CN107900098A - 高含漆酶的土壤修复剂及其生产方法与应用 - Google Patents
高含漆酶的土壤修复剂及其生产方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107900098A CN107900098A CN201711459235.7A CN201711459235A CN107900098A CN 107900098 A CN107900098 A CN 107900098A CN 201711459235 A CN201711459235 A CN 201711459235A CN 107900098 A CN107900098 A CN 107900098A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- soil
- repairing agent
- production method
- laccase
- containing laccase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 108010029541 Laccase Proteins 0.000 title claims abstract description 42
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 51
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 35
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000005067 remediation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 241000209140 Triticum Species 0.000 claims abstract description 7
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 34
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000003501 co-culture Methods 0.000 claims description 5
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 claims description 5
- 241001480007 Phomopsis Species 0.000 claims description 4
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 241000221198 Basidiomycota Species 0.000 claims description 3
- 241001019659 Acremonium <Plectosphaerellaceae> Species 0.000 claims description 2
- 241000223600 Alternaria Species 0.000 claims description 2
- 241001515917 Chaetomium globosum Species 0.000 claims description 2
- 241000235555 Cunninghamella Species 0.000 claims description 2
- 241001361634 Rhizoctonia Species 0.000 claims description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 2
- 241000893212 Pestalotia Species 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 16
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 abstract description 13
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 abstract description 13
- 238000007654 immersion Methods 0.000 abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 5
- 238000002791 soaking Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009335 monocropping Methods 0.000 description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 13
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 10
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 8
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 241000219109 Citrullus Species 0.000 description 7
