镉阻控剂及利用其降低稻谷中镉含量的方法

本发明涉及农作物安全生产，尤其涉及一种镉阻控剂及利用其降低稻谷中镉含量的方法。

背景技术：

1、

2、土壤污染在不断削弱安全可靠的农业用地的使用面积。因此开发有效降低水稻稻谷镉含量的种植技术对社会和谐和经济发展是具有积极促进意义的。

3、目前有的土壤污染修复技术是通过利用植物富集cd来达到修复的目的，但这种技术存在修复周期较长，尤其是风险未知等缺陷；具体到水稻种植领域，也有一些现有技术在降低水稻稻谷镉含量方面取得了一定的效果，如中国专利cn 111943766a公开了一种降镉水稻叶面肥及其使用方法，其中，所述叶面肥包括犬尿酸、牛磺酸、α-酮戊二酸、色胺和表面活性剂，该方法可有效的抑制水稻籽粒中重金属镉的积累，但是该方法会用到化学试剂，不会减少化肥和农药的使用量；中国专利cn 111436340 a公开了一种用于中重度镉污染稻田土壤的水稻安全生产方法，包括：(1)将钝化剂抛洒在稻田土壤表面，进行翻耕直至钝化剂与土壤混合均匀；(2)施用含硅化合物的拮抗元素，施用方法为在水稻种植前基施半量，将剩余半量在水稻孕穗期补施；(3)在水稻孕穗初期、灌浆期各进行一次喷施叶面阻控剂，叶面阻控剂由含硅化合物、表面活性剂、水混合制备而成，该方法能降低稻米中镉含量，但是该方法的不足之处在于处理较为复杂，需要钝化剂、拮抗元素和表面活性剂，且均为矿物质或化学试剂，有造成二次污染的风险。

4、某些微生物的表达产物可作为土壤调理剂或重金属隔离剂，阻断重金属在经济作物或农产品上富集。如tripathi等使用产嗜铁素镉抗性的恶臭假单胞菌pseudomonasputida knp9可以使绿豆在镉污染土壤下的镉富集量减少(“isolation and functionalcharacterization of siderophore-producing lead-and cadmium-resistantpseudomonas putida knp9”，tripathi m,munot h p,shouche y,meyer j m,goel r，current microbiology，2005,50(5):233-237.)，ganesan使用产嗜铁素镉抗性的pseudomonas aeruginosa mkrh3可以使黑豆科植物生长势增强，生根粗大，且镉富集量减少(“rhizoremediation of cadmium soil using a cadmium-resistant plant growth-promoting rhizopseudomonad”，ganesan v，current microbiology，2008,56(4):403-407.)。但是这些研究均离实际应用还有一定的距离。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的之一是提供一种能有效降低水稻籽粒中总镉的含量，生产工艺简单、成本低，环保、对土壤无害的镉阻控剂。

2、为实现上述目的，本发明提供的镉阻控剂，其特征在于包含将p11菌种的发酵上清液进行干燥后的成分，所述p11菌种为pseudomonas taiwanensis，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为cctcc no:m 2016700，保藏日期为2016年11月30日；

3、优选地，所述发酵上清液通过包含如下步骤的方法制备而成：

4、1)p11菌种的活化，将p11菌种于10ml tsb液体培养基(胰蛋白胨大豆肉汤4g/l)中，然后置于28℃摇床中、180r/min培养12h；

5、2)扩培：取活化菌液，接种于所述活化菌液25倍体积的tsb液体培养基中，然后置于28℃摇床中、180r/min培养12h，得扩培菌液；

6、3)种子液制备：取扩培菌液，接种于所述扩培菌液100倍体积的tsb液体培养基中，发酵条件28℃、180r/min培养24h，得种子液；

7、4)发酵上清液制备：取种子液，接种于所述种子液250倍体积的液体发酵培养基中，28℃、180r/min培养48h，所述发酵培养基含磷酸氢二钾9g/l、磷酸二氢钾2g/l、硫酸铵2g/l、七水硫酸镁0.2g/l、甘油2g/l、葡萄糖2g/l、硝酸钾1g/l、氯化钠0.5g/l、氯化钙0.1g/l，ph 6.8±0.2；将发酵物在4000rpm/min条件下离心，在电压400v、激发波长407nm和狭缝5nm条件下检测上清荧光强度，当荧光达到400～600a.u.时即得到所述发酵上清液。

8、优选地，所述干燥工艺为：向所述发酵上清液中添加该发酵上清液30％质量的淀粉，进行喷雾干燥。

9、本发明的另一个目的是提供一种简单便捷，成本低，在实际生产中降镉效果显著，能耗低，环境安全性高，对土壤结构无破坏性影响的利用所述镉阻控剂降低稻谷中镉含量的方法。

10、为实现上述目的，本发明提供的一种利用所述的镉阻控剂降低稻谷中镉含量的方法，其特征在于：将所述镉阻控剂制成液态，在水稻孕穗期初期、灌浆程度达到40％和80％时各叶面喷施一次。

11、本发明的有益效果包括：本发明所提供的方法能显著降低水稻籽粒中总镉含量；水稻种植生产过程相对简单，只比常规的水稻种植方法多了一步叶面喷施的过程，喷施操作简单，工作量小，人力成本和经济成本低；所使用的菌株来自土壤环境，其培养基原料简单易得，其阻控剂制备工艺简单，耗能少，成本低廉；喷施物环境安全性高，对环境无危害，几乎不会造成二次污染，对土壤基质和土壤结构不会造成改变。

技术特征：

1.一种镉阻控剂，其特征在于包含将p11菌种的发酵上清液进行干燥后的成分，所述p11菌种为pseudomonas taiwanensis，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为cctccno:m 2016700。

2.如权利要求1所述的镉阻控剂，其特征在于所述发酵上清液通过包含如下步骤的方法制备而成：

3.如权利要求2所述的镉阻控剂，其特征在于所述干燥工艺为：向所述发酵上清液中添加该发酵上清液30％质量的淀粉，进行喷雾干燥。

4.一种利用如权利要求1～3任一项所述的镉阻控剂降低稻谷中镉含量的方法，其特征在于：将所述镉阻控剂制成液态，在水稻孕穗期初期、灌浆程度达到40％和80％时各叶面喷施一次。

技术总结
本发明提供了一种镉阻控剂，包含将P11菌种的发酵上清液进行干燥后的成分，所述发酵上清液可通过菌种活化、扩培、种子液制备、发酵上清液制备等步骤制备而成，本发明镉阻控剂能有效降低水稻籽粒中总镉的含量，生产工艺简单、成本低，环保、对土壤无害。本发明还提供了一种利用所述镉阻控剂降低稻谷中镉含量的方法，是将所述镉阻控剂制成液态，在水稻孕穗期初期、灌浆程度达到40％和80％时各叶面喷施一次，本发明提供的降低稻谷中镉含量的方法生产过程简单便捷，成本低，能显著降低水稻籽粒中总镉含量，能耗低，喷施物环境安全性高，对环境无危害，对土壤结构无破坏性影响。本发明具有广阔的应用前景。

技术研发人员：潘继承,王文磊,张新潮,潘云帆,严镇钧,汪劲松
受保护的技术使用者：湖北师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5