一种固体硒肥及其制备方法

本发明属于硒肥加工
技术领域：
，具体涉及一种固体硒肥及其制备方法。
背景技术：
：硒具备多种生物学功效，在清除自由基、抗肿瘤和抗癌方面贡献突出，硒缺少可引发克山病、心血管病等疾病。土壤调查显示，中国约72％的地域是缺硒和低硒地域。硒摄取不足会严重影响人的生命健康。补硒是影响数亿人健康的重大事件，定期使用富含硒的农产品是人类补充硒的最佳方法。补硒可以从人们的膳食用品着手通过富硒肥料的使用，增加到作物中的硒含量，通过食物链的重重富集，人们便能摄取当中可吸收的硒，增加自身的硒含量。富硒肥料包括液体硒肥和固体硒肥，现有固体硒肥存在原料成本高、肥效不佳的缺陷。技术实现要素：本发明旨在解决现有技术的缺陷，提供一种固体硒肥及其制备方法。本发明的技术方案如下：一种固体硒肥，采用以下的原料混合制备，包括蒸馏水、亚硒酸钠溶液、抗坏血酸溶液、贝壳粉和生蚝壳粉，所述各原料之间的配比为蒸馏水的体积：亚硒酸钠溶液的体积：抗坏血酸溶液的体积：贝壳粉的重量：生蚝壳粉的重量＝9：2：2：5：5。优选地，所述亚硒酸钠溶液的浓度为0.2m/l。优选地，所述抗坏血酸溶液的浓度为1.2m/l。本发明还公开一种固体硒肥的制备方法，包括以下步骤：1)按照配比将亚硒酸钠溶液加入蒸馏水中，搅拌均匀，然后再加入抗坏血酸溶液并快速搅拌均匀，得到混合溶液，溶液迅速变为砖红色；2)按照配比将贝壳粉和生蚝壳粉混合均匀，然后再将混合均匀的壳粉缓慢倒入步骤1)的混合溶液中，边倒边搅拌，直至搅拌均匀，混合液为橙红色，然后静置；3)静置后壳粉逐渐沉淀直至上层液澄清无色，然后进行抽滤，将滤液和固体壳粉进行分离，并将固体壳粉置于干净的托盘中分散均匀；4)将装有固体壳粉的托盘放入烘烤箱内烘干，即制得浅粉色的固体硒肥。优选地，步骤4)所述的烘干温度为38-45℃。所述贝壳粉和生蚝壳粉的制备方法包括以下步骤：5)将贝壳和生蚝壳清洗干净后沥水，分别敲碎后放入烘干箱内鼓风烘干；6)将打碎且烘干后的贝壳和生蚝壳分别用粉碎机粉碎成粉末状，然后过60目的筛网；7)将过筛后得到的贝壳粉和生蚝壳粉放入到球磨机进行球磨100-120分钟，得到粒径更小贝壳粉和生蚝壳粉。优选地，步骤5)所述烘干箱的烘干温度为40-45℃。优选地，步骤6)所述粉碎机的粉碎细度为50-300目。本发明的有益效果如下：1.本发明制备固体硒肥过程中，先用抗坏血酸与亚硒酸钠溶液反应生产硒，利用抗坏血酸的强还原性把硒还原成粒径在20～60nm的红色纳米硒，然后再利用贝壳粉和生蚝壳粉通过物理吸附作用吸附纳米硒，以此来形成固态硒肥。由于纳米硒毒性远低于亚硒酸钠，因此本发明先将亚硒酸钠还原成纳米硒的方式，降低了后续生产的风险。2.采用贝壳粉和生蚝壳粉吸附纳米硒制备的固体硒肥，对作物进行施肥后，贝壳粉和生蚝壳粉起到调节土壤ph值，且起到吸附土壤中重金属的作用，可以缓解土壤中重金属对作物吸收硒元素的拮抗作用，提高作物对固体硒肥的利用率。3.本发明制备固体硒肥工艺简单，成本低，固体硒肥的肥效良好。4.采用本发明所述的方法制备得到的固体硒肥与速效硒肥相比，肥效更持久，作物对硒的吸收和利用率更高。5.采用贝壳粉和生蚝壳粉来制备固体硒肥，将固体废弃物变废为宝，不仅环保无公害，而且还能实现资源利用最大化。附图说明图1为发明进行肥效试验后植物样品硒含量的变化图。具体实施方式下面结合利用实施例对本发明作进一步说明。实施例1一种固体硒肥，采用以下的原料混合制备，包括蒸馏水、亚硒酸钠溶液、抗坏血酸溶液、贝壳粉和生蚝壳粉，所述各原料之间的配比为蒸馏水的体积：亚硒酸钠溶液的体积：抗坏血酸溶液的体积：贝壳粉的重量：生蚝壳粉的重量＝9：2：2：5：5。优选地，所述亚硒酸钠溶液的浓度为0.2m/l。优选地，所述抗坏血酸溶液的浓度为1.2m/l。