专利名称：一种栽培富碘作物的肥料及其制备和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种栽培富碘作物的肥料及其制备和应用，属于肥料和肥料制造技术领域。
背景技术：
碘是人体必需的一种微量元素，有“智力元素”之称。它参与甲状腺激素的合成，对于人类的营养具有相当重要的作用。WHO建议成年人应摄入150 μ g/d的碘，孕乳妇稍高，为200 μ g/d,儿童则相应减少摄碘量。人体缺碘会引发一系列的疾病，如甲状腺肿、早产、死胎、先天畸形、聋、哑、痴呆等都可以因为缺碘而引起。碘缺乏病是世界上分布最广、发病人数最多的地方病，我国是世界上严重缺碘的地区之一。碘的缺乏将会引起甲状腺肿大症，这已经成为全球范围的一大公·共卫生问题。据报道，人体对不同种类食物中碘的生物利用率最高可达99%。因此，提高食品中碘的含量对碘缺乏症的防治具有重大意义。上世纪80年代以前，人们对于缺碘的危害已经有所了解，为解决这种广泛存在的碘缺乏问题，世界卫生组织呼吁全民食盐加碘。我国是碘缺乏大国，从1995年起，我国开始实施全民食盐加碘，食盐中添加的碘为碘酸钾或碘化钾，是一种无机形态的碘，这种无机碘具有易于挥发损失、碘的利用率低等缺点。十年后，我国7-14岁学生的甲状腺肿大率大幅下降，在占人口 90%以上的合格加碘食盐覆盖地区，完全消灭了克汀病的发生，过去隐性缺碘地区新出生儿童的平均智商提高了约11-12个智商点。对于碘缺乏地区的人群，通过食盐加碘，使得碘缺乏弓I起的疾病的发生率大幅下降，但是国内一些沿海地区的甲状腺疾病发病却呈上升趋势。2009年5月，卫生部牵头进行了一项“沿海地区居民碘营养状况”调查，发现这一现象的原因是与补碘过量有关。碘过量也容易引起碘致甲状腺功能亢进症、自身免疫甲状腺病、甲状腺功能减退症、高碘甲状腺肿以及甲状腺癌等。根据这一现象，卫生部于2011年发布新修订的《食用盐碘含量》标准，部分地区下调了食盐中的碘含量标准，大部分地区的食盐碘含量标准调整为25 mg/kg左右。针对这一参考标准，我们可做一计算世界卫生组织推荐每人每天的食盐摄入量是6 g，但中国国民普遍超过20 g/d,其碘的摄入量约500 μ g/d,远远超过150 μ g/d (成年人)的标准，这种过量的无机形态的碘的摄入危险性极大。以无机形式存在的碘不易被人体吸收，在一些情况下(诸如，无机碘浓度太高等)还会产生毒副作用，因此只有当无机形式的碘转化成具有生物活性的碘时，才具有普遍的食用价值。生物碘是指在各种生命体系中存在的不同状态的碘，具有很高的性能高安全性闻、稳定性闻、耐闻温等特点。生物营养强化技术是指在生物的生长过程中进行营养和健康促进因子的强化过程的一门新型技术，属于功能农业范畴。功能农业是指农产品的营养化、功能化，它是通过生物营养强化或其他生物技术手段使农产品具备保健功能性，是赵其国院士领衔的中国科学院农业领域战略研究组编纂《中国至2050年农业科技发展路线图》中明确提出的未来40年发展重要方向。功能农业的农产品具有食用和保健两重功能，一般具有比普通农产品高I倍的价格，是生态高值农业的具体代表，发展功能农业是推动农民致富、农业发展、农村稳定的重要抓手。碘的生物营养强化是指在生物的生长过程中进行碘营养和健康促进因子的强化过程。人们已经开始通过生物营养强化技术的方法研发富碘食品，以增加人体碘的来源。