本發明涉及的是一種農業土壤修復領域的技術，具體是一種用于農田土壤Cd治理的微生物固化菌劑。
背景技術：
隨著礦產資源的大量開發、工業生產發展和各種化學產品、農藥及化肥等的廣泛使用，含重金屬的污染物通過各種途徑進入環境，造成土壤，尤其是農田土壤重金屬污染日益嚴重，其中Cd污染表現最為嚴重，據初步統計，在全國大樣本調查取樣范圍內，有超過22％的農田土壤存在著一定程度的Cd污染問題。我國的耕地資源相對匱乏，對一些重點Cd污染區域的農田，改變土地使用目的顯然是不可能的，由此涉及的農民生產生活問題以及食品安全問題均受到政府和公眾高度關注。為此，對Cd污染農田土壤進行修復治理，已成為必然的選擇。
目前，對土壤Cd污染的修復治理，主要采取農業工程措施、生物修復和原位化學固定法等方法。其中基于原位化學固定的礦物材料、化學制品等的修復，均是使Cd在土壤礦物的表面、層間域、結構孔道等區域上賦存，并通過礦物表面吸附、孔道過濾、結構調整、離子交換和化學活性等作用，控制土壤中Cd的賦存形態及其在土壤中的遷移轉化，從而降低其在土壤環境中的可遷移性和生物有效性，減少其對動植物的危害，這在我國控制和治理已受Cd污染農田具有重要的實踐意義。工程治理同樣也具有治理效果好的特點。但這些方法的最大問題是治理成本高，可能會改變土地用途或治理期間無法耕作，使其在廣大Cd污染區域無法大規模采用。生物修復雖然單次治理效果相對較差，但可結合農業過程持續進行，符合我國國情而受到青睞。
生物修復中有兩大技術出發點，一是生物提取，二是使Cd在農田土壤中被固定化而不再為植物吸收，從而達到治理效果。微生物修復由于所采用菌劑的不同，其開發目的也存在兩類目標的分化。
已有用作土壤Cd污染的微生物修復菌劑的開發，大多是在多功能菌基礎上進行強化調整的，雖然對土壤中整個微生物區系生態的改善有直接作用，但由于各菌株之間的相互作用，對土壤中Cd污染的固定化作用有較大削弱，從而使其效果受到較大影響。本發明是基于在多年Cd污染重度發生區土壤中提取天然微生物，并經培養、分離、鑒定和因定化檢測后，確立了對于土壤中Cd具有極強固定化作用的基本群，在此基礎上，從提高土壤中微生物菌群存活繁殖和區第平衡的目標出發，進行功能菌株的復配，使其對土壤Cd污染的因定化作用能夠得到可持續化。
技術實現要素：
本發明針對現有技術存在的上述不足，提出一種用于農田土壤Cd治理的微生物固化菌劑，能夠明顯降低土壤中Cd、Cu以及Zn的醋酸溶解性。
本發明是通過以下技術方案實現的：
本發明涉及一種用于農田土壤Cd治理的微生物固化菌劑，包括：Cd固定化復合菌群和效果強化輔助菌群。
所述的Cd固定化復合菌群由藤黃短小桿菌(Curtobacterium luteum)、鉤蟲貪銅菌(Cupriavidus necator)和副少動鞘氨醇單胞菌(Sphingomonas parapaucimobilis)的菌液構成，各菌株的活菌質量均在5.0×1013個活菌/kg以上，三種菌株液態制品所占比例(V/V)分別為15％～20％、8％～12％和68％～77％。
所述的效果強化輔助菌群由纖維化纖維微細菌(Cellulosimicrobium cellulans)、固氮菌(Azotobacter sp.)、酵母菌(Saccharomyces sp.)、鏈霉菌(Streptomyces sp.)和假單胞菌(Pseudomonas sp.)的菌液構成，各菌株的活菌質量均在5.0×1013個活菌/kg以上，五種菌株液態制品所占比例(V/V)分別為15％～20％、20％～25％、20％～40％、10％～15％和15％～20％。
所述的藤黃短小桿菌(Curtobacterium luteum)、鉤蟲貪銅菌(Cupriavidus necator)、副少動鞘氨醇單胞菌(Sphingomonas parapaucimobilis)、纖維化纖維微細菌(Cellulosimicrobium cellulans)、固氮菌(Azotobacter sp.)、酵母菌(Saccharomyces sp.)、鏈霉菌(Streptomyces sp.)以及假單胞菌(Pseudomonas sp.)均為市售菌株。
本發明涉及一種用于農田土壤Cd治理的微生物復配菌液，由上述液態的微生物固化菌劑組成，其中：Cd固定化復合菌群和效果強化輔助菌群的復配參數為(1.0～1.5)∶1.0，且保證各菌株的活菌在復配菌液中的含量在1012個/kg以上。
本發明涉及上述微生物復配菌液的制備方法，包括以下步驟：
1)用市售液態菌劑，確保制備前各菌液均需在0℃以下保存；
2)直接采取物理混合方法分別進行Cd固定化復合菌群和效果強化輔助菌群的制備；
3)在土壤修復前，按復配比例將固定化復合菌群和效果強化輔助菌群進行物理混合。
本發明涉及上述微生物復配菌液的應用，通過將該菌液與麥麩、玉米淀粉及尿素混合均勻后得到修復劑，再將修復劑均勻撒在待治理土壤表面，即行懸耕，實現土壤修復。
所述的修復劑中復配菌液、麥麩、玉米淀粉和尿素的重量比為2:8:1:1；每公頃農田土地中優選使用復配菌液100～150kg。
技術效果
與現有技術相比，本發明實現了利用市售菌株進行的自行制備，方便應用。與此同時，除充分發揮藤黃短小桿菌(Curtobacterium luteum)、鉤蟲貪銅菌(Cupriavidus necator)和副少動鞘氨醇單胞菌(Sphingomonas parapaucimobilis)三種具有較強Cd固化能力菌株的治理效應外，采取與其他土壤較常見菌株進行復配的技術策略，通過微生物菌群間相互作用原理，對固化效果進行了強化。本發明所提供的土壤Cd治理用制品，在技術上優于目前國內其他發明所用的單一菌劑，與日本同類產品技術水平相當，平均治理效果可達到固定土壤中Cd 25％以上。除Cd之外，對其他土壤重金屬也有理想的固定效果。
具體實施方式
實施例1
本實施例包括以下步驟：
1)以藤黃短小桿菌(Curtobacterium luteum)、鉤蟲貪銅菌(Cupriavidus necator)和副少動鞘氨醇單胞菌(Sphingomonas parapaucimobilis)市售菌液，按15％、10％和75％的比例，人工作業進行Cd固定化復合菌群復合菌液的物理混合。
2)以纖維化纖維微細菌(Cellulosimicrobium cellulans)、固氮菌(Azotobacter sp.)、酵母菌(Saccharomyces sp.)、鏈霉菌(Streptomyces sp.)和假單胞菌(Pseudomonas sp.)的市售菌液，按15％、25％、30％、15％和15％的比例，人工作業進行Cd效果強化輔助菌群固復合菌液的物理混合。
3)用Cd固定化復合菌群復合菌液和Cd效果強化輔助菌群固復合菌液以1：1比例物理混合，攪拌均勻，即成最終菌液。
4)于菌液配制好后第5d，將10kg復配菌液與以下材料拌勻：麥麩40kg、玉米淀粉5kg、尿素5kg，形成治理用物料。
治理效果測試時，采取了以下步驟：
1)將物料均勻撒在面積為600m2的待治理土壤表面，即行懸耕。
2)整地作高畦，播種芹菜，全程管理同常規栽培。
3)經56d采收完成后，取距地表30cm耕層土壤，混勻，共4個樣點。
4)與治理前預先采取土樣一起，測定土樣中的可溶性Cd、Cu、Zn(醋酸提取態)濃度，結果如表1所示。結果證明本發明所用鎘固化劑不但對土壤中的鎘污染有良好的治理效果，同時也對其他重金屬也有明顯作用。
表1鎘輕度污染菜田土壤治理前后土壤耕層中有效態鎘含量的變化
本發明具有操作簡便，結合農藝措施進行的特點，治理期間不影響作物栽培等特點。
上述具體實施可由本領域技術人員在不背離本發明原理和宗旨的前提下以不同的方式對其進行局部調整，本發明的保護范圍以權利要求書為準且不由上述具體實施所限，在其范圍內的各個實現方案均受本發明之約束。