本发明还公开一种固体硒肥的制备方法，包括以下步骤：1)将0.2m/l、100ml的亚硒酸钠溶液加入450ml的蒸馏水中，搅拌均匀，然后再加入1.2m/l、100ml的抗坏血酸溶液并快速搅拌均匀，得到混合溶液，溶液迅速变为砖红色；2)将250g贝壳粉和250g生蚝壳粉混合均匀，然后再将混合均匀的壳粉缓慢倒入步骤1)的混合溶液中，边倒边搅拌，直至搅拌均匀，混合液为橙红色，然后静置；3)静置后壳粉逐渐沉淀直至上层液澄清无色，然后进行抽滤，将滤液和固体壳粉进行分离，并将固体壳粉置于干净的托盘中分散均匀；4)将装有固体壳粉的托盘放入烘烤箱内烘干，在38-45℃的条件下烘干，即制得浅粉色的固体硒肥。所述贝壳粉和生蚝壳粉的制备方法包括以下步骤：5)将贝壳和生蚝壳清洗干净后沥水，分别敲碎后放入烘干箱内，在40-45℃的温度下鼓风烘干；6)将打碎且烘干后的贝壳和生蚝壳分别用粉碎机粉碎成粉末状，然后过60目的筛网，粉碎机的粉碎细度为50-300目；7)将过筛后得到的贝壳粉和生生蚝壳粉放入到球磨机进行球磨100-120分钟，得到粒径更小的贝壳粉和生蚝壳粉。将本发明制备得到的固体硒肥用蒸馏水浸泡，蒸馏水由无色缓慢变为红色，说明固体硒肥中的硒缓慢释放到水中。实验分析一、测定本发明所述方法制备得到的固体硒肥中硒的含量1.硒标准溶液的制备第一天，取6个消解比色管，用电子天平分别称量0.5g固体硒肥，加入其中3个消解比色管，另外3个做空白对照组，用移液枪分别向6个试管注入8ml浓硝酸，再加入1ml过氧化氢，隔夜冷硝解。第二天，将消解比色管置于控温电热板上，在100℃下加热2h以上，之后把反应温度调节至120℃继续反应，1h后分别加入2ml高氯酸后，继续反应1h，开始有白烟出现，然后将温度调节至150℃，反应2h后，温度调节至160℃，直到白烟冒尽，进行赶酸至刻度线。待所有的消解比色管都赶酸至1ml左右，冷却10～15min，之后使用移液枪往所有的消解比色管注入2.5ml浓盐酸。第三天，将所有的消解比色管转移到25ml的比色管，并且分别用浓盐酸定容至25ml，然后用原子荧光光谱法测量硒含量。将早已冷却的硒标准溶液移至10ml比色管中，使用氢化物发生-原子荧光光谱仪测定其中总硒含量，测定时使用10％的hcl溶液作为载流，2％硼氢化钾和0.5％氢氧化钠溶液作为还原剂，同时做空白试验。氢化物发生-原子荧光光谱仪的参数如下表1所示。表1仪器参数与测量参数仪器参数参数值测量参数测量值负高压280v读数时间9.0s灯电流80ma延迟时间3.0s原子化器温度25℃测定方式标准曲线法原子化器高度10mm读数方式峰面积载气流量300ml*min-1进样体积1.0ml屏蔽器流量800ml*min-1进样方式自动经测定，得到本发明所制备固体硒肥的硒含量为6.395g/kg。二、本发明制备得到的固体硒肥效试验一为了验证本发明制备得到的固体硒肥的肥效，开展室外试验，对植物进行施用，观测植物体内硒含量在施肥前后的变化，判断是否促进植物体内硒含量的增加。1.试验处理选取长势均一的野生丹竹为研究对象，随机选取丹竹划分成9个试验小区，每一试验小区长×宽为2m×2m，面积为4m2，小区之间留5m以上间距，防止小区之间互相影响。9个试验小区分成三个试验组，每一个试验组的处理方式均为同时施用亚硒酸钠、固体硒肥和不施任何硒肥，每一个试验组的试验处理数据如下表2所示。表2试验处理序号处理施硒量施用方法处理1亚硒酸钠2.4g/亩兑水灌根处理2固体硒肥12.0g/亩拌土撤于根部处理3对照0g/亩2.试验方法丹竹样品为丹竹液，在施肥后的12天，24天，32天及42天分别取各试验组的丹竹液样品，将采集的丹竹液样品密封保存，带回实验室测定总硒含量，测定得到的结果如图l所示。图l中图中横坐标为施肥之后的天数，单位为天，图中纵坐标为样品硒含量，单位为mg/kg。