具有降解乙草胺作用的生物有機(jī)肥及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物肥料領(lǐng)域,具體設(shè)及一種具有降解乙草胺作用的生物有機(jī)肥,還 設(shè)及上述生物有機(jī)肥的制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)生物肥主要來(lái)源于植物和(或)動(dòng)物,施于±壤^提供植物營(yíng)養(yǎng)為其主要功能 的含碳物料。經(jīng)生物物質(zhì)、動(dòng)植物廢棄物、植物殘?bào)w加工而來(lái),消除了其中的有毒有害物質(zhì), 富含大量有益物質(zhì),常見的有機(jī)生物肥一般僅為作物提供養(yǎng)分,鮮見具有降解±壤中某種 農(nóng)藥的生物肥面市,特別是鮮見具有降解乙草胺作用的生物有機(jī)肥。
[0003] 乙草胺又名禾耐斯和消草安,化學(xué)名為2-乙基-6甲基-N-乙氧基甲基-a-氯代 乙酷替苯胺,是美國(guó)孟山都公司開發(fā)的一種內(nèi)吸型、選擇性芽前酷胺類除草劑。乙草胺具有 高效、廣譜、低毒等優(yōu)點(diǎn),目前已成為我國(guó)=大除草劑之一,廣泛應(yīng)用于玉米、花生、棉花和 大豆田間1年生禾本科雜草和部分闊葉雜草的防治。由于大量施用,使得乙草胺在±壤中 的殘留增加,嚴(yán)重威脅生態(tài)系統(tǒng)的安全。已有研究報(bào)道稱乙草胺的大量使用可造成農(nóng)田生 態(tài)系統(tǒng)中小型動(dòng)物、微生物種群的數(shù)量和豐度降低。乙草胺雖然低毒,但仍然對(duì)動(dòng)物和人類 的健康有較大的影響,美國(guó)環(huán)境保護(hù)署已將乙草胺列為B-2類致癌物。此外,乙草胺的過(guò)度 施用還會(huì)對(duì)后巷作物產(chǎn)生嚴(yán)重的藥害,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)巨大的損失。
[0004] 目前環(huán)境中乙草胺的主要降解途徑包括物理方法、化學(xué)方法和生物方法,而W微 生物降解為主的生物修復(fù),由于其經(jīng)濟(jì)高效,不易產(chǎn)生二次污染等特點(diǎn)已經(jīng)被公認(rèn)為最有 前途的方法。但由于微生物密度小、易被流水沖走、在復(fù)雜的±壤環(huán)境中不易生存等因素 而導(dǎo)致在田間±壤環(huán)境應(yīng)用時(shí)降解效率低下。而新興技術(shù)一固定化技術(shù)可有效解決上述問(wèn) 題。將微生物高密度固定在適宜微生物菌體生長(zhǎng)并保持活性的載體上,可有效克服復(fù)雜± 壤環(huán)境的影響,高效發(fā)揮其降解作用。
[0005] 近年來(lái),為保護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、促進(jìn)糧食穩(wěn)定增產(chǎn),氯代酷胺類除草劑的使用量逐年增 加,已成為我國(guó)=大除草劑之一。由于半衰期較長(zhǎng),不易揮發(fā)和光解,易殘留,對(duì)人畜危害 大、潛在的致癌性等特點(diǎn),過(guò)量頻繁的使用運(yùn)類除草劑導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。因此,研究氯 代乙酷胺類除草劑的微生物降解已成為學(xué)術(shù)界的一大特點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種具有降解乙草胺作用的生物有機(jī) 月己; 本發(fā)明還提供了上述的生物有機(jī)肥的制備方法和應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明的具有降解乙草胺作用的生物有機(jī)肥,包括下述的主料: 微生物菌劑、固定化載體; 上述的微生物菌劑為紅球菌,紅球菌(化口沁COCC化邱.)AC-1,保藏于中國(guó)微生物菌種 保藏管理委員會(huì)普通微生物中屯、,保藏地址:北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào);保藏編號(hào) 為CGMCCNO. 10778,保藏日期為2015年4月30日; 固定化載體為采用發(fā)酵劑發(fā)酵過(guò)的海藻肥; 微生物菌劑與固定化載體的質(zhì)量比例為:1~2 :2~3,微生物菌劑濃度為lXl〇9C化/ml~lX10"cfu/ml。。
