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一种利用微生物调控实现稻田土壤活硒钝镉的方法
申请号	CN202210858976.7	申请日	2022-07-21	公开(公告)号	CN115259965A	公开(公告)日	2022-11-01
申请人	广西壮族自治区农业科学院;			发明人	潘丽萍; 邢颖; 刘永贤; 廖青; 黄太庆; 陈锦平; 梁潘霞; 江泽普;
摘要	本发明涉及作物富硒技术领域，具体涉及一种利用微生物调控实现稻田土壤活硒钝镉的方法，包括以下步骤：(1)在种植水稻时，施用微生物土壤钝化剂作为基肥；以质量份计，所述微生物土壤钝化剂由以下成分混合而成：暗黑中华单胞菌干粉0.5‑0.75份、反硝化无色杆菌干粉1‑1.25份、矿源黄腐酸钾 20‑35份和有机肥料 40‑50份；所述微生物土壤钝化剂的施用量为150‑200kg/亩；(2)在水稻孕穗期，叶面喷施氨基酸螯合硒营养液，喷施量400‑600mL/亩。本发明的方法，过以微生物土壤钝化剂为基肥，并在水稻孕穗期喷施氨基酸螯合硒叶面肥，可以降低土壤有效镉含量，提高土壤有效硒含量，从而实现稻米的富硒降镉。
权利要求	1.一种利用微生物调控实现稻田土壤活硒钝镉的方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)在种植水稻时，施用微生物土壤钝化剂作为基肥；以质量份计，所述微生物土壤钝化剂由以下成分混合而成：暗黑中华单胞菌干粉0.5‑0.75份、反硝化无色杆菌干粉1‑1.25份、矿源黄腐酸钾20‑35份和有机肥料40‑50份；所述微生物土壤钝化剂的施用量为150‑ 200kg/亩； (2)在水稻孕穗期，叶面喷施氨基酸螯合硒营养液，喷施量400‑600mL/亩。 2.根据权利要求1所述的利用微生物调控实现稻田土壤活硒钝镉的方法，其特征在于，所述暗黑中华单胞菌干粉制备方法为：将暗黑中华单胞菌菌株TXB1‑10按1.5‰的接种量接种到LB培养液中，混合均匀，55℃下无氧发酵培养2‑3d，离心，收集菌泥，冷冻干燥得到所述暗黑中华单胞菌干粉。 3.根据权利要求2所述的利用微生物调控实现稻田土壤活硒钝镉的方法，其特征在于，所述暗黑中华单胞菌菌株TXB1‑10分类学名为Sinomonas atrocyanea，保藏编号为CCTCC No：M 2020984。 4.根据权利要求1所述的利用微生物调控实现稻田土壤活硒钝镉的方法，其特征在于，所述反硝化无色杆菌干粉制备方法为：将反硝化无色杆菌菌株GPB1‑5按1.5‰的接种量接种到LB培养液中，混合均匀，55℃下无氧发酵培养2‑3d，离心，收集菌泥，冷冻干燥得到所述反硝化无色杆菌干粉。 5.根据权利要求4所述的利用微生物调控实现稻田土壤活硒钝镉的方法，其特征在于，所述反硝化无色杆菌菌株GPB1‑5分类学名为Achromobacter denitrificans，保藏编号为CCTCC No：M 2020344。 6.根据权利要求1所述的利用微生物调控实现稻田土壤活硒钝镉的方法，其特征在于，以质量百分比计，所述矿源黄腐酸钾中腐殖酸含量≥55％，黄腐酸含量≥50％，氧化钾含量≥12％，pH8‑10。 7.根据权利要求1所述的利用微生物调控实现稻田土壤活硒钝镉的方法，其特征在于，以质量百分比计，所述有机肥料中有机质含量≥45％，N+P2O5+K2O含量≥5％。 8.根据权利要求1所述的利用微生物调控实现稻田土壤活硒钝镉的方法，其特征在于，以质量百分比计，所述氨基酸螯合硒营养液中有效硒含量为0.22％。
说明书全文	一种利用微生物调控实现稻田土壤活硒钝镉的方法技术领域 [0001] 本发明涉及作物富硒技术领域，具体涉及一种利用微生物调控实现稻田土壤活硒钝镉的方法。背景技术 [0002] 硒(Se)是全球最受关注的微量元素之一，它在人体生理中具有重要的作用，与人体多种疾病密切相关。因其能调节机体免疫力，具有抗氧化、抗衰老、清除体内有害自由基等功能，能有效的预防克山病、大骨节病，也可以防癌抗癌、抑制肿瘤等，从而被人类冠冕了“抗癌之王”、“长寿元素”、“生命的火种”、“天然解毒剂”和“心脏守护神”等光环。虽然微量元素硒能对人体发挥着重要的生理功能，但是摄入过高或过低都会导致健康风险，故其在微量元素的研究与应用中具有特殊的地位。 [0003] 中国营养学会对成人的硒摄入推荐量为60‑400μg/d，全球有1/3国家或地区的成人日硒摄入量都显著低于60μg/d，我国也有2/3的面临缺硒带来的威胁，但在我国恩施等高硒地区的成人日硒摄入量却高达4990μg/d，为硒摄入过量地区。可见，硒的摄入量在全球分布是极不均匀的，所以如何对天然富硒区土壤中的硒进行科学合理地利用、将富硒土壤资源优势转为产业优势成为越来越迫切的问题。 [0004] 镉作为“五毒”元素之一，具有较强的化学活性，毒性也较为持久。农田土壤中过量的镉不仅对植物生长有抑制作用，通过食物链进入人体，累积到一定剂量还会危害人体健康，且在南方地区硒与镉伴生现象尤为突出。 [0005] 发明人通过对广西富硒土壤的研究，提出了一种利用微生物调控实现稻田土壤活硒钝镉的方法，该方法可以提高富硒土壤中交换态硒的含量，帮助水稻富硒降镉，为天然富硒区土壤资源的高效安全利用及天然富硒区富硒产业的高质量发展提供了科学依据与技术支撑。 [0006] 公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。发明内容 [0007] 本发明的目的在于提供一种利用微生物调控实现稻田土壤活硒钝镉的方法，其以微生物土壤钝化剂为基肥，并在水稻孕穗期喷施氨基酸螯合硒叶面肥，可以降低土壤有效镉含量，提高土壤有效硒含量，从而实现稻米的富硒降镉，可以为天然富硒区土壤资源的高效安全利用及天然富硒区富硒产业的高质量发展提供了科学依据与技术支撑。 [0008] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案： [0009] 一种利用微生物调控实现稻田土壤活硒钝镉的方法，包括以下步骤： [0010] (1)在种植水稻时，施用微生物土壤钝化剂作为基肥；以质量份计，所述微生物土壤钝化剂由以下成分混合而成：暗黑中华单胞菌干粉0.5‑0.75份、反硝化无色杆菌干粉1‑1.25份、矿源黄腐酸钾20‑35份和有机肥料40‑50份；所述微生物土壤钝化剂的施用量为 150‑200kg/亩； [0011] (2)在水稻孕穗期，叶面喷施氨基酸螯合硒营养液，喷施量400‑600mL/亩。 [0012] 在本技术方案中，所述暗黑中华单胞菌干粉制备方法为：将暗黑中华单胞菌菌株TXB1‑10按1.5‰的接种量接种到LB培养液中，混合均匀，55℃下无氧发酵培养2‑3d，离心，收集菌泥，冷冻干燥得到所述暗黑中华单胞菌干粉。 [0013] 在本技术方案中，所述暗黑中华单胞菌菌株TXB1‑10的分类学名为Sinomonas atrocyanea，保藏编号为CCTCC No：M 2020984。 [0014] 在本技术方案中，所述反硝化无色杆菌干粉制备方法为：将反硝化无色杆菌菌株GPB1‑5按1.5‰的接种量接种到LB培养液中，混合均匀，55℃下无氧发酵培养2‑3d，离心，收集菌泥，冷冻干燥得到所述反硝化无色杆菌干粉。 [0015] 在本技术方案中，所述反硝化无色杆菌菌株GPB1‑5分类学名为Achromobacter denitrificans，保藏编号为CCTCC No：M 2020344。 [0016] 在本技术方案中，以质量百分比计，所述矿源黄腐酸钾中腐殖酸含量≥55％，黄腐酸含量≥50％，氧化钾含量≥12％，pH8‑10。 [0017] 在本技术方案中，以质量百分比计，所述有机肥料中有机质含量≥45％，N+P2O5+K2O含量≥5％。 [0018] 在本技术方案中，以质量百分比计，所述氨基酸螯合硒营养液中有效硒含量为0.22％。 [0019] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果： [0020] 本发明的方法以微生物土壤钝化剂为基肥，并在水稻孕穗期喷施氨基酸螯合硒叶面肥，可以降低土壤有效镉含量，提高土壤有效硒含量，从而实现稻米的富硒降镉，可以为天然富硒区土壤资源的高效安全利用及天然富硒区富硒产业的高质量发展提供了科学依据与技术支撑。 [0021] 保藏信息说明 [0022] 暗黑中华单胞菌(Sinomonas atrocyanea)菌株TXB1‑10，其保藏编号为CCTCC No：M 2020984，保藏日期为2020年12月28日，保藏单位为中国典型培养物保藏中心，保藏地址为湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学。 [0023] 反硝化无色杆菌(Achromobacter denitrificans)菌株GPB1‑5，保藏编号为CCTCC No：M 2020344，保藏日期为2020年07月23日，保藏单位为中国典型培养物保藏中心，保藏地址为湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学。附图说明 [0024] 图1为不同处理稻田土壤有效镉的含量； [0025] 图2为不同处理稻田土壤有效镉的含量； [0026] 图3为不同处理水稻地下部吸收积累硒含量； [0027] 图4为不同处理水稻地下部吸收积累镉含量。具体实施方式 [0028] 下面结合对本发明专利的技术方案进行清楚、完整的描述。 [0029] 在以下实施例中，矿源黄腐酸钾购自山西林海腐殖酸科技有限公司，执行标准：Q/LH005‑2018。 [0030] 有机肥料购自南宁市撒得金肥业有限公司，其原料为：鸡粪、桐麸、茶麸和烟粉，执行标准：NY525‑2012。 [0031] LB培养液配方：胰蛋白胨10.0g，酵母粉5.0g，氯化钠10.0g，蒸馏水1L，pH值7.0±0.2。 [0032] 实施例1 [0033] 一种利用微生物调控实现稻田土壤活硒钝镉的方法，包括以下步骤： [0034] (1)在种植水稻时，施用微生物土壤钝化剂作为基肥；以质量计，所述微生物土壤钝化剂由以下成分混合而成：暗黑中华单胞菌干粉0.75kg、反硝化无色杆菌干粉1.25kg、矿源黄腐酸钾30kg和有机肥料45kg；所述微生物土壤钝化剂的施用量为150kg/亩； [0035] (2)在水稻孕穗期，叶面喷施氨基酸螯合硒营养液，喷施量550mL/亩。 [0036] 其中，所述暗黑中华单胞菌干粉制备方法为：将暗黑中华单胞菌菌株TXB1‑10按1.5‰的接种量接种到LB培养液中，混合均匀，55℃下无氧发酵培养3d，离心，收集菌泥，冷冻干燥得到所述暗黑中华单胞菌干粉。 [0037] 所述反硝化无色杆菌干粉制备方法为：将反硝化无色杆菌菌株GPB1‑5按1.5‰的接种量接种到LB培养液中，混合均匀，55℃下无氧发酵培养3d，离心，收集菌泥，冷冻干燥得到所述反硝化无色杆菌干粉。 [0038] 以质量百分比计，所述矿源黄腐酸钾中腐殖酸含量≥55％，黄腐酸含量≥50％，氧化钾含量≥12％，pH8‑10；所述有机肥料中有机质含量≥45％，N+P2O5+K2O含量≥5％；所述氨基酸螯合硒营养液中有效硒含量为0.22％。 [0039] 对比例1 [0040] 与实施例1的区别仅在于：微生物土壤钝化剂中缺少暗黑中华单胞菌干粉。 [0041] 对比例2 [0042] 与实施例1的区别仅在于：微生物土壤钝化剂中缺少反硝化无色杆菌干粉。 [0043] 实施例2 [0044] 1.土壤调理剂对水稻富硒降镉的影响 [0045] 1.1以水稻为研究对象，在广西藤县大叶开展田间试验，研究本发明利用微生物调控实现稻田土壤活硒钝镉的方法。 [0046] 1.2试验处理 [0047] 处理1：插秧前施用复合肥(15‑15‑15)做基肥，施用量550kg/亩； [0048] 处理2：采用实施例1的方法； [0049] 处理3：采用对比例1的方法； [0050] 处理4：采用对比例2的方法； [0051] 每个处理设置1个小区，小区面积50m2，种植密度为25穴/m2，3‑4株/穴，其余按照常规管理。 [0052] 1.3试验结果 [0053] 水稻成熟期采用五点取样法采集各处理的耕层土壤，测定土壤有效镉和有效硒含量；并用五点取样法采集水稻地下部，测定水稻地下部吸收积累硒和镉含量。 [0054] 1.3.1对稻田土壤有效镉的影响 [0055] 不同处理稻田土壤有效镉的含量见图1。 [0056] 由图1可知，与处理1相比，处理2到处理4均能降低稻田土壤有效镉的含量，即钝化土壤中的有效镉，处理3和处理4的钝化镉的效果相当，而处理2钝化镉的效果最好。说明同时添加暗黑中华单胞菌干粉和反硝化无色杆菌干粉的钝镉效果较优。 [0057] 1.3.2对稻田土壤有效硒的影响 [0058] 不同处理稻田土壤有效硒的含量见图2。 [0059] 由图2可知，与处理1相比，处理2到处理4均能活化土壤有效硒，提高土壤有效硒含量，处理3和处理4活化硒的效果相当，而处理2活化硒的效果最好。说明在底肥中添加暗黑中华单胞菌干粉和反硝化无色杆菌干粉均可活化土壤有效硒，但同时添加这2种时效果较优。 [0060] 1.3.3对水稻地下部吸收积累硒的影响 [0061] 不同处理水稻地下部吸收积累硒含量见图3。 [0062] 由图3可知，与处理1相比，处理2到处理4均能有效提高水稻地下部分吸收积累硒，处理3和处理4的富硒效果相当，处理2的富硒效果最优。 [0063] 1.3.4对水稻地下部吸收积累镉的影响 [0064] 不同处理水稻地下部吸收积累镉含量见图4。 [0065] 由图4可知，与处理1相比，处理2到处理4均能降低水稻地下部吸收积累镉，处理3和处理4中水稻地下部积累镉的含量相当，而处理2中水稻地下部积累镉的含量最少。 [0066] 综上所述，本发明的方法以微生物土壤钝化剂为基肥，并在水稻孕穗期喷施氨基酸螯合硒叶面肥，可以降低土壤有效镉含量，提高土壤有效硒含量，从而实现稻米的富硒降镉，可以为天然富硒区土壤资源的高效安全利用及天然富硒区富硒产业的高质量发展提供了科学依据与技术支撑。

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