一种有机富硒铁锌营养强化米的生产方法

专利名称：一种有机富硒铁锌营养强化米的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种富硒铁锌米的生产方法，特别涉及一种通过田间施用富硒铁锌有机无机肥料制备富硒铁锌米的生产方法。
背景技术：
硒是人和动物必需的微量元素，是一种抗氧化剂，具有缓解衰老的作用，能消除多种有害自由基，与维生素E协同作用被称为抗氧化的“黄金搭档”。作为唯一一种人体基因组中特别的微量营养(硒代半胱氨酸，第21种氨基酸)，其重要性已被证实(Rayman， M P. 2002, The argument for increasing selenium intake. Proceeeding of the Nurtrition Society, 61: 203-215)。缺硒会导致人体免疫力下降，将致使克山病、大骨节病的发生，严重缺硒就会导致40多种病症，如冠心病、溶血性贫血及肝癌等。1988年，中国营养学会提出了我国成人每日硒的摄入量为50 250微克。然而， 我国13省普查结果表明，我国人均每日硒摄入量仅为36微克，低于世界卫生组织推荐的50 微克标准，更远低于中国营养学会建议的每日补充50至200微克的量，不到美国的三分之一。我国人均每日硒摄入量严重不足，影响国民身体素质。中国人群硒摄入量不足有两个重要原因第一，中国的硒资源分布严重不均。1980 年，全国硒普查表明，我国既有世界罕见的高硒区(湖北恩施)，但有2/3地区是国际公认的缺硒地区，1/3以上的地区为严重缺硒，其中苏、浙、皖等长三角地区为严重缺硒区。在缺硒地区，土壤缺硒、食物缺硒，导致人群硒供应不足。第二，中国人饮食结构造成硒摄入有限。 硒含量相对较高的食物包括海鲜、肉类和动物内脏，从中国传统饮食习惯和大多数实际生活条件来说肉类比例相对较低。虽然对于贫硒地带可以采取多种途径进行补硒，但普遍认为，人体的硒主要来源于食物，食补补硒更加合适。相对于无机硒，生物源有机硒具有吸收利用率高、毒副反应小等优点，且植物硒优于动物硒。铁是人体内含量最多的必需微量元素，在体内发挥着重要的生理作用。人体缺铁不仅引起贫血病症的发生，还会导致人体免疫功能损害，易患急慢性病感染；孕妇缺铁还会导致早产和胎儿宫内生长缓慢。铁源于食物摄人，由于各地土壤环境中铁含量差异很大，以及不同地区人们膳食消费结构和经济状况的差异，各地居民的铁营养状况差异也很大，据统计，世界上有30%人口缺铁。铁素缺乏是我国城乡居民普遍存在的问题，据2004年10月卫生部发布的历时两年的第四次中国居民营养与健康状况调查报告，全国居民贫血患病率平均达15. 2%，城市男性W. 6%、城市女性17. 0%、农村男性12. 9%、农村女性18. 8% ；城市2岁以内婴幼儿、60岁以上老人、育龄妇女贫血患病率分别为2% ,21. 5% 和20. 6%。我国儿童的铁缺乏率达38. 6%，由于没有简便的检测手段，绝大部分儿童没有进行营养补铁，所以，我国儿童的贫血患病率高达30%，西部贫困地区这一问题更为严重。目前国内外解决人体所需铁元素不足的问题，一般都是在食品中加入微量铁盐，缺铁严重者则服用含铁药物，例如世界上许多国家用柠檬酸铁铵、乳酸亚铁、硫酸亚铁、葡萄糖酸亚铁等做铁强化剂，生产铁质强化面包、谷物、面粉、乳制品等；我国主要是用硫酸亚铁做铁强化剂生产强化饼干、饮料等铁强化食品，缺铁严重者以硫酸亚铁、乳酸亚铁等作为药物服用。由于铁的无机盐作为食品强化剂，铁腥味重，食用后有腥味，而且对热、光的稳定性较差，在食品加工中，难免会产生沉淀，而且铁盐还会加速脂肪的酸败，影响铁质强化食品的质量。