一些大型海藻、海产品可作为人体碘的丰富来源干海带中的碘含量可达3000 mg/kg，此外含碘量高的海产品还有紫菜、海鱼、贝类、蛤、蚶等；在富含碘土壤中培育出的富碘蔬菜可作为人体碘的良好来源富碘西红柿碘含量15 mg/kg,富碘萝卜26 mg/kg ;动物生产的乳制品和蛋类也可作为良好来源蛋、奶含碘量约40 70 mg/kg ;一些谷类、豆类、根茎类和果实类食品则作为人体碘的微量来源，其碘含量大多在I mg/kg以下。迟玉森教授关于无机碘化钾以及海带中提取的有机碘的安全性进行了动物实验
研究(迟玉森，2002)。调研报告指出，高剂量的无机碘使小鼠产生高碘甲肿，但高剂量的海带有机碘却并不会使小鼠产生高碘甲肿，而且海带有机碘对于高碘甲肿的消除具有积极作用，海带被认为是一种具有高安全性的补碘材料。然而，不少人并不能适应海带的特殊腥味，因此海带作为富碘材料也有一定的局限性，因此还应开发出适合不同人群的富碘材料。CN99120407. 7的专利报道了一种用于果蔬作物的含碘肥料及其制造方法，该方法制备了含碘量O. 8 20%的碘肥，用于蔬果作物的碘补充剂，并取得了一定的效果，然而该方法制作碘肥的工艺复杂，在肥料的制备过程中能源消耗极高，使得这种肥料使用成本极高，而且这种肥料释放碘的速度过快，极易对作物的生长造成抑制作用，造成减产、绝收等不良效果，利用这种肥料所获得的果蔬作物中的碘含量均低于20 mg/kg，其碘的转化产出与投入比过低，另外，这种肥料的流失损失较大不具备物料节省的原则，而且对环境会产生一定的污染。CN200710070628. 9的专利报道了一种富碘菠菜的栽培方法，采用干海带作为碘肥中碘的来源，同时通过提取海带中的碘制得液体碘肥，这种方法也取得了一定的成功，然而，使用海带作为碘肥，这需要消耗大量的海带，是对粮食作物的不恰当使用，而且其投入成本也是很高，不适合推广使用。目前，缓控释肥的技术正逐渐被推广和应用，缓释指肥料的化学物质养分释放速率远小于速溶性肥料施入土壤后转变为植物有效态养分的释放速率，而控释是指以各种调控机制使养分释放按照设定的释放模式(释放率和释放时间)与作物吸收养分的规律相一致。CN200810140079.2的专利报道了一种新型热固性树脂包膜尿素，是利用热固性树脂对尿素核芯进行包膜处理制得的控释肥。然而，目前缓控释肥技术一般应用于氮磷钾等肥料，微量元素的缓控释肥的报道还很少，对于微量元素碘的缓控释肥技术还未有报道。不同元素在土壤中的迁移、转化具有不同的特点及规律，由于元素的特性存在较大的差异，利用大量元素氮磷钾的缓释肥技术制造碘的缓释肥效果并不佳，这种缓释肥技术不适用于碘元素，因此，碘的缓控释肥技术还需进行研究、开发。因此，有必要开发出碘的缓控释肥，研究出具有良好的碘的缓控释效果、制备过程更加节能、制作方法更为简便、使用方法更为简易、成本更低的作物通用碘缓释肥料。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种栽培富碘作物的肥料，含有如下成分含碘物质与碘的缓释载体。优选地，上述碘的缓释载体的重量为含碘物质中碘的重量的O. 05^40倍。优选地，上述碘的缓释载体的重量为含碘物质中碘的重量的f 20倍。优选地，上述含碘物质为碘单质、氢化碘、碘化物、碘酸、碘酸盐、高碘酸、高碘酸盐、碘代物、海藻碘、海带碘或含碘生物体的一种或其任意比混合物。优选地，上述含碘物质为碘化物或碘酸盐的一种或其混合物。