專利名稱：能減少重金屬污染的秸稈腐熟劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種農(nóng)用腐熟劑，特別是涉及一種用于農(nóng)業(yè)并能減少重金屬污染的秸桿腐熟劑的制備方法。
背景技術(shù)：
種植業(yè)農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染指糧食、農(nóng)副產(chǎn)品如秸桿等重金屬污染，它源于土壤和肥料等中的高含量重金屬，如糧食中重金屬含量高于允許標準；秸桿、牛糞中重金屬含量高，應(yīng)用它們生產(chǎn)的食用菌如巴西菇等，其重金屬含量高于允許標準。重金屬污染控制的關(guān)鍵在于種植業(yè)農(nóng)產(chǎn)品中重金屬指Hg、Pb、Cd、Zn、Cu等元素，它們來源于土壤和農(nóng)作物生產(chǎn)期根系所占據(jù)空間內(nèi)的物質(zhì)以及葉面吸收。葉面吸收比較容易控制，因為自然原因使作物體內(nèi)重金屬含量增加的幾率很少，人為因素除葉面噴灑外進入農(nóng)作物體內(nèi)機會很少，另外，葉面吸收重金屬也可以通過體內(nèi)調(diào)控降低危害。因而控制農(nóng)作物重金屬污染的關(guān)鍵在于對根系吸收和農(nóng)作物體內(nèi)重金屬含量的調(diào)控。重金屬污染控制的難點所謂重金屬污染如Hg、Pb、Cd、Zn、Cu等，即周期表中的過渡元素，它們在農(nóng)作物中起到的作用如下超過人食用安全標準即污染，對人類健康帶來危害；超過農(nóng)作物正常生理標準，對作物生長有危害如出現(xiàn)病害，這一標準值一般超過人食用安全標準；每種重金屬或其它營養(yǎng)要素有一個最低限量標準，當?shù)陀谶@一數(shù)值影響農(nóng)作物正常生長，每種重金屬均有這些作用，但限值不同，而且差異很大。重金屬中Hg、Pb、Cd即使很小量，也能引起人體重大傷害，但對農(nóng)作物的生長影響不大，是農(nóng)作物中重金屬污染重點考察對象；Zn、Cu等，當含量高時，對農(nóng)作物也造成傷害，但一般情況下，對農(nóng)作物生長是有益的，它們是農(nóng)作物營養(yǎng)元素，當含量適當對人體也是有益的，它們是人體必需元素。因此重金屬污染控制難點在于使一些對農(nóng)作物功能小的，對人體危害大的，如Hg、Pb、Cd，使其含量盡量控制低；使對一些農(nóng)作物具有功能、對人體需要的元素嚴格調(diào)控在有益濃度范圍，如Zn、Cu等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能減少重金屬污染的秸桿腐熟劑的制備方法，制得的腐熟劑既能使一些對農(nóng)作物功能小的對人體危害大的重金屬含量盡量控制低，同時又能使對一些農(nóng)作物具有功能、對人體需要的元素嚴格調(diào)控在有益濃度范圍內(nèi)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的
能減少重金屬污染的秸桿腐熟劑，它是由下述原料按所述重量份數(shù)制備而成混合纖維弧菌I. 25份、枯草芽孢桿菌I. 25份、白霉I. 67份、里氏木霉I. 67份、黑曲霉I. 67份、分枝桿菌I. 25份、諾卡菌I. 25份、玉米秸桿180份、豆餅粉10份。上述的玉米秸桿含水量為堆肥原料濕重的60%_75%。上述能減少重金屬污染的秸桿腐熟劑的制備方法，取符合所述重量份數(shù)的混合纖維弧菌、枯草芽孢桿菌、白霉、里氏木霉、黑曲霉、分枝桿菌、諾卡菌、玉米秸桿和豆餅粉均勻混合，采用3800重量份數(shù)的液體培養(yǎng)基，550C、130r/min搖床培養(yǎng)，培養(yǎng)24-48小時，得出第一代馴化菌種，將第一代馴化菌種按5%的接種量接種到上述液體培養(yǎng)基中，550C、130r/min搖床培養(yǎng)，培養(yǎng)24-48小時，既得。 上述液體培養(yǎng)基的最佳制備方法如下取濾紙5g,蛋白胨5g,氯化鈉5 g,碳酸隹丐2g,酵母浸粉lg,蒸懼水IOOOmL,混合均勻,pH 7.0,于121 °C,0. I Mpa滅菌20 min,既得。由于采用上述技術(shù)方案，使得本發(fā)明具有如下特點和效果