锌是生长发育、营养生化代谢所必需的重要微量元素之一。在人体组织所有的必需微量元素中，锌的含量仅次于铁。是人体内200多种酶的组成部分，广泛参与核酸及蛋白质的合成、糖和能量代谢、氧化还原及人体激素的形成过程，具有促进生长发育和组织再生、提高免疫力，促进食欲、参与维持皮肤和粘膜的正常结构及功能等多种作用。尤其对胎儿及儿童的生长发育作用明显，缺锌可能会导致不可逆转的发育缺陷。因此，提前预防、早期发现和及时纠正锌缺乏，进行有效和必要的补锌，是一项不容忽视的健康工程。水稻是我国的主要粮食作物，以稻米为主食的人口约占全国总人口的50%。因此， 通过合适途径，提高稻米中硒、铁及锌含量，对于改善我国居民的硒营养、锌营养及铁营养具有重要意义。在提高稻米硒铁锌含量的几种途径中，通过添加营养素生产营养强化米是最为直接的，也是目前改善人们微素营养缺乏症最为快捷的手段。但所添加的微素营养多为无机态，生理活性低，人体吸收利用率并不高；同时由于生产工艺的不同，有的营养强化米在淘洗中营养流失，有的营养粒因颜色上与普通大米有异，消费者一时不易接受；而采用大米浸吸表面涂膜生产的营养强化米虽能有效解决营养流失和米粒颜色问题，但其加工成本却更加增大。目前，国内用于生产富含各种营养元素的大米的肥料主要通过叶面喷施的方法， 即在水稻生产过程中叶面喷施富含各种营养元素的溶液。CN ZL200410009346. 3《一种富硒水稻的栽培方法》中公开了一种通过叶面喷施含硒无机化合物和磷酸盐组成的富硒剂培育富硒水稻的方法；CN1012^834A《一种生物富硒营养大米的生产方法》提出了一种在水稻生长的不同时期，喷施由稀土微肥、亚硒酸钠和硼酸溶液混合制成的混合液，以生产富硒营养大米的方法；专利文献CN1806507A《绿色富硒钙大米的种植方法》公开了一种在水稻生长的不同时期，喷施富硒钙有机高效液体肥，但没有公布该液体肥的具体组成和制备方法；CN ZL 200610086308. 8《有机富硒锌营养米及其生产方法》公开了一种在水稻生长的不同时期，喷施由亚硒酸盐、锌肥、有机氮、磷、钾及多功能微量元素配成的高浓度富硒锌肥，生产富硒锌营养米的方法；CN101225006A公开了一种富锌铁硒生物肥料的制备方法及其用法， 同样是制成叶面肥，在水稻生长期喷施。Cm01717294A公开了一种富硒生物有机肥及其制备方法，该有机肥富含锌铁硒等营养元素，使用方法为兑水后叶面喷施。由于上述专利中都将锌铁硒等营养元素制成叶面肥，采用叶面喷施的方法生产富含人体所需锌铁硒等营养元素的米，其优点是作物吸收快。但是其缺点也很明显，首先叶面喷施要求肥料中营养元素含量比较高，如CN ZL200410009346. 3中的实施例就要求硒酸钠、 硒酸钾、亚硒酸钾、亚硒酸铵和亚硒酸钠的浓度分别达到1%、0. 56%、1. 09%、1% 1. 78% 和0. 83% 1. 11%，高浓度的硒肥增加了用肥成本；其次，因为叶面喷施，硒、铁肥很容易喷到田里或由于降水进入土壤，这样就对田间径流水和土壤造成一定的污染，而且是很大的浪费。中国发明专利CN 101791081 A公开了一种富硒米及其生产方法，是将富硒营养剂 (由纳米硒植物营养剂和氮磷钾复合肥混合组成)在施用前再加入氮磷钾复合肥混合后作为基肥施入田间，收获后所得。相比叶面喷施富硒剂的方法，硒的用量明显减少，同时省去了单独补硒的步骤，使成本和劳动时间减少，而且米中的硒主要以有机硒的形态存在，易于被人体吸收，具有明显的进步。但是该发明中氮磷钾只是最常规的化学肥料，并且需要在施用前人工将富硒营养剂与氮磷钾复合肥按一定比例拌勻后施用。更重要的是，该发明申请中施用了上述肥料使所生产的米达到富硒米国家标准的第Γ11个实施例中，水稻的整个生长季所施用的肥料中硒的用量达到800(Γ54545毫克/亩，硒的用量仍然较大，高浓度的硒肥增加了用肥成本， 而且由于硒有毒，过量的硒对田间径流水和土壤造成了污染，并且是很大的浪费。因此，生产富含硒、铁、锌等各种营养元素的大米的生产方法需要进一步改进。