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 7
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 6
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 6
- 235000012828 Citrullus lanatus var citroides Nutrition 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 5
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 description 4
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 description 4
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 description 4
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 4
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 4
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 4
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 4
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 108010031396 Catechol oxidase Proteins 0.000 description 3
- 102000030523 Catechol oxidase Human genes 0.000 description 3
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 3
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 3
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 3
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 3
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 3
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 3
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 3
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 2
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 2
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 2
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 230000007226 seed germination Effects 0.000 description 2
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 229930195730 Aflatoxin Natural products 0.000 description 1
- XWIYFDMXXLINPU-UHFFFAOYSA-N Aflatoxin G Chemical compound O=C1OCCC2=C1C(=O)OC1=C2C(OC)=CC2=C1C1C=COC1O2 XWIYFDMXXLINPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- 241000228197 Aspergillus flavus Species 0.000 description 1
- 240000006439 Aspergillus oryzae Species 0.000 description 1
- 235000002247 Aspergillus oryzae Nutrition 0.000 description 1
- 241000132011 Atractylodes lancea Species 0.000 description 1
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000026310 Breast neoplasm Diseases 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010007269 Carcinogenicity Diseases 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 208000035240 Disease Resistance Diseases 0.000 description 1
- 241001149959 Fusarium sp. Species 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 244000299507 Gossypium hirsutum Species 0.000 description 1
- 208000005016 Intestinal Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 241000209082 Lolium Species 0.000 description 1
- 241000406668 Loxodonta cyclotis Species 0.000 description 1
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 1
- 241001503951 Phoma Species 0.000 description 1
- 241001557902 Phomopsis sp. Species 0.000 description 1
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 208000005718 Stomach Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N [C].[N] Chemical compound [C].[N] CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000005409 aflatoxin Substances 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 229930013930 alkaloid Natural products 0.000 description 1
- 150000003797 alkaloid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003627 allelochemical Substances 0.000 description 1
- 238000009305 arable farming Methods 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000007670 carcinogenicity Effects 0.000 description 1
- 231100000260 carcinogenicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000034303 cell budding Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 231100000517 death Toxicity 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 235000006694 eating habits Nutrition 0.000 description 1
- 239000002158 endotoxin Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- 235000021393 food security Nutrition 0.000 description 1
- 206010017758 gastric cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 208000006454 hepatitis Diseases 0.000 description 1
- 231100000283 hepatitis Toxicity 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 201000002313 intestinal cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- BEJNERDRQOWKJM-UHFFFAOYSA-N kojic acid Chemical compound OCC1=CC(=O)C(O)=CO1 BEJNERDRQOWKJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004705 kojic acid Drugs 0.000 description 1
- WZNJWVWKTVETCG-UHFFFAOYSA-N kojic acid Natural products OC(=O)C(N)CN1C=CC(=O)C(O)=C1 WZNJWVWKTVETCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 235000021190 leftovers Nutrition 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 201000007270 liver cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000014018 liver neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 239000012567 medical material Substances 