一种富硒水稻专用肥及其制备方法与流程

文档序号:12899151阅读:156来源:国知局

本发明涉及一种肥料领域,具体涉及一种富硒水稻专用肥及其制备方法。



背景技术:

硒是对人体和动物极为重要的微量元素之一。虽然硒在人体和动物中含量极少,但具有极为重要的生理功能。人体主要通过饮食获得硒,因此人体是否缺硒,在很大程度上取决于食物中硒含量的高低。补硒的途径有三种:临床补硒盐,剂量难掌握,且毒副作用大,难以推广应用;服用含硒保健品,如富硒康、黄金搭档、硒旺胶囊等,价格高,广大居民和工薪阶层补硒经济上难以承受;食物补硒,即通过人们经常食用的主食(大米等)来补充硒,是一种经济、安全、高效、方便的补硒途径。我国约有25%的土壤处于缺硒状态,15%的土壤处于潜在性缺硒状态,生活在这些地区的居民,平均摄硒量处于较低水平,缺硒影响着人们的健康状况。受饮食习惯的影响,我国居民摄入的总硒量7%来自于谷物,因此,提高食品的硒含量,特别是谷物中的硒含量,是人体补硒的重要途径。水稻是我国的主要粮食作物之一,水稻富硒栽培能有效提高稻米的硒含量。许多研究和应用表明,通过富硒栽培来提高食物链中的硒水平,从而实现对人体补硒的目的是可行的。

我国是栽培水稻的主要发源地之一,是稻作历史古国,也是稻谷生产大国。我国还是水稻科技强国。世界矮秆稻育种的“绿色革命”源于我国,我国的杂交水稻更是举世闻名。水稻是我国的主要粮食作物,也是我国重要的商品粮之一,水稻的播种面积和总产量居粮食作物的首位,播种面积在世界产稻国中位居第二,总产量居世界之首。我国水稻播种面积基本上稳定在3000-3100万公顷,总产量2万吨左右,单位面积产量6300-6500千克/公顷。播种面积占谷物总面积的20.2%,产量占谷物总产量的43.4%,由于水稻产量稳定,在我国粮食生产中有举足轻重的地位。

我国作为世界第一人口大国,如何解决好粮食供给的问题已经成为我国面临的重要课题。随着近些年来水稻种植技术的快速发展和种植面积的不断扩大,水稻在国民生活中占据着越发重要的地位,同时也在解决我国粮食供给中发挥着不可替代的作用。但是从水稻的发展现状来看,我国水稻种植中还存在一些普遍问题,限制着水稻种植业的发展。

随着我国农村土地扭转加快,涌现出越来越多的种田大户,农业正朝着产业化方向快速发展。加上我国农民大量进城务工,造成农村青壮年劳动力的紧缺,导致规模化农业生产中人力成本增加,尤其是大宗农作物需要多次施肥,不仅费工费时、作物生长后期追肥不便、生产成本增加,且施肥后元素多停留在土壤中,久而久之,使得土壤中某种元素过量,再次施肥,有可能出现烧苗的情况,而且施肥过多还会使土壤土质恶化。土质恶化的土壤,不仅影响产量,还会缩减我国日益减少的农耕用地面积,使得粮食减产,形成恶性循环。目前市场上的硒肥普遍存在利用率不高,易造成环境污染、肥效不明显、生产过程复杂、成本高等缺陷。



技术实现要素:

本发明针对现有技术的不足,提供了一种提高大米中硒元素含量和水稻产量的富硒水稻专用肥

本发明还提供了该富硒水稻专用肥的制备方法。

为达到上述目的,本发明的技术方案是:

一种富硒水稻专用肥,是由以下重量份的原料制得的:颗粒芯肥92-94份、脲醛树脂包膜剂2-3份、微生物菌剂4-7份;

所述颗粒芯肥是由以下重量份的原料制得的:尿素300-340份、磷酸一铵280-320份、氯化钾260-320份、粉状偏硅酸钠10-16份、富硒组合物3-5份、硫酸锌5-8份、硼酸1-3份、腐殖酸80-120份、海藻提取物3-7份;

所述脲醛树脂包膜剂是由以下重量份的原料制得的:尿素20-30份、甲醛29-31份、α-甲基葡萄糖甙1-3份、普鲁兰多糖2-4份、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚0.8-1.2份;

所述微生物菌剂是由门多萨假单胞菌(pseudomonasmendocina)和鲍氏不动杆菌(acinetobacterbaumannii)按照1:1-2的重量比制得的。