控制農(nóng)作物重金屬污染，本發(fā)明是在農(nóng)作物根系空間調(diào)控重金屬含量，使用一種要素即可溶解，使根系空間的重金屬，有限度的通過根系吸收到農(nóng)作物體內(nèi)；農(nóng)作物通過其他途徑吸收的重金屬也要能被控制，這種調(diào)控劑對農(nóng)作物還要能被控制，對農(nóng)作物不能過量積累，也有利于農(nóng)作物生長。使用s2_，如果在菌肥中加入Na2S，不加入人工合成化學(xué)藥品，因而采用豆餅粉，豆餅中含胱氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸，在腐熟劑內(nèi)加豆餅粉，在腐熟劑腐熟秸桿時豆餅分解HS—和S2-;在農(nóng)作物施用底肥時，根系空間含硫離子，它們使重金屬形成硫化金屬。其溶度積分別為，HgS 為 I. 6X 10_52, PbS 為 3. OX 10_27, CdS 為 8. OX 10_27, ZnS 為I. 6X 10_24，由于ZnS與其他三種硫化金屬溶度積至少相差I(lǐng)O3倍，在體系中ZnS溶解度大于HgS、PbS、CdS，在農(nóng)作物體內(nèi)Zn2+優(yōu)于Hg2+、Pb2+、Cd2+，呈游離離子態(tài)可以移動。另外，在作物體內(nèi)還存在草酸成絡(luò)體系，CdC2O4溶度積為I. 37X 10_8，PbC2O4溶度積為3X 10_n，ZnC2O4溶度積為 I. 29 X 10_9，CuC2O4 溶度積為 2. 9 X 10_8，在有 Zn2+、Cu2+、Pb2+、Cd2+ 共存體系中，Cu2+溶解度最大，因此，草酸等與Pb2+、Cd2+等成絡(luò)，與Zn2+、Cu2+成分相比，其溶度積更小，因而在農(nóng)作物體內(nèi)Hg2+、Pb2+、Cd2+濃度也得到控制。經(jīng)過試驗驗證，本發(fā)明秸桿腐熟劑制肥，按正常耕種條件種植、施用本發(fā)明秸桿腐熟劑制肥作底肥，可在保證作物正常產(chǎn)量的同時，可以使糧食或蔬菜中Hg、Pb、Cd等重金屬含量減少80%_60%。對一些農(nóng)作物具有功能、對人體需要的元素嚴格調(diào)控在有益濃度范圍，如Zn、Cu等。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例和試驗數(shù)據(jù)對本發(fā)明進行進一步詳細描述。以下實施例僅為本發(fā)明的具體實施例，但本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護范圍的行為。下述實施例中的方法，如無特別說明，均為常規(guī)方法。下述的實施例中的百分含量如無特別說明，均為質(zhì)量百分含量。實施例I:
本發(fā)明能減少重金屬污染的秸桿腐熟劑的制備方法如下取混合纖維弧菌I. 25g、枯草芽孢桿菌1.25g、白霉1.67g、里氏木霉1.67g、黑曲霉1.67g、分枝桿菌1.25g、諾卡菌
I.25g、玉米秸桿180g、豆餅粉10g，將上述各原料均勻混合，采用3800 g的液體培養(yǎng)基，在55°CU30r/min搖床培養(yǎng)，培養(yǎng)24-48小時，得出第一代馴化菌種，將第一代馴化菌種按5%的接種量接種到上述液體培養(yǎng)基中，在55°C、130r/min搖床進行再次培養(yǎng)，培養(yǎng)24-48小時，既得秸桿腐熟劑。上述的液體培養(yǎng)基的最佳制備方法如下取濾紙5g,蛋白胨5g,氯化鈉5 g,碳酸鈣2g，酵母浸粉lg，蒸餾水1000g，混合均勻，pH 7.0，于121 °C, O. I Mpa滅菌20 min，既得。上述的玉米秸桿含水量最佳為堆肥原料濕重的60%_75% (質(zhì)量百分比含量)。應(yīng)用本發(fā)明秸桿腐熟劑制肥的方法如下
準備玉米干秸桿500kg、豆餅粉2. 5kg混合均勻，加水800-1000L，使混合物料吃足水分，含水量達到60%-75%，用手握滴水即可。也可在降雨前將混合物料攤開，厚度O. 4-0. 5m,加納天然降水后堆慪，這樣可以減少用水和用工量，得混合物料；用50L水加入本發(fā)明實施例I制得的秸桿腐熟劑Ikg溶解，用噴霧器噴在已濕透的混合物料上，把噴過藥液的混合物料堆成寬2-3m，高I. 5-2m左右的梯形堆垛，用鐵锨輕輕拍實，表面用 泥封嚴(冬天需加蓋薄膜)發(fā)酵，肥堆上部呈凹形，以利加納天然雨水或肥堆失水時以利人工灌水。夏季經(jīng)10-20天堆慪發(fā)酵即可成優(yōu)質(zhì)堆肥。我國年產(chǎn)農(nóng)作物秸桿達7. OX 108t，用秸桿制作肥料不僅可減少污染，還可以變廢為寶，因地制宜，就地取材。標準菌肥保存條件通風陰涼干燥保存。保存時間10個月。肥料使用有效期不超過6個月。應(yīng)用本發(fā)明實施例I制得的催腐劑按上述方法制得的肥料進行試驗，試驗結(jié)果如下
按正常耕種條件種植、施用本發(fā)明生產(chǎn)腐熟肥作底肥，可在保證作物正常產(chǎn)量的同時，可以使糧食(蔬菜)中Hg、Pb、Cd等重金屬含量減少80%-60%。試驗效果