优选地，上述碘的缓释载体为天然纳米材料凹凸棒土、活性炭、腐植酸、纤维素、秸杆、膨润土、高岭土、硅藻土、改性沸石或几丁质的一种或其任意比混合物。进一步优选地， 上述碘的缓释载体为天然纳米材料凹凸棒土经过10(T20(TC加热处理形成的改性凹凸棒土。优选地，上述碘的缓释载体为经过超微粉碎后的粉末，其粒径小于50 μ m,且其中纳米级别所占的比例为3 25%。上述的栽培富碘作物的肥料的制备方法，包括如下步骤1)将上述缓释载体经过超微粉碎，至粒径小于50 μ m ;2)将步骤I)所得缓释载体粉末与上述含碘物质混合均匀；3)将步骤2)所得混合物经过制粒机形成颗粒。上述的栽培富碘作物的肥料的应用方法，将上述肥料均匀施入挖好的穴中，并在其上覆盖一层土，将作物幼苗移栽入穴。本发明能够达到以下技术效果本发明提供的栽培富碘作物的肥料可以适合各种作物使用，能有效栽培出各种富碘作物，对于人类的碘营养强化具有重要意义；本发明所提供的栽培富碘作物的肥料具有一定的缓释效果，可以大大减缓碘的释放速度，减少碘的流失，提高了碘的利用率(可高达20%)和肥效期，降低了肥料对环境的污染，同时，本发明所提供的栽培富碘作物的肥料具有一定的保水能力，同时能够改进土壤的持水保肥能力，能够起到土壤改良剂的作用；另外，本发明提供的栽培富碘作物的肥料的制备方法简单，肥料制造设备造价低廉，适用于大范围的推广应用。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。本发明提供的栽培富碘作物的肥料，含有如下成分含碘物质与碘的缓释载体。其中，碘的缓释载体的重量为含碘物质中碘的重量的O. 05^40倍。含碘物质可为碘单质、氢化碘、碘化物、碘酸、碘酸盐、高碘酸、高碘酸盐、碘代物、海藻碘、海带碘或含碘生物体的一种或其任意比混合物。优选为碘化物或碘酸盐的一种或其混合物。碘的缓释载体可为天然纳米材料凹凸棒土、活性炭、腐植酸、纤维素、秸杆、膨润土、高岭土、硅藻土、改性沸石或几丁质的一种或其任意比混合物。优选为天然纳米材料凹凸棒土经热处理改性的改性凹凸棒土。本发明的栽培富碘作物的肥料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤1)将碘的缓释载体放入气流超微粉碎机中粉碎，使其为粒径小于50 μ m的细小粉末，直至其中纳米级别所占的比例为3 25%，备用经过超微粉碎，至粒径小于50 μ m ;2)将步骤I)所得缓释载体粉末与所述含碘物质混合均匀；3)将步骤2)所得混合物经过制粒机形成颗粒。其中，关于改性凹凸棒土的制备方法为
将购买的天然纳米材料凹凸棒土放入马弗炉中，炉中温度由100°c逐步升温至200°C，温度每分钟上升1°C，以此方法将天然纳米材料凹凸棒土进行改性处理，以脱去凹凸棒土中的部分水、改变其比表面积及孔隙度等结构特性，得改性凹凸棒土。空白对照组实施例
准备好花椰菜栽培大田后，将花椰菜幼苗进行移栽、穴栽，后期进行必要的追施肥等管理，待作物收获后测定花椰菜碘含量，作为空白对照组碘含量。普通碘肥实施例O :
准备好花椰菜栽培大田后，将碘化钾(以碘的量计，250 g碘/亩)均匀施入挖好的穴中，并在其上覆盖一层土，将花椰菜幼苗移栽入穴，其余栽培管理方法与一般的花椰菜(空白对照组)的种植方法一致，待作物收获后统计生物量并测定碘含量，然后计算出碘的生物利用率，列入下表中。其中，碘的生物利用率计算公式如下
