡紫拟青霉(Paecilomyceslilacinus)为三炬03号菌株，保藏编号为CCTCCNO:2010165；所述的东方伊萨酵母(Issatchenkiaorientalis)为三炬-06菌株，保藏编号为CCTCCNO:2012470；所述地衣芽孢杆菌(Baclicuslincheniformis)为三炬-10菌株、保藏编号为CGMCCNo.10741。

3.根据权利要求1所述的一种土壤重金属修复剂，其特征在于：所述的有机活性载体包括菇渣和海藻渣，按质量百分比的组成为菇渣70％-100％、海藻渣0％-30％。

4.如权利要求1所述的一种土壤重金属修复剂，其特征在于：该土壤重金属修复剂为粉剂，有效活菌数≥2亿/g，水分20％-25％，有机质含量≥55mg/kg，pH值范围在8-8.5。

5.如权利要求1所述的一种土壤重金属修复剂的制备方法，包括如下步骤：

1)淡紫拟青霉、东方伊萨酵母、地衣芽孢杆菌活化后分别接种在PDB、YPD、营养琼脂液体培养基上制备种子液；

2)淡紫拟青霉、东方伊萨酵母、地衣芽孢杆菌种子液分别以8％-15％接种量接种至PDB、YPD、营养琼脂二级发酵培养基中，发酵2-3d；

3)将淡紫拟青霉发酵液、东方伊萨酵母发酵液、地衣芽孢杆菌发酵液和有机活性载体复配组成壤重金属修复剂，按质量百分比的组成为淡紫拟青霉发酵液2％-3％、东方伊萨酵母发酵液2％-3％、地衣芽孢杆菌发酵液6％-14％、有机活性载体80％-90％。

6.根据权利要求1所述的一种土壤重金属修复剂的使用方法，其特征在于：施用量为100-300kg/亩，土壤翻耕前均匀撒施在土壤表层后，翻耕混匀，避免土壤干旱，水田翻耕混匀后平衡20-30d。

7.根据权利要求6所述的一种土壤重金属修复剂的使用方法，其特征在于：施用量300kg/亩，均匀撒施后翻耕混匀，水田翻耕混匀后平衡30d。

8.根据权利要求1-4任一项所述的一种土壤重金属修复剂的用途，其特征在于，在农田土壤重金属修复中的应用。