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 238000009275 open burning Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 231100000208 phytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000000885 phytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 230000033458 reproduction Effects 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 201000011549 stomach cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229960004793 sucrose Drugs 0.000 description 1
- 230000031068 symbiosis, encompassing mutualism through parasitism Effects 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
- C12N9/0055—Oxidoreductases (1.) acting on diphenols and related substances as donors (1.10)
- C12N9/0057—Oxidoreductases (1.) acting on diphenols and related substances as donors (1.10) with oxygen as acceptor (1.10.3)
- C12N9/0061—Laccase (1.10.3.2)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y110/00—Oxidoreductases acting on diphenols and related substances as donors (1.10)
- C12Y110/03—Oxidoreductases acting on diphenols and related substances as donors (1.10) with an oxygen as acceptor (1.10.3)
- C12Y110/03002—Laccase (1.10.3.2)
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Mycology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高含漆酶的土壤修复剂及其生产方法与应用，其中所述生产方法为利用小麦秸秆与餐厨垃圾，配以无机盐，经灭菌做成基料，再将用液体察氏培养基摇床培养的植物内生真菌种子液接种到基料上，在无菌房内变温发酵培养，获得的发酵产物即高含漆酶的土壤修复剂。本发明的土壤修复剂的生产不受环境影响，生产周期短，生产工艺简单，生产时间和产量易于控制，土壤修复作用明显。具体应用可以采用直接添加于土壤以及浸泡种子、浸泡植物根或浇灌的方法使其作用于植物，方法简单，易操作，用量少，成本低且均能收到良好效果，属于绿色农业。
Description
技术领域
本发明属于农业应用微生物技术领域，具体涉及一种能发酵产漆酶的内生真菌土壤修复剂及制备方法。
背景技术
漆酶(Laccase，EC 1.10.3.2)是一种含铜的多酚氧化酶，具有广泛的底物，不仅能催化氧化多种芳香族化合物，还能降解木质素、去除许多有毒酚类物质的毒性，还可以使多种染料及其废水脱色，因此在造纸、环保、食品、医药卫生、生物检测等领域漆酶具有较大的研究和应用价值。由于漆酶也可以氧化许多有机污染物，并且在土壤芳香族有机质腐殖化过程中起着极为重要的作用，因此其在土壤修复方面的应用潜力也逐渐受到广泛重视。
我国农作物秸秆资源丰富,据统计年产量约在7亿吨左右,居世界之首,并且平均每年仍以1251.2万吨的速度稳步增长,其中玉米、水稻与小麦秸秆产量最大,但秸秆利用效率较低。近年来,每到夏秋农作物抢收抢种之际,农民往往图方便省工省事,常常将秸秆付之一炬。秸秆露天焚烧是农业污染的大户,由于秸秆在露天环境下多为不完全燃烧,产生大量危害人体呼吸道的污染物。焚烧引发的浓重烟雾,对空气环境造成恶劣影响,也容易造成电线、电缆、通讯线路等公共设施损坏,引发火灾,导致人畜伤亡和财产损失,甚至导致能见度下降,屡屡延误航班正常起飞、妨碍高速公路正常运行。因此,资源化利用我国秸秆资源发展生态农业与可持续农业意义重大。
我国是历史悠久的餐饮大国，我国人民特殊的饮食习惯造成了餐厨垃圾的大量产生。据建设部城建司统计，我国3.9亿城市人口日产生3.9万吨餐厨垃圾。如此大量的垃圾在城市无法快速消纳，都流向城市周边的农村，这给农村的环境带来了沉重的负担，也给了不法商贩以可乘之机，用餐厨垃圾饲喂泔水猪，这种饲养方式也带来了严重的食品安全隐患。
餐厨垃圾的油水重、脂肪含量高、在储存、运输过程中大多会发生腐烂现象，微生物、细菌大量繁殖。其中含有大量人畜共患传染病的病原微生物，不但容易引起动物感染沙门菌病、大肠杆菌病等10余种传染病，而且病原微生物寄生在猪的体内繁衍，进入食物链后，可造成人体感染疾病(如肝炎等)，被卫生专家称为引起传染性疾病暴发的“隐性炸弹”。同时，淀粉之类的残羹剩饭在细菌的作用下也容易产生霉变。腐败变质的泔水中所含有的各种毒素会对饲养的动物造成毒素污染，如黄曲霉产生的黄曲毒素，米曲霉产生的曲酸都具有很强的致癌性，可导致肠癌、胃癌、肝癌、肾癌、乳腺癌等疾病。