发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种有机富硒铁锌的营养强化米的生产方法，用该生产方法可达到施用低含量的硒、铁、锌就能生产出达到相关标准(NY 861-2004粮食(含谷物、豆类、薯类)及制品中铅、镉、铬、汞、硒、砷、铜、锌等八种元素限量)的富硒铁锌米的效果。本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现
一种有机富硒铁锌营养强化米的生产方法，步骤依次为选种、育秧、打田、插秧、田间管理、收割、加工，所述田间管理包括施肥，所施的肥料为富硒铁锌有机无机肥料，施肥次数为广4次，所述富硒铁锌有机无机肥料含有亚硒酸盐、亚铁盐、锌盐、氮肥、磷肥、钾肥、聚天门冬氨酸或其盐、腐熟有机肥料和硅肥。所述富硒铁锌有机无机肥料的施肥次数为3次，具体施肥方法为
(1)第一次施用耕地前，先施用富硒铁锌有机无机肥料做基肥，施用量为每亩 20 ；35公斤；
(2)第二次施用耕地后在破垡前在田间均勻撒施富硒铁锌有机无机肥料做为面肥，施用量为每亩10 25公斤；
(3)第三次施用在水稻分蘖末期搁田前施用富硒铁锌有机无机肥料作为追肥，施用量为每亩30 60公斤。作为上述技术方案的改进，在水稻分蘖期、幼穗分化期，需视水稻生长情况追施尿素，每次施用量为每亩5 10公斤。所述富硒铁锌有机无机肥料中各组分以重量计为 亚硒酸盐0. 004 0.010份；
亚铁盐1 5份； 锌盐0. 2 1份； 氮肥15 33份； 磷肥12 M份； 钾肥10 17份；聚天门冬氨酸或其盐0. 02、. 08份； 腐熟有机肥料30 50份； 硅肥5 8份。所述亚硒酸盐选自亚硒酸钾、亚硒酸钠或亚硒酸铵中的至少一种；所述亚铁盐选自硫酸亚铁、乙二胺四乙酸铁钠中的至少一种；所述锌盐选自硫酸锌、碱式硫酸锌、氧化锌、氯化锌、碳酸锌中的至少一种；所述氮肥选自尿素、氯化铵中的至少一种；所述磷肥选自磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钙和钙镁磷肥中至少一种；所述钾肥选自氯化钾、磷酸二氢钾和磷酸氢二钾中的至少一种；所述聚天门冬氨酸或其盐选自聚天门冬氨酸、聚天门冬氨酸钾、聚天门冬氨酸铵或聚天门冬氨酸钠中的至少一种；所述腐熟有机肥料是经工厂化发酵腐熟的畜禽粪便和/或菌糠；所述硅肥选自硅酸钠、硅酸钾、烧过的稻壳灰、钢渣、 粉煤灰中的至少一种。上述富硒铁锌有机无机肥料还含有3 12份的调理剂，所述调理剂为凹凸棒土或沸石粉。本发明生产有机富硒铁锌营养强化米所使用的富硒铁锌有机无机肥料的各种原料均可使用目前肥料生产中使用的常规产品，富硒铁锌有机无机肥料采用目前肥料生产中常规工艺和设备生产，制备本发明所述富硒铁锌有机无机肥料的方法是采用目前肥料生产企业最常见的两种工艺，料浆法或团粒法工艺。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果