从图l中的数据可知，在施肥后24天，处理l丹竹液样品硒含量为0.037mg/kg，处理2丹竹液样品硒含量为0.059mg/kg，处理3丹竹液样品硒含量为0.029mg/kg，可知与空白对照相比，施用亚硒酸钠能增加丹竹液样品的硒含量，施用固体硒肥后对丹竹液样品硒含量的增加最多。在施肥后32天，处理l丹竹液样品硒含量为0.023mg/kg，处理2丹竹液样品硒含量为0.032mg/kg，处理3丹竹液样品硒含量为0.019mg/kg，可知与空白对照相比，施用亚硒酸钠能有效增加丹竹液样品的硒含量，施用固体硒肥后对丹竹液样品硒含量的增加最多。在施肥后42天，处理l丹竹液样品硒含量为0.025mg/kg，处理2丹竹液样品硒含量为0.036mg/kg，处理3丹竹液样品硒含量为0.02lmg/kg，可知与空白对照相比，施用亚硒酸钠能有效增加丹竹液样品的硒含量，施用固体硒肥后对丹竹液样品硒含量的增加最多。随着施肥天数的增加，处理3的硒含量波动不大，基本稳定在一定范围之内。处理l的硒含量呈现下降趋势，亚硒酸钠是一种速效硒肥，在施肥后的12天之内的某一天丹竹液样品的硒含量就己经达到最高值。处理2的硒含量呈先上升后下降的趋势，在施肥后的24天左右，达到了固体硒肥的释放的峰值，之后释放逐渐减缓。从实验结果分析得知，亚硒酸钠和固体硒肥均能促进丹竹液样品硒含量的提高，表现出了一定的肥效。亚硒酸钠作为一种速效肥料，在较短的时间内就失去肥效，需要继续施肥才能维持肥效。与亚硒酸钠相比，固体硒肥在施肥后相对较长的时间内才逐渐失效，起效时问及肥效时间均相对较长。硒元素是一种少量添加会促进植物生长，过量添加就会使植物中毒的元素，所以硒作为肥料有它的特性，就是一般每次施硒量必须在一个安全阈值之内，超过阈值就会使作物产生硒毒害。所以表2中的处理1作为非缓释肥代表，其施硒量参照的是一般硒肥施用量。本发明制备得到的固体硒肥为缓释肥，表2中的处理2其施硒量是处理1的5倍。但从结果来看，试验期内从始至终处理2植物体内的硒含量只是处理1植物体内硒含量的0.7-1.5倍之间，远低于5倍关系，说明本发明制备得到的固体硒肥作为缓释肥对作物的安全性高。处理2与处理1相比起效相对较慢，但肥效更持久，而且更加安全。三、本发明制备得到的固体硒肥效试验二1.试验目的为了验证本发明制备的固体硒肥是否具有肥效开展此试验。2.试验方法选取三叶期长势均匀的水培玉米苗，设置施肥和不施肥两个处理，四个重复，每个重复十株为一组。不施肥为对照处理，1/1000的固体硒肥为试验处理，称取1g固体硒肥放入300目尼龙网中，将尼龙网放入1l去离子水中浸泡制得营养液。将玉米苗分别放置在营养液和清水中培养，每天及时补水至1l，一周后分别测定对照和处理组整株玉米的硒含量。3.测定项目整株玉米的硒含量。4.试验材料水培三叶期玉米苗，固体硒肥，电子天平，称量纸，1l烧杯，300目尼龙网。5.试验测定水培7天后，将整株玉米苗用去离子水清洗干净，烘箱105℃烘30分钟杀青，之后60℃烘干，用粉碎机粉碎成粉状备用。用原子荧光光度计法测定整株玉米的硒含量。6.试验结果对照组玉米植株的硒含量平均值为0.25mg/kg，试验组玉米植株的硒含量平均值为18.72mg/kg。试验组玉米植株的硒含量平均值是对照组玉米植株的硒含量平均值的74.88倍，说明固体硒肥能有效提高植物体内硒含量，肥效明显。本发明制备固体硒肥过程中，先用抗坏血酸与亚硒酸钠溶液反应生产硒，利用抗坏血酸的强还原性把硒还原成粒径在20～60nm的红色纳米硒，然后再利用贝壳粉和生蚝壳粉通过物理吸附作用吸附纳米硒，以此来形成固态硒肥。由于纳米硒毒性远低于亚硒酸钠，因此本发明先将亚硒酸钠还原成纳米硒的方式，降低了后续生产的风险。综上所述，采用贝壳粉和生蚝壳粉吸附纳米硒制备的固体硒肥，对作物进行施肥后，贝壳粉和生蚝壳粉起到调节土壤ph值，且起到吸附土壤中重金属的作用，可以缓解土壤中重金属对作物吸收硒元素的拮抗作用，提高作物对固体硒肥的利用率。当前第1页12