某地土壤Hg、Pb、Cd含量為土壤平均值10倍水平，按秸桿腐熟肥用量I. 5-2t/畝計。糧食作物為水稻，畝施用秸桿腐熟肥I. 5t,與對照(未施用秸桿腐熟肥)對比，作物體內(nèi)重金屬Hg、Pb、Cd含量分別降低了 75. 2%,66. 5%和62. 2% ;蔬菜作物為白菜，畝施用秸桿腐熟肥2t,與對照(未施用秸桿腐熟肥)對比，作物體內(nèi)重金屬Hg、Pb、Cd含量分別降低了 68. 7%、62. 5% 和 60. 2%ο應(yīng)用本發(fā)明實施例I腐熟劑制肥生產(chǎn)糧食和蔬菜，其體內(nèi)重金屬含量可以控制在國家標準允許含量范圍內(nèi)。以下列出各種重金屬在糧食(成品糧)和蔬菜中的允許含量標準。分別為
糧食(成品糧)鋅含量彡50mg/kg GB13106-91 ;蔬菜鋅含量彡20mg/kg GB13106-91。糧食(成品糧)銅含量彡10mg/kg GB15199-94 ;蔬菜銅含量彡10mg/kgGB15199-94。糧食(成品糧)鉛含量彡O. 4mg/kg GB14935-94 ;蔬菜鉛含量彡O. 2mg/kgGB14935-94。糧食(成品糧)汞含量彡O. 02mg/kg GB2762-94 ;蔬菜汞含量彡O. Olmg/kgGB2762-94。糧食(成品糧)鎘含量彡0.2mg/kg GB15201-94;蔬菜鎘含量彡O. 05mg/kgGB15201-94。應(yīng)用本發(fā)明實施例I制備的腐熟劑制造的秸桿腐熟肥，在有無重金屬污染的土壤中，無論秸桿、牛糞中重金屬含量高低，應(yīng)用本發(fā)明實施例I制備的腐熟劑處理后，生產(chǎn)的食用菌如巴西菇等重金屬含量均低于允許標準。對一些農(nóng)作物具有功能、對人體需要的元素嚴格調(diào)控在有益濃度范圍，例如Zn、 Cu等。
權(quán)利要求
1.能減少重金屬污染的秸桿腐熟劑，其特征在于它是由下述原料按所述重量份數(shù)制備而成混合纖維弧菌I. 25份、枯草芽孢桿菌I. 25份、白霉I. 67份、里氏木霉I. 67份、黑曲霉I. 67份、分枝桿菌I. 25份、諾卡菌I. 25份、玉米秸桿180份、豆餅粉10份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I能減少重金屬污染的秸桿腐熟劑，其特征在于所述的玉米秸桿含水量為堆肥原料濕重的60%-75%。
3.—種權(quán)利要求I所述的能減少重金屬污染的秸桿腐熟劑的制備方法，其特征在于取符合所述重量份數(shù)的混合纖維弧菌、枯草芽孢桿菌、白霉、里氏木霉、黑曲霉、分枝桿菌、諾卡菌、玉米秸桿和豆餅粉均勻混合，采用3800重量份數(shù)的液體培養(yǎng)基，在55°C、130r/min搖床培養(yǎng)，培養(yǎng)24-48小時，得出第一代馴化菌種，將第一代馴化菌種按5%的接種量接種到上述液體培養(yǎng)基中，在55°C、130r/min搖床培養(yǎng)，培養(yǎng)24-48小時，既得。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能減少重金屬污染的秸桿腐熟劑的制備方法，其特征在于所述的液體培養(yǎng)基的制備方法如下取濾紙5g,蛋白胨5g,氯化鈉5 g,碳酸I丐2g,酵母浸粉lg，蒸懼水IOOOmL,混合均勻，pH 7. O,于121 °C,0. I Mpa滅菌20 min，既得。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種農(nóng)用腐熟劑，特別是涉及一種能減少重金屬污染的秸稈腐熟劑的制備方法。能減少重金屬污染的秸稈腐熟劑，它是由下述原料按所述重量份數(shù)制備而成混合纖維弧菌1.25份、枯草芽孢桿菌1.25份、白霉1.67份、里氏木霉1.67份、黑曲霉1.67份、分枝桿菌1.25份、諾卡菌1.25份、玉米秸稈180份、豆餅粉10份。經(jīng)過試驗驗證，本發(fā)明秸稈腐熟劑制肥，可在保證作物正常產(chǎn)量的同時，可以使糧食或蔬菜中Hg、Pb、Cd等重金屬含量減少80%-60%。對一些農(nóng)作物具有功能、對人體需要的元素嚴格調(diào)控在有益濃度范圍，如Zn、Cu等。
文檔編號C05F11/08GK102617199SQ20121009850
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者代英杰, 單德鑫, 都昌杰 申請人:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)