(1)本发明有机富硒铁锌营养强化米的生产方法是采用土壤施肥的方法生产有机富硒铁锌营养强化米，在充分利用亚硒酸盐、亚铁盐及锌盐特性的同时，将其与复合肥、有机肥以产品的形式结合为一体，不但能为米补充硒、铁、锌元素，还能补充其它营养元素，从而达到作物地上部分生长和地下部分吸收的协调，实现作物产量和品质的共同提高，所生产的米是一种有机富硒铁锌的营养强化型的米。同时，采用土壤施肥的方法，生产有机富硒铁锌营养强化米，改变以往叶面施肥生产富硒铁锌米的弊端，亚硒酸盐使用量大大减少，降低了生产成本。( 2 )本发明生产有机富硒铁锌营养强化米所施用的富硒铁锌有机无机肥料是根据水稻种植地区的土壤特性，调整氮磷钾的养分比例和铁肥含量，从而为作物提供适宜的平衡的氮磷钾营养，并添加腐熟有机肥、硅肥等提高作物抗逆性、改善光合作用、刺激根系发育、促进作物生长和对铁的吸收转化，因此施用较低含硒、铁、锌量的肥料即能生产出达到相关标准的米。按照本发明中的生产方法，施用本发明的富硒铁锌有机无机肥料，水稻的整个生长季硒的总施用量仅有60(Γ12000毫克/亩，所生产的米就可达到富硒水稻国家标准， 从而达到节肥降本，提高米质的目的。同时由于施用的肥料中含硒、铁、锌量较少，可避免过量的硒、铁、锌对田间径流水和土壤造成的污染。(3)本发明完全采用工业化生产，硒、铁、锌含量稳定、均勻，施用时省工省力，避免了施用前将含硒、铁、锌制剂与常规肥料进行二次搅拌导致的硒、铁、锌在肥料中分布不均勻，节省了劳动力和劳动时间。(4)本发明有机富硒铁锌营养强化大米生产方法中，富硒铁锌有机无机肥料的施肥时期与水稻生产常规施肥时期相同，不需要特殊处理，节约了劳动力，富硒铁锌有机无机肥料采用分次施用的方法，更有利于作物的整个生长季更充分地吸收硒铁锌元素和其它营养强化元素，并减少养分和铁元素的流失。(4)本发明肥料组分中含有聚天门冬氨酸(盐)，是一种通过仿生合成的高分子化合物，天然存在于海洋软体动物的壳体中，安全无毒，环境友好，可生物降解。聚天冬氨酸可对金属离子具有螯合作用，可促进N、P、K及硒、铁微量元素供给植物，使植物更有效地利用肥料，提高农作物的生长速度、产量和品质，并能改善土壤质量(冷一欣等，玉米科学， 2005,13 (3) 100-102)。
(5)通过水稻富硒、铁、锌栽培技术改善稻米硒、铁、锌营养状况，是目前解决膳食缺硒、 铁、锌问题最为经济有效的途径。可以说通过本发明方式培育的稻米就是一种天然富硒、 富铁、富锌米，这种有机态的硒或铁或锌人体吸收利用率高，它克服了营养强化米的不足， 而又避开了转基因稻米的生物安全性问题争论，因而通过这一途径来开发富硒铁米这一新型功能稻米将有着非常广阔的应用前景，并对改善人民的硒、铁、锌营养不足有着现实的意义。
具体实施例方式本发明生产有机富硒铁锌营养强化米所使用的的富硒铁锌有机无机肥料的各种原料均可使用目前肥料生产中使用的常规产品，富硒铁锌有机无机肥料采用目前肥料生产中常规工艺和设备生产，制备本发明所述富硒铁锌有机无机肥料的方法是采用目前肥料生产企业最常见的两种工艺，料浆法或团粒法工艺。本发明中所采用的亚硒酸盐、亚铁盐、锌盐、硅肥、聚天门冬氨酸或其盐、腐熟有机肥均为可商购产品，也可以按照公知方法进行合成，本文不再赘述。为了便于本领域技术人员理解，下面结合实施例对本发明做进一步的描述。实施例中亚硒酸盐、亚铁盐、锌盐、氮肥、磷肥、钾肥、聚天门冬氨酸或其盐、腐熟有机肥料、硅肥所选用的具体成分只是对本发明的举例说明，实施例中的配方组成仅是本发明推荐的肥料配方组成，生产方法中的施肥量也仅是举例说明，不是对本发明的限定，本领域技术人员可以基于本发明的精神在本发明的基础上进行拓展和延伸。实施例1