餐厨垃圾的无害化处理已势在必行，这个问题也已经引起了政府的高度重视。由于餐厨垃圾含水量高、脂肪含量高、盐分重、热值低等特点，用填埋、焚烧、堆肥等方法处理效果均不理想。同时昂贵的处理成本，也无形中增加了餐厨垃圾治理的困难。因此，在餐厨垃圾的治理问题上，理想的方法是不仅解决垃圾的无害化、减少环境污染、确保食品安全卫生，同时更要把餐厨垃圾作为一种可利用的资源，运用科学的手段进行资源再利用，最大限度的减少资源的浪费，也才能从源头上解决食品安全问题和环境问题。
一些植物,连续多年在同一田块上种植,常会出现黄化、僵苗、甚至大片植株死亡,严重地影响产量和品质的提高。这种现象在栽培学上被称为连作障碍。引起植物连作障碍的原因主要有土壤养分失衡、土壤微生物群落结构改变、植物毒素物质增加及土壤物理化学性质改变等。郭兰萍等通过苍术根茎及根际土水提物生物活性研究及化感物质的鉴定，提示自毒作用导致了栽培苍术连作障碍。同时通过对栽培苍术根际土壤微生物变化的研究，认为多年栽培苍术病虫害的发生,可能与其根际区土壤微生物数量和群落结构的改变所引起的连作障碍有关。
植物内生菌指存在于健康植物组织器官中，不形成明显致病性的一类微生物。目前研究表明，所有被研究过的植物中都有内生菌的存在。植物内生菌研究是提高种子发芽率，加快药材生长，提高抗逆性，促进有效物质积累维持药材品质从而解决连作障碍的一个有希望的方向。感染内生菌的植物宿主往往具有生长快速、抗逆境、抗病害、抗动物危害等优势,比未感染内生菌的植株更具生存竞争力。莫文萍等发现盐促生菌Rs1524处理棉花后,发芽率比对照提高了11.8％，叶小梅等发现经102菌稀释液处理的青菜、番茄种子的发芽率及根长显著提高，高玉葆等研究表明，内生菌可以促进黑麦草抗旱，抗逆境，陈晓梅等在离体培养条件下,还发现内生真菌与金钗石斛共生培养能影响金钗石斛的生长和总生物碱的含量,提高多糖的含量。有些内生真菌对自毒物质有一定的分解能力,因此利用内生真菌可以解决或缓解自毒作用。
我们通过实验发现所选用的植物内生真菌接入土壤，极显著地提高了土壤漆酶含量，同时促进作物的生长，提高抗逆性，抗病抗虫能力，刺激活性物质的更多的积累。我们认为所选用的植物内生真菌通过高产漆酶可以改善土壤理化状况、培肥地力、提高土壤养分利用率、分解自毒物质、从而克服或消除连作障碍，可以有效减少农药等的使用，从而减少农业环境污染保护生态的作用，属于绿色农业，同时有驱避地下害虫的作用抵抗病原菌的作用。
连作障碍导致作物的种子发芽率低、生长缓慢、易生病等问题国内一直不能很好解决。我们实验表明了选用植物内生真菌接入秸秆和餐厨垃圾混合的培养基中制成土壤修复剂将是一个有效途径，用高产漆酶的土壤修复剂来克服或消除作障碍目前无人报道，该土壤修复剂生产方法无专利。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的上述缺陷，提供一种能够通过综合利用秸秆以及餐厨垃圾实现大规模栽培作物、克服或消除连作障碍的高含漆酶的土壤修复剂，并提供了该土壤修复剂的制备方法以及具体应用。
技术方案：本发明所述的一种高含漆酶的土壤修复剂的生产方法，包括以下步骤：
(1)种子液培养：取产漆酶的植物内生真菌菌种，培养活化后，刮取菌丝，摇床培养，得到种子液；
(2)基料准备：取小麦秸秆和餐厨垃圾，粉碎混合，调节C/N为20:1-40:1，添加无机盐，混合均匀后灭菌得到基料；
(3)发酵培养：将步骤(1)所得种子液接种到步骤(2)所得的基料上，接种量为4％-8％，然后将基料置于无菌房内，变温培养得到发酵产物即为高含漆酶的土壤修复剂。
步骤(1)中，所述的能高产漆酶的植物内生真菌是指存在于健康植物组织器官中，不形成明显致病性，能高效生产多酚氧化酶的一类真核微生物。现有的能高产漆酶，并促进植物生长的植物内生真菌均能用于本发明的方法，本发明推荐以下菌种：球毛壳菌、拟盘多毛孢菌、交链孢霉、小克银汉霉、青霉、茎点霉、镰刀菌、孔球孢霉、小菌核菌、枝顶孢霉、角担子菌、丝核菌、小菌核菌、小单头孢、毛壳菌、壳小圆孢、棒盘孢属、小穴壳属、拟茎点霉。
具体可选用的植物内生真菌列表如下：
进一步的，步骤(1)中，所述植物内生真菌菌种选自拟茎点霉B3菌株(BNCC109792)或角担子菌B6菌株(BNCC172345)。
步骤(1)具体操作为，从4℃冰箱取出菌种，转接到PDA斜面，25℃生长7天，倒入无菌水，刮取菌丝，转接入蔗糖含量为0.5-1.5g/L的液体察氏培养基，22-30℃，160-200r/min摇床培养3-7天，得到种子液。
步骤(2)中，所述秸秆选自小麦秸秆和水稻秸秆中的一种或两种，也可以采用其它适合作为替代的农业废弃物。
步骤(2)中，所述无机盐包括NaNO3，添加量为0.5-1.5g/L。步骤(2)中，灭菌是指通过高压灭菌锅(蒸汽锅炉)121℃，20min，100kpa高压灭菌。
步骤(3)中，优选接种量为6％-8％。
步骤(3)中，所述变温培养是指温度设置为白天15-30℃，晚上10-20℃，一共培养14-20天。
根据上述方法制备所得高含漆酶的土壤修复剂也在本发明的保护范围内。
进一步的，所述高含漆酶的土壤修复剂中所含多酚氧化酶达到300-650U/g。
上述土壤修复剂用于土壤修复的应用也在本发明的保护范围内。
上述发酵产物作为土壤修复剂可以直接添加于土壤，或搅拌均匀得到接种剂，也可以用于浸种、灌根或浸根使用。