所述的,富硒组合物是由硒酸钠、亚硒酸钠、纳米氧化镁粒子和α-酮戊二酸按照1:0.6-0.8:0.2-0.4:0.3-0.5的重量比制得的。

所述的,纳米氧化镁粒子的粒径为50-60nm,比表面积为10-20m2/g。

所述的,微生物菌剂是由以下步骤制得的:将门多萨假单胞菌和鲍氏不动杆菌活化后分别在液体种子培养基中25℃下培养15h,然后按照1%的接种量转入已灭菌的大罐培养基中,在30℃培养20h后,按重量比混合均匀,冻干制成冻干粉,得微生物菌剂。

所述的,液体种子培养基为5%蔗糖、2%蛋白胨、2%玉米粉、0.1%磷酸二氢钾、0.05%氯化钠和余量无菌水组成,ph=6.5。

所述的,大罐培养基为5%蛋白胨、3%牛肉膏、1%蔗糖、15%玉米粉、3%淀粉、0.1%氯化钾和余量无菌水组成,ph=6.5。

所述的,海藻提取物是通过下述方法制备得到的:

1)将海藻粉碎后冷冻,加入常压碱解反应釜中,加入3倍量清水搅拌,然后加入氢氧化钾调节ph值8-8.5,同时将物料升温至70-80℃,保温并搅拌碱解30min,过滤,得一次滤液和一次滤渣;

2)将一次滤渣加入酸解反应釜中,再加入等量的清水,搅拌均匀后加入硫酸调节ph值为2-3,搅拌酸解60min,然后过滤得二次滤液;

3)将一次滤液和二次滤液等比例混合,冷冻干燥,得海藻提取物。

一种富硒水稻专用肥的制备方法,是由以下步骤制备得到的:

1)在转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置上,将尿素、磷酸一铵、氯化钾、粉状偏硅酸钠、富硒组合物、硫酸锌、硼酸、腐殖酸和海藻提取物进行计量、混合进入转鼓造粒机,同时在转鼓造粒机中加入蒸汽增加造粒物料液相和温度使其团聚成粒,然后再进入转鼓冷却机中冷却至60℃,筛分制得粒径为2-3.5mm的颗粒芯肥;

2)将甲醛加至反应槽中,边搅拌边加入50%重量的尿素,再加入α-甲基葡萄糖甙和聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚,氢氧化钠调节ph值为7.5,升温至100℃反应40min;再加入剩余的50%重量的尿素和普鲁兰多糖,磷酸调节ph值为4,65℃反应1h,得脲醛树脂包膜剂;

3)将温度为60℃的颗粒芯肥置于转鼓包膜机中,脲醛树脂包膜剂对颗粒芯肥喷涂进行一次包膜处理,烘干;用微生物菌剂对烘干后的颗粒进行扑粉二次覆膜处理,得富硒水稻专用肥。

本发明的有益效果:

1.本发明的富硒水稻专用肥养分配比合理,通过各营养成分的协同作用,显著提高肥料利用率,实现了肥料养分释放曲线和水稻生长期养分需求曲线的基本吻合,提高大米中硒元素含量和水稻产量。

2.本发明的富硒水稻专用肥可以活化土壤养分、改善土壤结构、有效防控土壤中病原菌、强力促生根,根系细胞细胞壁增厚,形成阻止病原菌侵袭的坚固屏障,增强水稻的抗逆能力,抑制土壤退化,提高稻米的产量和质量,对实现农业可持续发展具有重要意义。

3.本发明的α-甲基葡萄糖甙、普鲁兰多糖和聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚显著提高包膜的致密度,所得包膜的力学性能好,溶出度高,同时可有效隔离微生物菌剂和无机化肥,显著提高微生物菌剂的存活率。

4.本发明的纳米氧化镁粒子和α-酮戊二酸可显著提高硒的利用率,将硒元素高效地生物转化成有机硒蛋白储藏于稻米中,不仅能有效地保证稻米的食品安全,而且还具有提高稻米品质的功效,同时通过对稻米提高硒含量从而达到对人体的健康增加硒元素的目的。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细说明,但不仅限于此。

本发明所用的原料如无特殊说明,均为常规市售。

实施例1

一种富硒水稻专用肥,是由以下重量份的原料制得的:颗粒芯肥92份、脲醛树脂包膜剂3份、微生物菌剂7份;

所述颗粒芯肥是由以下重量份的原料制得的:尿素300份、磷酸一铵320份、氯化钾260份、粉状偏硅酸钠16份、富硒组合物3份、硫酸锌8份、硼酸1份、腐殖酸120份、海藻提取物3份;

所述脲醛树脂包膜剂是由以下重量份的原料制得的:尿素30份、甲醛29份、α-甲基葡萄糖甙1份、普鲁兰多糖2份、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚0.8份;

所述微生物菌剂是由门多萨假单胞菌(pseudomonasmendocina)和鲍氏不动杆菌(acinetobacterbaumannii)按照1:2的重量比制得的。

所述的,富硒组合物是由硒酸钠、亚硒酸钠、纳米氧化镁粒子和α-酮戊二酸按照1:0.6:0.4:0.3的重量比制得的。

所述的,纳米氧化镁粒子的粒径为50-60nm,比表面积为10-20m2/g。

所述的,微生物菌剂是由以下步骤制得的:将门多萨假单胞菌和鲍氏不动杆菌活化后分别在液体种子培养基中25℃下培养15h,然后按照1%的接种量转入已灭菌的大罐培养基中,在30℃培养20h后,按重量比混合均匀,冻干制成冻干粉,得微生物菌剂。

所述的,液体种子培养基为5%蔗糖、2%蛋白胨、2%玉米粉、0.1%磷酸二氢钾、0.05%氯化钠和余量无菌水组成,ph=6.5。

所述的,大罐培养基为5%蛋白胨、3%牛肉膏、1%蔗糖、15%玉米粉、3%淀粉、0.1%氯化钾和余量无菌水组成,ph=6.5。

所述的,海藻提取物是通过下述方法制备得到的:

1)将海藻粉碎后冷冻,加入常压碱解反应釜中,加入3倍量清水搅拌,然后加入氢氧化钾调节ph值8-8.5,同时将物料升温至70-80℃,保温并搅拌碱解30min,过滤,得一次滤液和一次滤渣;

2)将一次滤渣加入酸解反应釜中,再加入等量的清水,搅拌均匀后加入硫酸调节ph值为2-3,搅拌酸解60min,然后过滤得二次滤液;

3)将一次滤液和二次滤液等比例混合,冷冻干燥,得海藻提取物。

一种富硒水稻专用肥的制备方法,是由以下步骤制备得到的:

1)在转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置上,将尿素、磷酸一铵、氯化钾、粉状偏硅酸钠、富硒组合物、硫酸锌、硼酸、腐殖酸和海藻提取物进行计量、混合进入转鼓造粒机,同时在转鼓造粒机中加入蒸汽增加造粒物料液相和温度使其团聚成粒,然后再进入转鼓冷却机中冷却至60℃,筛分制得粒径为2-3.5mm的颗粒芯肥;

2)将甲醛加至反应槽中,边搅拌边加入50%重量的尿素,再加入α-甲基葡萄糖甙和聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚,氢氧化钠调节ph值为7.5,升温至100℃反应40min;再加入剩余的50%重量的尿素和普鲁兰多糖,磷酸调节ph值为4,65℃反应1h,得脲醛树脂包膜剂;

3)将温度为60℃的颗粒芯肥置于转鼓包膜机中,脲醛树脂包膜剂对颗粒芯肥喷涂进行一次包膜处理,烘干;用微生物菌剂对烘干后的颗粒进行扑粉二次覆膜处理,得富硒水稻专用肥。

实施例2

一种富硒水稻专用肥,是由以下重量份的原料制得的:颗粒芯肥93份、脲醛树脂包膜剂2份、微生物菌剂6份;

所述颗粒芯肥是由以下重量份的原料制得的:尿素320份、磷酸一铵300份、氯化钾290份、粉状偏硅酸钠13份、富硒组合物4份、硫酸锌6份、硼酸2份、腐殖酸100份、海藻提取物5份;

所述脲醛树脂包膜剂是由以下重量份的原料制得的:尿素25份、甲醛30份、α-甲基葡萄糖甙2份、普鲁兰多糖3份、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚1份;

所述微生物菌剂是由门多萨假单胞菌(pseudomonasmendocina)和鲍氏不动杆菌(acinetobacterbaumannii)按照1:1.5的重量比制得的。

所述的,富硒组合物是由硒酸钠、亚硒酸钠、纳米氧化镁粒子和α-酮戊二酸按照1:0.7:0.3:0.4的重量比制得的。

所述的,纳米氧化镁粒子的粒径为50-60nm,比表面积为10-20m2/g。

所述的,微生物菌剂是由以下步骤制得的:将门多萨假单胞菌和鲍氏不动杆菌活化后分别在液体种子培养基中25℃下培养15h,然后按照1%的接种量转入已灭菌的大罐培养基中,在30℃培养20h后,按重量比混合均匀,冻干制成冻干粉,得微生物菌剂。

所述的,液体种子培养基为5%蔗糖、2%蛋白胨、2%玉米粉、0.1%磷酸二氢钾、0.05%氯化钠和余量无菌水组成,ph=6.5。

所述的,大罐培养基为5%蛋白胨、3%牛肉膏、1%蔗糖、15%玉米粉、3%淀粉、0.1%氯化钾和余量无菌水组成,ph=6.5。

所述的,海藻提取物是通过下述方法制备得到的:

1)将海藻粉碎后冷冻,加入常压碱解反应釜中,加入3倍量清水搅拌,然后加入氢氧化钾调节ph值8-8.5,同时将物料升温至70-80℃,保温并搅拌碱解30min,过滤,得一次滤液和一次滤渣;

2)将一次滤渣加入酸解反应釜中,再加入等量的清水,搅拌均匀后加入硫酸调节ph值为2-3,搅拌酸解60min,然后过滤得二次滤液;

3)将一次滤液和二次滤液等比例混合,冷冻干燥,得海藻提取物。

一种富硒水稻专用肥的制备方法,是由以下步骤制备得到的:

1)在转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置上,将尿素、磷酸一铵、氯化钾、粉状偏硅酸钠、富硒组合物、硫酸锌、硼酸、腐殖酸和海藻提取物进行计量、混合进入转鼓造粒机,同时在转鼓造粒机中加入蒸汽增加造粒物料液相和温度使其团聚成粒,然后再进入转鼓冷却机中冷却至60℃,筛分制得粒径为2-3.5mm的颗粒芯肥;

2)将甲醛加至反应槽中,边搅拌边加入50%重量的尿素,再加入α-甲基葡萄糖甙和聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚,氢氧化钠调节ph值为7.5,升温至100℃反应40min;再加入剩余的50%重量的尿素和普鲁兰多糖,磷酸调节ph值为4,65℃反应1h,得脲醛树脂包膜剂;

3)将温度为60℃的颗粒芯肥置于转鼓包膜机中,脲醛树脂包膜剂对颗粒芯肥喷涂进行一次包膜处理,烘干;用微生物菌剂对烘干后的颗粒进行扑粉二次覆膜处理,得富硒水稻专用肥。

实施例3

一种富硒水稻专用肥,是由以下重量份的原料制得的:颗粒芯肥94份、脲醛树脂包膜剂3份、微生物菌剂4份;

所述颗粒芯肥是由以下重量份的原料制得的:尿素340份、磷酸一铵280份、氯化钾320份、粉状偏硅酸钠10份、富硒组合物5份、硫酸锌5份、硼酸3份、腐殖酸80份、海藻提取物7份;

所述脲醛树脂包膜剂是由以下重量份的原料制得的:尿素20份、甲醛31份、α-甲基葡萄糖甙3份、普鲁兰多糖4份、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚1.2份;

所述微生物菌剂是由门多萨假单胞菌(pseudomonasmendocina)和鲍氏不动杆菌(acinetobacterbaumannii)按照1:1的重量比制得的。

所述的,富硒组合物是由硒酸钠、亚硒酸钠、纳米氧化镁粒子和α-酮戊二酸按照1:0.8:0.2:0.3的重量比制得的。

所述的,纳米氧化镁粒子的粒径为50-60nm,比表面积为10-20m2/g。

所述的,微生物菌剂是由以下步骤制得的:将门多萨假单胞菌和鲍氏不动杆菌活化后分别在液体种子培养基中25℃下培养15h,然后按照1%的接种量转入已灭菌的大罐培养基中,在30℃培养20h后,按重量比混合均匀,冻干制成冻干粉,得微生物菌剂。

所述的,液体种子培养基为5%蔗糖、2%蛋白胨、2%玉米粉、0.1%磷酸二氢钾、0.05%氯化钠和余量无菌水组成,ph=6.5。

所述的,大罐培养基为5%蛋白胨、3%牛肉膏、1%蔗糖、15%玉米粉、3%淀粉、0.1%氯化钾和余量无菌水组成,ph=6.5。

所述的,海藻提取物是通过下述方法制备得到的:

1)将海藻粉碎后冷冻,加入常压碱解反应釜中,加入3倍量清水搅拌,然后加入氢氧化钾调节ph值8-8.5,同时将物料升温至70-80℃,保温并搅拌碱解30min,过滤,得一次滤液和一次滤渣;

2)将一次滤渣加入酸解反应釜中,再加入等量的清水,搅拌均匀后加入硫酸调节ph值为2-3,搅拌酸解60min,然后过滤得二次滤液;

3)将一次滤液和二次滤液等比例混合,冷冻干燥,得海藻提取物。

一种富硒水稻专用肥的制备方法,是由以下步骤制备得到的:

1)在转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置上,将尿素、磷酸一铵、氯化钾、粉状偏硅酸钠、富硒组合物、硫酸锌、硼酸、腐殖酸和海藻提取物进行计量、混合进入转鼓造粒机,同时在转鼓造粒机中加入蒸汽增加造粒物料液相和温度使其团聚成粒,然后再进入转鼓冷却机中冷却至60℃,筛分制得粒径为2-3.5mm的颗粒芯肥;

2)将甲醛加至反应槽中,边搅拌边加入50%重量的尿素,再加入α-甲基葡萄糖甙和聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚,氢氧化钠调节ph值为7.5,升温至100℃反应40min;再加入剩余的50%重量的尿素和普鲁兰多糖,磷酸调节ph值为4,65℃反应1h,得脲醛树脂包膜剂;

3)将温度为60℃的颗粒芯肥置于转鼓包膜机中,脲醛树脂包膜剂对颗粒芯肥喷涂进行一次包膜处理,烘干;用微生物菌剂对烘干后的颗粒进行扑粉二次覆膜处理,得富硒水稻专用肥。

对比例1

一种水稻专用肥,是由以下重量份的原料制得的:颗粒芯肥93份、脲醛树脂包膜剂2份;

所述颗粒芯肥是由以下重量份的原料制得的:尿素320份、磷酸一铵300份、氯化钾290份、粉状偏硅酸钠13份、富硒组合物4份、硫酸锌6份、硼酸2份、腐殖酸100份、海藻提取物5份;

所述脲醛树脂包膜剂是由以下重量份的原料制得的:尿素25份、甲醛30份、α-甲基葡萄糖甙2份、普鲁兰多糖3份、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚1份;

所述的,富硒组合物是由硒酸钠、亚硒酸钠、纳米氧化镁粒子和α-酮戊二酸按照1:0.7:0.3:0.4的重量比制得的。

所述的,纳米氧化镁粒子的粒径为50-60nm,比表面积为10-20m2/g。

其余同实施例2。

对比例2

一种水稻专用肥,是由以下重量份的原料制得的:颗粒芯肥93份、脲醛树脂包膜剂2份;

所述颗粒芯肥是由以下重量份的原料制得的:尿素320份、磷酸一铵300份、氯化钾290份、粉状偏硅酸钠13份、富硒组合物4份、硫酸锌6份、硼酸2份、腐殖酸100份、海藻提取物5份;

所述脲醛树脂包膜剂是由以下重量份的原料制得的:尿素25份、甲醛30份、α-甲基葡萄糖甙2份、普鲁兰多糖3份、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚1份;

所述的,富硒组合物是由硒酸钠和亚硒酸钠按照1:0.7的重量比制得的。

其余同实施例2。

肥效测试

供试品种:一季晚稻t优640.

试验地点:湖南省汉寿县大南湖乡。

试验方法:6次处理3次重复,空白对照(不使用任何肥料)、对比例1-2,实施例1-3,养分投入总量为20公斤/亩。收成后测定水稻的平均产量,按照gb/t22499-2008《富硒稻谷》标准中规定测定富硒水稻加工的大米中硒含量。

试验土壤:洞庭湖沉积物母质发育的壤质湖潮泥田,试验土壤均肥力水平中等,水分灌溉状况良好,在当地很有代表性。

肥料测试结果见表1。

表1富硒水稻专用肥肥效测试结果

注:表中数据为3次重复平均数

由表1看出,施用本发明富硒水稻专用肥不但能促进水稻前期营养生长,而且有利于后期生殖生长,较对比例和空白对照组表现在:有效穗、实粒数、千粒重增加,结实率提高,产量和总硒含量提高。

最后应说明的是:以上具体实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述具体实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式和具体实施例技术方案的精神和范围。

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