碘的生物利用率=(碘肥组碘含量-空白对照组碘含量)X亩产量/亩施用碘量 X 100%
缓释碘肥实施例广22
称取改性凹凸棒土粉末、活性炭粉末、含碘物质，各组分的详细用量见下表中各个实施例对应的用量。分别将各个实施例中的各组分在混合机中充分混合均匀，然后转移至造粒机中挤压造粒，装袋并贴上成分标签。准备好花椰菜栽培大田后，将本发明的实施例制备的栽培富碘作物的肥料(即缓释碘肥)均匀施入挖好的穴中(碘的缓释颗粒肥的用量为以碘的量计，250 g碘/亩)，并在其上覆盖一层土，将花椰菜幼苗移栽入穴，其余栽培管理方法与一般的花椰菜(空白对照组)的种植方法一致，待作物收获后统计生物量并测定碘含量，然后计算出碘的生物利用率，列入下表中。具体参数见下表
权利要求
1.一种栽培富碘作物的肥料，其特征在于，含有如下成分含碘物质与碘的缓释载体。
2.根据权利要求I所述的栽培富碘作物的肥料，其特征在于，所述碘的缓释载体的重量为含碘物质中碘的重量的O. 05^40倍。
3.根据权利要求2所述的栽培富碘作物的肥料，其特征在于，所述碘的缓释载体的重量为含碘物质中碘的重量的广20倍。
4.根据权利要求I所述的栽培富碘作物的肥料，其特征在于，所述含碘物质为碘单质、氢化碘、碘化物、碘酸、碘酸盐、高碘酸、高碘酸盐、碘代物、海藻碘、海带碘或含碘生物体的一种或其任意比混合物。
5.根据权利要求4所述的栽培富碘作物的肥料，其特征在于，所述含碘物质为碘化物或碘酸盐的一种或其混合物。
6.根据权利要求I所述的栽培富碘作物的肥料，其特征在于，所述碘的缓释载体为天然纳米材料凹凸棒土、活性炭、腐植酸、纤维素、秸杆、膨润土、高岭土、硅藻土、改性沸石或几丁质的一种或其任意比混合物。
7.根据权利要求6所述的栽培富碘作物的肥料，其特征在于，所述碘的缓释载体为天然纳米材料凹凸棒土经过10(T20(TC加热处理形成的改性凹凸棒土。
8.根据权利要求I所述的栽培富碘作物的肥料，其特征在于，所述碘的缓释载体为经过超微粉碎后的粉末，其粒径小于50μπι，且其中纳米级别所占的比例为3 25%。
9.权利要求Γ8任一项所述的栽培富碘作物的肥料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤1)将所述碘的缓释载体经过超微粉碎，至粒径小于50 μ m ;2)将步骤I)所得碘的缓释载体粉末与所述含碘物质混合均匀；3)将步骤2)所得混合物经过制粒机形成颗粒。
10.权利要求Γ8任一项所述的栽培富碘作物的肥料的应用方法，其特征在于，将所述肥料均匀施入挖好的穴中，并在其上覆盖一层土，将作物幼苗移栽入穴。
全文摘要
本发明公开了一种栽培富碘作物的肥料及其制备方法，本发明的栽培富碘作物的肥料是将含碘物质与碘的缓释载体经过充分混合制备而成的作物通用的碘缓释肥料，通过控制碘的缓释载体与碘的用量的比例，可制造出不同的碘缓释效果的肥料，适合各种不同生长周期、不同需肥规律的作物使用，能栽培出各种富碘作物。该肥料造价较低，且不会或很少对环境造成污染，同时能够改善土壤的持水保肥能力，起到土壤改良剂的作用，适用于大范围的推广应用。
文档编号A01C21/00GK102816000SQ20121028386
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者毛彦军, 王张民 申请人:苏州安德鲁尹生物技术咨询有限公司