[0008] 上述固定化載體的制備方法如下: (1) 取海藻,烘干至其水分含量至35~55% ; (2) 在上述的海藻中加入發(fā)酵劑,所述的發(fā)酵劑為米曲霉、綠色木霉、枯草芽抱桿菌、蠟 狀芽抱桿菌的復(fù)合菌粉,其加入量占原料海藻重2-4%。,于37-45°C下發(fā)酵10-15天; 米曲霉、綠色木霉、枯草芽抱桿菌、蠟狀芽抱桿菌的重量比例為:1-2 :1-4 :1-3 :1-2; (3) 將步驟(2)中經(jīng)過(guò)發(fā)酵的海藻烘干,至其水分含量為15~20%,粉碎至4~10目; (4) 在步驟(3)的物料中加入堿性物質(zhì),調(diào)節(jié)物料的抑至6. 5~7. 5,攬拌均勻,得固定 化載體。
[0009] 優(yōu)選的,上述的堿性物質(zhì)為草木灰; 步驟(2)中,所述的米曲霉、綠色木霉、枯草芽抱桿菌、蠟狀芽抱桿菌的重量比例為:1:3 :2 :1,其加入量占原料海藻重的3%。,于40°C下發(fā)酵12天。
[0010] 步驟(4)中,調(diào)節(jié)抑至7. 5。
[0011] 具有降解乙草胺作用的生物有機(jī)肥的制備方法,包括下述的步驟: 固定化載體的制作: (1) 取海藻,烘干至其水分含量至35~55% ; (2) 在上述的海藻中加入發(fā)酵劑,所述的發(fā)酵劑為米曲霉、綠色木霉、枯草芽抱桿菌、蠟 狀芽抱桿菌的復(fù)合菌劑,其加入量占原料海藻重2-4%。,于37-45°C下發(fā)酵10-15天; 米曲霉、綠色木霉、枯草芽抱桿菌、蠟狀芽抱桿菌的重量比例是1-2 :1-4 :1-3 :1-2; (3) 將步驟(2)中經(jīng)過(guò)發(fā)酵的海藻烘干,至其水分含量為15~20%,粉碎至4~10目; (4) 在步驟(3)的物料中加入堿性物質(zhì),調(diào)節(jié)物料的抑至6. 5~7. 5,攬拌均勻,得固定 化載體; 生物有機(jī)肥的制備: 按紅球菌(化?oobcocc化邱.)AC-1菌劑、固定化載體、干燥后的種植地±壤1-5 :1-4 : 10-40的重量比例混合均勻,干燥后的種植±壤其水分含量為1-4%,在室溫下放置2-3天, 即得生物有機(jī)肥。 優(yōu)選的,具有降解乙草胺作用的生物有機(jī)肥的制備方法,包括下述的步驟: 固定化載體的制作: (1) 取海藻,烘干至其水分含量至40% ; (2) 在上述的海藻中加入發(fā)酵劑,所述的發(fā)酵劑為米曲霉、綠色木霉、枯草芽抱桿菌、蠟 狀芽抱桿菌的復(fù)合菌劑,其加入量占原料海藻重2. 5%。,于40°C下發(fā)酵10-15天; 米曲霉、綠色木霉、枯草芽抱桿菌、蠟狀芽抱桿菌的重量比例是1 :3 :2 :1; (3) 將步驟(2)中經(jīng)過(guò)發(fā)酵的海藻烘干,至其水分含量為20%,粉碎至5目; (4) 在步驟(3)的物料中加入堿性物質(zhì),調(diào)節(jié)物料的抑至6. 5~7. 5,攬拌均勻,得固定 化載體; 生物有機(jī)肥的制備: 按紅球菌化?邱.)AC-1菌劑、固定化載體、干燥后的種植地±壤3 :2 :30的 重量比例混合均勻,干燥后的種植±壤其水分含量為1-4%,,在室溫下放置2-3天,即得生 物有機(jī)肥。
[001引本發(fā)明所采用的的紅球菌化?邱.)AC-1為革蘭氏染色反應(yīng)陽(yáng)性菌; 紅球菌(化?oobcocc化邱.)AC-1在LB平板上呈淡粉色菌落,菌落凸起,表面濕潤(rùn)光 滑,邊緣整齊,不透明,在透射電子顯微鏡下菌株AC-1呈桿狀(0. 5~0. 9ymX3. 5~4. 5 ym),無(wú)鞭毛; 紅球菌(做oobcocc化邱.)AC-1的生理生化特征為:需氧,不能運(yùn)動(dòng),過(guò)氧化氨酶、脈 酶為陽(yáng)性;氧化酶、淀粉水解酶和硝酸還原酶為陰性; 將紅球菌(化?0沁COCC化巧9. )AC-1的16SrRNA基因序列在數(shù)據(jù)庫(kù)EzBilCloud中比對(duì) 分析,結(jié)果顯示菌株AC-1與化?oobcocc化屬親緣關(guān)系最近,其中與乂 6>巧"化^9/70知5DSM 43066T相似性達(dá)99. 93%,與乂方3知打知aedjl-6-2T相似性達(dá)99. 490/0; 將紅球菌(化?oobcocc化邱.)AC-1在乙草胺農(nóng)藥(濃度為300mgl1)平板上形成透明 的降解圈; 紅球菌(做oobcocc化邱.)AC-1,降解乙草胺的最適溫度是30°C,最適抑是7. 5,0. 1ml的Cu2邢Hg2+對(duì)菌株AC-1降解乙草胺具有抑制作用,而0. 1ml的化2+則對(duì)菌株AC-1 降解乙草胺具有促進(jìn)作用。
[0013] 具有降解乙草胺作用的生物有機(jī)肥在種植糧食類作物中的應(yīng)用。
[0014] 具有降解乙草胺作用的生物有機(jī)肥在種植玉米、花生地中的應(yīng)用也是本發(fā)明所要 保護(hù)的范圍。
[0015] 本發(fā)明的有益效果在于,本發(fā)明的生物有機(jī)肥,肥效高,而且與普通生物有機(jī)肥相 比,本發(fā)明的有機(jī)肥采用了紅球菌作為菌劑,能高效降解甲草胺、乙草胺和下草胺,具有較 廣的