上述发酵产物直接添加于土壤可以用于克服或消除连作障碍，我们的实验结果表明高产漆酶的土壤修复剂可以极显著地提高茅苍术种子的发芽率，同时促进作物的生长，提高抗逆性，抗病抗虫能力，刺激活性物质的更多的积累。我们认为所选的内生菌土壤修复剂可以通过改善土壤理化状况、培肥地力、提高土壤养分利用率、分解自毒物质、驱避地下害虫的作用、从而克服或消除连作障碍。上述所说的连作障碍是指一些植物，连续多年在同一田块上种植，常会出现黄化、僵苗、甚至大片植株死亡，严重地影响产量和品质的提高。
本发明是对农业废弃物以及餐厨垃圾的综合利用方法，将秸秆和餐饮厨余垃圾混合，利用秸秆高含碳元素，餐饮厨余垃圾高含氮元素和水分的特点，调节C/N，接入内生真菌，所选用的植物内生真菌极显著地提高了漆酶产量。
所得发酵产物用于土壤修复，可以直接加入土壤中，利用微生物技术转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，调节土壤pH值，消除土壤板结，抑制土传病害，达到改良土壤结构的目的，使土壤恢复到原生态结构；也可以采用浸泡种子、浸泡植物根或浇灌的方法使其作用于植物，调节植物根际的碳氮平衡，改善植物生长的微生态环境，提高种子发芽率，促进作物的生长，提高抗逆性、抗病抗虫能力，从而有效克服或消除连作障碍。
本发明的土壤修复剂还可以有效减少农药等的使用，从而减少农业环境污染保护生态的作用，有驱避地下害虫的作用抵抗病原菌的作用。
同时本发明中大量的活菌群体定植于作物根系中，使作物根部迅速生长、深扎，可提高农产品的产量、质量、品质，是有机农业的理想肥料，在大规模产业化生产中有重要应用价值，在农业可持续发展中有着广阔前景。
有益效果：本发明的土壤修复剂的生产不受环境影响，生产周期短，生产工艺简单，生产时间和产量易于控制，土壤修复作用明显。具体应用可以采用直接添加于土壤以及浸泡种子、浸泡植物根或浇灌的方法使其作用于植物，方法简单，易操作，用量少，成本低且均能收到良好效果。另外，漆酶可以氧化许多有机污染物，并且在土壤有机质腐殖化过程中起着极为重要的作用，一段长的时期仍然存在和发挥作用，因此本土壤修复剂作用持久，可以有效减少农药等污染环境的化学物质的使用，从而减少农业环境污染保护生态的作用，属于绿色农业。
附图说明
图1是本发明生产方法的流程图；
图2本发明对花生农艺性状的影响。
具体实施方式
在本发明中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。
下面结合具体的实施例，进一步详细地描述本发明。应理解这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何形式限制本发明的范围。
在以下的实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。所用试剂的来源，商品名以及有必要列出其组成成分者，均在首次出现时标明，其后所用相同试剂如无特殊说明，均于首次比标明的内容相同。
实施例1
菌种B3(Phomopsis sp.)从4℃冰箱取出，转接到PDA斜面，25℃生长7天，倒入无菌水，刮取菌丝，转接入液体察氏培养基，25℃，180r/min摇床培养3天，得到大量菌液。秸秆粉碎后连同餐厨垃圾，调节C/N为20:1，配以少量无机盐放入高压灭菌锅(蒸汽锅炉)高压灭菌，制成固体发酵培养基。将菌液接入固体发酵培养基，将其堆25cm高，在无菌房内，用培养箱变温培养，刺激产酶。温度设置为白天25℃，晚上20℃，一共培养15天。得到产品，用于直接加到作物栽培土壤中。
表1 C/N比对B3菌漆酶活性及生物量的影响
从表1中可以看出，高碳氮比利于漆酶的分泌，最佳C/N为20:1。
表2施加B3菌对土壤中漆酶活性的影响
每列数值后面标注的字母代表不同数值之间的显著性差异(P<0.05)
表2中土壤取自江西省鹰潭市中国科学院红壤生态实验站，为红黏土发育的红壤(5—20cm)，多年连作花生。3个处理：对照(CK)；土壤中添加实施例1制备所得内生真菌B3(B3+)；土壤中添加灭活内生真菌B3(B3-)。将处理与深度0—15cm的表层土壤拌匀。试验所有处理每个时间取样点均设3个重复。由表2可知，B3+处理土壤漆酶的活性均显著高于同期的CK，说明内生真菌B3的施加可以显著增加土壤中漆酶的活性。
实施例1制备所得内生真菌B3对花生农艺性状的影响试验。设置CK：没有往土里添加任何物质；A：只有内生真菌枫香拟茎点霉B3；B：包含餐厨垃圾和小麦秸秆的发酵培养基，里面未接B3菌；C：里面接入B3的餐厨垃圾和小麦秸秆发酵液，漆酶酶活为607.2±4.7U/mL。试验结果见图2，其中数据为三个重复的平均值和标准差。不同的小写字母表示不同处理间的显著差异(p<0.05，Duncan检验)。由图2可知，本发明能促进花生生长和结瘤。
实施例2
菌种B6(Ceratobasidum stevensii)从4℃冰箱取出，转接到PDA斜面，25℃生长7天，倒入无菌水，刮取菌丝，转接入液体察氏培养基，30℃，200r/min摇床培养3天，得到大量菌液。秸秆粉碎后连同餐厨垃圾，调节C/N为30:1，配以少量无机盐放入高压灭菌锅(蒸汽锅炉)高压灭菌，制成固体发酵培养基。将菌液接入固体发酵培养基，将其堆25cm高，在无菌房内，用培养箱变温培养，刺激产酶。温度设置为白天25℃，晚上20℃，一共培养14天。得到产品，发酵液用作作物种子发芽时的浸泡接种。
表3施加B6菌对西瓜产量及农艺性状的影响
处理间数据比较，不同字母表示在0.05水平上差异显著。(P≤0.05)
表3中土壤采集于湖南省永州市中国农业科学院衡阳红壤实验站孟公山示范基地的第四纪红黏土发育的红壤(5—20cm)，连续种植西瓜3年。实验共设3个处理，6个重复。种子在播种前进行温汤(55℃)浸种，自然冷却2h，然后分别浸种在不同处理中4h，正常灌溉管理，移栽西瓜苗至实验盆钵中。由表3可知施加活的B6菌后，西瓜表现出了良好的长势。