田间试验地点安徽省涡阳县城西，肥力中等。试验地点土壤的基本理化性质见表1。
权利要求
1.一种有机富硒铁锌营养强化米的生产方法，其特征在于步骤依次为选种、育秧、打田、插秧、田间管理、收割、加工，所述田间管理包括施肥，所施的肥料为富硒铁锌有机无机肥料，施肥次数为广4次，所述富硒铁锌有机无机肥料含有亚硒酸盐、亚铁盐、锌盐、氮肥、 磷肥、钾肥、聚天门冬氨酸或其盐、腐熟有机肥料及硅肥。
2.根据权利要求1所述的有机富硒铁锌营养强化米的生产方法，其特征在于所述富硒铁锌有机无机肥料的施肥次数为3次，具体施肥方法为，(1)第一次施用耕地前，先施用富硒铁锌有机无机肥料做基肥，施用量为每亩20 35 公斤；(2)第二次施用耕地后在破垡前在田间均勻撒施富硒铁锌有机无机肥料，施用量为每亩10 25公斤；(3)第三次施用在水稻分蘖末期搁田前施用富硒铁锌有机无机肥料作为追肥，施用量为每亩30 60公斤。
3.根据权利要求1或2所述的有机富硒铁锌营养强化米的生产方法，其特征在于在水稻分蘖期、幼穗分化期，需视水稻生长情况追施尿素，每次施用量为每亩5 10公斤。
4.根据权利要求1所述的有机富硒铁锌营养强化米的生产方法，其特征在于所述富硒铁锌有机无机肥料中各组分以重量计为，亚硒酸盐0. 004 0.010份;亚铁盐1 5份；锌盐0. 2 1份；氮肥15 33份；磷肥12 M份；钾肥10 17份；聚天门冬氨酸或其盐0. 02、. 08份；腐熟有机肥料30 50份；硅肥5 8份。
5.根据权利要求4所述的有机富硒铁锌营养强化米的生产方法，其特征在于所述亚硒酸盐选自亚硒酸钾、亚硒酸钠或亚硒酸铵中的至少一种；所述亚铁盐选自硫酸亚铁、乙二胺四乙酸铁钠中的至少一种；所述锌盐选自硫酸锌、碱式硫酸锌、氧化锌、氯化锌、碳酸锌中的至少一种；所述氮肥选自尿素、氯化铵中的至少一种；所述磷肥选自磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钙和钙镁磷肥中至少一种；所述钾肥选自氯化钾、磷酸二氢钾和磷酸氢二钾中的至少一种；所述聚天门冬氨酸或其盐选自聚天门冬氨酸、聚天门冬氨酸钾、聚天门冬氨酸铵或聚天门冬氨酸钠中的至少一种；所述腐熟有机肥料是经工厂化发酵腐熟的畜禽粪便和/ 或菌糠；所述硅肥选自硅酸钠、硅酸钾、烧过的稻壳灰、钢渣、粉煤灰中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的有机富硒铁锌营养强化米的生产方法，其特征在于还含有 3 12份的调理剂，所述调理剂为凹凸棒土或沸石粉。
全文摘要
本发明涉及一种富硒铁锌米的生产方法，具体涉及一种通过施用富硒铁锌有机无机专用肥料制备富硒铁锌米的生产方法。一种有机富硒铁锌营养强化米的生产方法，步骤依次为选种、育秧、打田、插秧、田间管理、收割、加工，所述田间管理包括施肥，所施的肥料为富硒铁锌有机无机肥料，施肥次数为1~4次，所述富硒铁锌有机无机肥料含有亚硒酸盐、亚铁盐、锌盐、氮肥、磷肥、钾肥、聚天门冬氨酸或其盐、腐熟有机肥料和硅肥。本发明通过施用富含硒铁锌的肥料，同时为作物提供硒、铁、锌元素和生长所需的其它营养强化物质，施用该肥料有助于作物的生长，提高硒铁锌的吸收率和转化率，生产出达到符合食用标准的富硒铁锌米。
文档编号A01G16/00GK102498994SQ20111032605
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者束中立, 林先贵, 王一明, 钟振芳 申请人:中国科学院南京土壤研究所, 惠州市海纳粮油食品有限公司