一种氨基酸螯合硒叶面肥的制备及应用方法与流程

本发明属于含硒功能型肥料技术领域，具体涉及一种氨基酸螯合硒叶面肥的制备及应用方法。

背景技术：

目前，硒元素的补充途径包括药物、硒营养强化剂和富硒食品等，其中以富硒食品最为直接便捷。我国人体硒科学含量的标准包括最低硒需要量(17μg/d)、生理硒需要量(40μg/d),膳食硒供给量(50-250μg/d)，膳食硒最高安全摄入量(400μg/d)，及人体硒中毒界限量(800μg/d)，被世界粮农组织、世界卫生组织、国际原子能机构认可采用。富硒农产品开发将为缺硒地区、缺硒居民群体提供一项行之有效的补硒措施，其对社会产生的积极作用。但在富硒农产品开发的同时，对硒中毒必须予以关注，其含硒量必须符合相关的国家标准要求。富硒食品中的硒元素在人体内的吸收、代谢及生物功效的发挥，与其形态有着紧密的联系。以硒酸盐和亚硒酸盐形式存在的无机硒和以甲基硒化物、硒代氨基酸、硒蛋白、硒多糖等复杂形式存在的有机硒是硒元素的2种形态，相较于前者，后者毒性小，吸收和生物利用率高。与此同时，硒与功能性大分子物质的结合，能够在抗氧化、抗肿瘤等生物活性方面产生协同效应，满足人体的多样化营养需求。

植物对硒的吸收主要在根部和叶片进行，吸收的主要形态为四价硒和六价硒。arvy（1993）通过水培试验发现，植物以主动耗能的形式吸收六价硒，但四价硒是无需耗能的被动吸收形式。植物体内的硒主要是通过根系从土壤中吸收进入，即土壤中的硒是植物硒的主要来源，而被植物吸收和富集的硒与土壤性质和土壤中硒的丰缺及形态有直接关系。土壤ph、氧化还原状况、有机质、质地及黏粒类型均影响着土壤中硒的形态和含量。在酸性土壤中，硒通常以难溶解的亚硒酸铁形式存在，不易被植物吸收；在碱性土壤中，硒可被氧化成硒酸根离子而溶于水，易被植物吸收，同时又容易被水淋洗。硒的存在形态也影响植物的吸收，单质硒不易被植物吸收，植物主要吸收硒的化合物，且六价硒比四价硒更易被植物吸收转运。由于硒和磷、硫的化学性质相似，土壤中磷、硫的含量及其形态也直接影响植物体对硒的吸收，因此在设计含硒肥料时，要重点解决配伍问题，避免磷、硫元素与硒元素竞争吸收位点形成离子拮抗。此外，植物的叶龄、叶面积指数、光照强度、温度等也均影响植物对硒的吸收。

现已明确植物的富硒级次是:根茎和鳞茎类作物>大田作物>叶菜类作物>籽菜类作物>蔬果类作物>果树类作物，其中，大田作物的富硒能力是:十字花科>黑麦草>豆类>谷类，其谷类中又以小麦对硒的积聚最强，蚕豆、豌豆、玉米和甘薯的含量。

通过调研发现当前市场上的含硒肥料，主要分为叶面肥和复混肥两大类，受使用方法和生产方法的制约，存在诸多弊端。一方面，没有相应的使用方法指导，来确保科学富硒，还存在着盲目使用和过量使用的现象，造成硒过量或是硒浪费；另一方面，由于存在多种元素混配的现象，存在离子拮抗，造成硒元素有效性降低，吸收利用率差的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种复合氨基酸螯合硒叶面肥的制备方法，解决了当前富硒肥料产品存在的成本较高、利用率低、不稳定的问题。经过本发明制备的氨基酸螯合硒螯合度高，理化性质稳定，作物可以直接通过叶面或根际吸收和转化，吸收和转化率高。

本发明所采用的技术方案是，一种氨基酸螯合纳米硒肥料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、制备超细原料粉：将硒原料、钾原料、氮原料通过流化床气流泵进行超细加工，制备原料粉，流化床气流泵的作业条件为0.75-0.85mpa，制备的超细原料粉颗粒直径为5-40μm；所用硒原料为亚硒酸钠、硒酸钠中的一种或多种，所用钾原料为氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、氢氧化钾、焦磷酸钾、亚硫酸钾、碳酸钾中的一种或多种，所用氮原料为硝酸铵、硫酸铵、氯化铵、钼酸铵、尿素、氨水中的一种或多种；按重量配比，硒原料20-120份、氮原料150-750份、钾原料150-500份。

步骤2、螯合处理，将上述步骤制备的超细原料粉与复合氨基酸液放入反应釜混合，在高速剪切机的作用下，充分剪切螯合，生成氨基酸螯合硒，剪切机的转速为1000-3000r/min，所添加的复合氨基酸液来源于谷氨酸棒杆菌生物发酵提取谷氨酸后的浓缩物（总氨基酸含量12-16%，ρ=1.25g/ml），螯合时间为30-60min，螯合温度为45-75℃；复合氨基酸液与超细原料粉的重量比为1:1-3:1。

步骤3、制备螯合悬浮液，将上述步骤制备的氨基酸螯合硒添加悬浮剂后进行剪切混合，生成氨基酸螯合硒悬浮液，悬浮剂为黄原胶、活性炭、凹凸棒土、硅酸镁铝、蒙脱土、白炭黑、聚乙烯醇、变性淀粉中的一种或多种，添加量为0.3-1.5份，剪切混合时间为10-40min。

步骤4、助剂添加，将上述步骤制备的氨基酸螯合硒悬浮液，再加入渗透剂、抗氧化剂并搅拌混合，通过回流乳化泵进行循环乳化处理，制备得到氨基酸螯合硒叶面肥；渗透剂为有机硅、氮酮、甜菜碱中的一种或多种，抗氧化剂为维生素c、维生素e、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、没食子酸月桂酯、花生壳多酚中的一种或多种，循环乳化的时间为10-45min；渗透剂0.1-2.0份、抗氧化剂0.1-3.0份。

以上所述得到的氨基酸螯合硒叶面肥为褐色悬浮液体。

使用时，用水稀释500-1000倍，进行叶面喷施；使用时期，禾本科粮食作物在开花-灌浆期，叶菜类在旺盛生长期、瓜果块根块茎类在果实膨大期。

本发明的se≥20g/l，n≥320g/l，p2o5≥37g/l，k2o≥143g/l。

附图说明

图1是氨基酸螯合硒制备方法工艺流程图；图2是富硒叶面肥应用方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

按重量配比将硒原料20份、氮原料150份、钾原料150份通过流化床气流泵进行超细加工，制备原料粉，流化床气流泵的作业条件为0.75-0.85mpa，制备的超细原料粉颗粒直径为5μm。将制备的超细原料粉与复合氨基酸液按重量比1:1放入反应釜混合，在高速剪切机的作用下，充分剪切螯合，生成氨基酸螯合硒，剪切机的转速为1000r/min，螯合时间为30min，螯合温度为45℃。将制备的氨基酸螯合硒添加0.3份悬浮剂后进行剪切混合，生成氨基酸螯合硒悬浮液，剪切混合时间为10min。将制备的氨基酸螯合硒悬浮液，再加入0.1份渗透剂、0.1份抗氧化剂并搅拌混合，通过回流乳化泵进行循环乳化处理，制备得到氨基酸螯合硒叶面肥，循环乳化的时间为10min。最终得到褐色悬浮液体。

实施例2

按重量配比将硒原料80份、氮原料300份、钾原料200份通过流化床气流泵进行超细加工，制备原料粉，流化床气流泵的作业条件为0.75-0.85mpa，制备的超细原料粉颗粒直径为10μm。将制备的超细原料粉与复合氨基酸液按重量比1:1放入反应釜混合，在高速剪切机的作用下，充分剪切螯合，生成氨基酸螯合硒，剪切机的转速为2000r/min，螯合时间为40min，螯合温度为55℃。将制备的氨基酸螯合硒添加0.8份悬浮剂后进行剪切混合，生成氨基酸螯合硒悬浮液，剪切混合时间为20min。将制备的氨基酸螯合硒悬浮液，再加入0.8份渗透剂、0.8份抗氧化剂并搅拌混合，通过回流乳化泵进行循环乳化处理，制备得到氨基酸螯合硒叶面肥，循环乳化的时间为20min。最终得到褐色悬浮液体。

实施例3

按重量配比将硒原料120份、氮原料750份、钾原料500份通过流化床气流泵进行超细加工，制备原料粉，流化床气流泵的作业条件为0.75-0.85mpa，制备的超细原料粉颗粒直径为40μm。将制备的超细原料粉与复合氨基酸液按重量比3:1放入反应釜混合，在高速剪切机的作用下，充分剪切螯合，生成氨基酸螯合硒，剪切机的转速为3000r/min，螯合时间为60min，螯合温度为75℃。将制备的氨基酸螯合硒添加1.5份悬浮剂后进行剪切混合，生成氨基酸螯合硒悬浮液，剪切混合时间为40min。将制备的氨基酸螯合硒悬浮液，再加入2份渗透剂、3份抗氧化剂并搅拌混合，通过回流乳化泵进行循环乳化处理，制备得到氨基酸螯合硒叶面肥，循环乳化的时间为45min。最终得到褐色悬浮液体。

利用上述实施例制备的氨基酸螯合硒叶面肥，按照图2步骤进行试验，并设置对照组。利用公式x=[w·(tx-to)]/(vx·c·lai)×100%计算硒元素转化率，其中lai=叶面积指数、w=单位目标产量（kg/亩）、to=农产品硒含量背景值(mg/kg)、tx=农产品富硒处理含量(mg/kg)、c=富硒肥含量(mg/ml)、vx=富硒处理施肥体积、x=有机硒转化率。

对照组1、2、3、4：对小麦、水稻、大蒜、马铃薯的关键生长阶段叶面喷施亚硒酸钠。

实验组1、2、3、4：对小麦、水稻、大蒜、马铃薯的关键生长阶段叶面喷施氨基酸螯合硒。

喷施时期：小麦花后5天、20天；水稻花后5天、20天；大蒜抽薹前10天、抽薹后10天；马铃薯花后5天、花后25天，喷施处理面积均为0.3亩。

实验结果：对对照组和实验组小麦、稻米、蒜头、马铃薯的有机硒含量进行分析，实验组的有机硒含量显著增加。

表1不同处理硒元素转化率

通过实验获得的硒元素转化率数据，可以用来指导富硒农产品的生产。利用公式v=[(t-to)/x×100%]×w/c计算所需肥料数量，其中v=富硒肥施用量（ml/亩）、w=目标产量（kg/亩）、x=有机硒转化率、c=富硒肥含量（mg/ml）、t=农产品控制硒含量（mg/kg）、to=农产品硒含量背景值（mg/kg）。

上述试验实践证明，本产品的硒元素作物吸收利用率更高，而且对于农户投入成本更低。

本发明所获得产品-氨基酸螯合硒叶面肥物美价廉并且效果好，便于规模化生产和集约化使用。