实施例3
菌种E5(Fusarium sp.)从4℃冰箱取出，转接到PDA斜面，25℃生长7天，倒入无菌水，刮取菌丝，转接入液体察氏培养基，25℃，180r/min摇床培养3天，得到大量菌液。秸秆粉碎后连同餐厨垃圾，调节C/N为20:1，配以少量无机盐放入高压灭菌锅(蒸汽锅炉)高压灭菌，制成固体发酵培养基。将菌液接入固体发酵培养基，将其堆25cm高，在无菌房内，用培养箱变温培养，刺激产酶。温度设置为白天25℃，晚上20℃，一共培养14天。发酵结束加0.1％琼脂或明胶作为增稠剂，搅拌均匀。得到产品，用于作物移栽浸根。
表4各处理对西瓜生长情况、生物量及产量的影响
CK：空白对照；A：施加灭菌固体培养基300g；B：单独施加E5固体发酵物300g；C：单独施加B6固体发酵物300g；D：施加E5和B6的混合固体发酵物300g(1:1)；E：施加E5和B6的混合固体发酵物300g(1:1)和微肥；F：施加E5和B6的混合固体发酵物300g(1:1)和杀菌剂；G：施加E5和B6的混合固体发酵物300g(1:1)、杀菌剂和微肥。同列数据后不同字母表示P≤0.05水平上差异显著。
表4中土壤采集于湖南省永州市中国农业科学院衡阳红壤实验站孟公山示范基地的第四纪红黏土发育的红壤(50—200mm)，连续种植西瓜4年。每个处理设6盆，每盆1株，各处理随机排列。由表4可知，B6和E5两种内生真菌混合使用时在提高西瓜产量方面具有叠加效应。
Claims (10)
1.一种高产漆酶的土壤修复剂的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)种子液培养：取产漆酶的植物内生真菌菌种，培养活化后，刮取菌丝摇床培养，得到种子液；
(2)基料准备：取小麦秸秆和餐厨垃圾，粉碎混合，调节C/N为20:1-40:1，添加无机盐，混合均匀后灭菌得到基料；
(3)发酵培养：将步骤(1)所得种子液接种到步骤(2)所得的基料上，接种量为4％-8％，然后将基料置于无菌房内，变温培养得到发酵产物即为高含漆酶的土壤修复剂。
2.根据权利要求1所述的高含漆酶的土壤修复剂的生产方法，其特征在于，步骤(1)中，所述植物内生真菌菌种选自球毛壳菌、拟盘多毛孢菌、交链孢霉、小克银汉霉、青霉、茎点霉、镰刀菌、孔球孢霉、小菌核菌、枝顶孢霉、角担子菌、丝核菌、小菌核菌、小单头孢、毛壳菌、壳小圆孢、棒盘孢属、小穴壳属、拟茎点霉中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的高含漆酶的土壤修复剂的生产方法，其特征在于，步骤(1)中，所述植物内生真菌菌种选自拟茎点霉B3菌株或角担子菌B6菌株。
4.根据权利要求1所述的高含漆酶的土壤修复剂的生产方法，其特征在于，步骤(2)中，所述基料中C/N为30:1-40:1。
5.根据权利要求1所述的高含漆酶的土壤修复剂的生产方法，其特征在于，步骤(2)中，所述无机盐选自NaNO3。
6.根据权利要求1所述的高含漆酶的土壤修复剂的生产方法，其特征在于，步骤(3)中，接种量为6％-8％。
7.根据权利要求1所述的高含漆酶的土壤修复剂的生产方法，其特征在于，步骤(3)中，所述变温培养是指温度设置为白天15-30℃，晚上10-20℃，一共培养14-20天。
8.权利要求1-7中任一生产方法制备所得高含漆酶的土壤修复剂。
9.根据权利要求8所述高含漆酶的土壤修复剂，其特征在于，所述高含漆酶的土壤修复剂中所含漆酶达到300-650U/g。
10.权利要求9所述土壤修复剂用于土壤修复的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711459235.7A CN107900098A (zh) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 高含漆酶的土壤修复剂及其生产方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711459235.7A CN107900098A (zh) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 高含漆酶的土壤修复剂及其生产方法与应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107900098A true CN107900098A (zh) | 2018-04-13 |
Family
ID=61871743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711459235.7A Pending CN107900098A (zh) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 高含漆酶的土壤修复剂及其生产方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107900098A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117757482A (zh) * | 2023-12-18 | 2024-03-26 | 浙江省地质院 | 一种镉污染的修复钝化剂的制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101880632A (zh) * | 2009-05-08 | 2010-11-10 | 中国科学院微生物研究所 | 一种漆酶及其制备方法与专用生产菌株 |
-
2017
- 2017-12-28 CN CN201711459235.7A patent/CN107900098A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101880632A (zh) * | 2009-05-08 | 2010-11-10 | 中国科学院微生物研究所 | 一种漆酶及其制备方法与专用生产菌株 |
Non-Patent Citations (9)
| Title |
|---|
| JUN ZHOU等: "Laccase production by Phomopsis liquidambari B3 cultured with food waste and wheat straw as the main nitrogen and carbon sources", 《JOURNAL OF THE AIR & WASTE MANAGEMENT ASSOCIATION》 * |
| 刘付燕: "西瓜连作障碍综合防治技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 农业科技辑》 * |
| 李永涛等: "蚯蚓和堆肥固定化添加模式对漆酶降解土壤五氯酚的影响", 《生态环境学报》 * |
| 武佳蕊 等: "植物内生菌影响土壤微生物区系的研究进展", 《中国生态农业学报》 * |
| 汪春蕾 等: "《芽孢漆酶的研究》", 30 September 2012, 东北林业大学出版社 * |
| 肖逸 等: "施加角担子菌B6对连作西瓜土壤微环境和西瓜生长的影响", 《生态学报》 * |
| 谢星光等: "内生真菌对花生残茬腐解及土壤酚酸含量的影响", 《生态学报》 * |
| 赵军: "《农村环境污染治理技术及应用》", 31 December 2012, 中国环境科学出版社 * |
| 郭书普: "《农业实用技术百科全书》", 30 September 1996, 中国致公出版社 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117757482A (zh) * | 2023-12-18 | 2024-03-26 | 浙江省地质院 | 一种镉污染的修复钝化剂的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103819267B (zh) | 用于花生种植的微生物菌肥及其制备方法 | |
| CN103980019B (zh) | 一种农业固体有机废弃物中温生物发酵工艺及应用 | |
| CN102718577B (zh) | 一种防治病害的辣椒专用有机栽培基质及其制备方法 | |
| CN102337237B (zh) | 一种功能性有机物料腐熟剂及其制备方法 | |
| CN102442849A (zh) | 一种利用秸秆制备的防病生物有机肥及其制备方法 | |
| EP2479253A1 (en) | Antagonistic bacteria for preventing and treating panama wilt disease of continuously planted banana and microorganism organic fertilizer thereof | |
| CN108148777B (zh) | 一种枯草芽孢杆菌、复合微生物菌剂、有机基质及其制备与应用 | |
| CN103484410B (zh) | 一种用于畜禽粪便堆肥处理的生物菌剂 | |
| WO2011032330A1 (zh) | 防除连作烟草青枯病的拮抗菌及其微生物有机肥料 | |
| CN103484396B (zh) | 一种嗜热一氧化碳链霉菌新菌株及其应用 | |
| CN103145497B (zh) | 一种菌糠+amf新型栽培基质及其制备方法和应用 | |
| CN103224904B (zh) | 红假单胞菌菌株、生防菌剂、生防发酵液及相应的制备方法和在防治辣椒疫病中的应用 | |
| CN105462878A (zh) | 一种畜禽粪便高效腐熟剂及其发酵方法 | |
| CN105255777B (zh) | 利用猪粪和蘑菇渣生产生物有机肥的方法 | |
| CN103274831A (zh) | 一种菠菜中药微生物肥料的制备方法 | |
| CN105859338A (zh) | 一种功能性微生物土壤改良剂及其制备方法 | |
| CN102001884B (zh) | 蔬菜专用防虫抗病有机肥及其制备方法 | |
| CN103159570A (zh) | 一种固体微生物菌肥及其制备方法 | |
| CN101974462B (zh) | 一种防治中草药土传病害的枯草芽孢杆菌及其菌剂制备 | |
| CN108384734A (zh) | 一种防治烟草根茎类病害的生防菌剂及其制备方法 | |
| CN110122485A (zh) | 一种木霉菌剂、木霉菌及其制备方法 | |
| CN108085304A (zh) | 高含多酚氧化酶的土壤修复剂及其生产方法与应用 | |
| CN103642722B (zh) | 一种烟碱降解菌及其应用 | |
| CN105802898A (zh) | 一种解淀粉芽孢杆菌菌株及生物有机肥 | |
| CN101444230B (zh) | 一种茅苍术接种剂生产方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180413 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |