CN111470895A - 一种抑制作物中重金属镉的水稻专用富硒肥料及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抑制作物中重金属镉的水稻专用富硒肥料其制备方法与应用。该肥料由以下重量份的原料制备而成：橘皮30‑50份、饼肥10‑20份、磷酸氢钙1‑5份、氯化钾1‑5份、亚硒酸钠1‑3份；所述饼肥为大豆饼、花生饼、油菜籽饼、芝麻饼和茶籽饼中的一种或多种。本发明的抑制作物中重金属镉的水稻专用富硒肥料，充分利用了橘皮和饼肥等农副产品，解决了环境污染问题。本发明的抑制作物中重金属镉的水稻专用富硒肥料可以提供水稻的产品，有效积累硒，同时抑制镉的富集。

Description

一种抑制作物中重金属镉的水稻专用富硒肥料及其制备方法 与应用

技术领域

本发明涉及肥料领域，尤其涉及一种抑制作物中重金属镉的水稻专用富硒肥料其制备方法与应用。

背景技术

食物中镉分为两种情况，第一类是食物中镉含量非常高但是每天吃的比较少的，包括软体动物(如鱿鱼)、蟹、蘑菇、海藻、动物肾脏等；第二类是食物中镉含量很低但确实人们每天都大量食用的，最典型的是水稻，其他还包括小麦、菜叶瓜果类蔬菜和家畜。水稻是主粮，每天食用，降低其中的镉含量意义重大。

目前研究比较多的是采用富硒肥料抑制镉的吸收和转运等。稻株对硒与镉的吸收为同一路径，而硒的活性更强，稻米富硒则能降镉。

我国是柑橘生产大国，其产量居世界第二。橘皮除了少量用于生产陈皮、饲料和食品添加剂外，绝大部分被种植户和消费者废气，综合利用率非常低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合利用茶籽饼和橘皮的水稻专用肥，该专用肥可以一方面可以抑制稻米中的金属镉的富集，同时提高稻米中的微量元素硒的含量。

本发明的第一方面在于提供抑制作物中重金属镉的水稻专用富硒肥料，由以下重量份的原料制备而成：

橘皮30-50份、饼肥10-20份、磷酸氢钙1-5份、氯化钾1-5份、亚硒酸钠1-3份。

在本发明的一些实施方式中，由以下重量份的原料制备而成：

橘皮40份、饼肥15份、磷酸氢钙3份、氯化钾3份、亚硒酸钠2份。

在本发明的一些实施方式中，所述饼肥为茶籽饼。

在本发明的一些实施方式中，所述橘皮和饼肥经过发酵处理，优选经降酸酵母发酵处理。

在本发明的一些实施方式中，所述降酸酵母为毕赤酵母和裂殖酵母的(0.1-10)：1的混合菌，优选为1:1的混合菌。

在本发明的一些实施方式中，所述发酵处理为在30-40℃下发酵24-48h。。

本发明的第二方面在于提供一种第一方面所述的肥料的制备方法，包括以下步骤：

S01，取橘皮和饼肥，分别粉碎，得到发酵基质；

S02，控制发酵基质的含水量；

S03，加入降酸酵母发酵，得到发酵有机肥；

S04，控制发酵有机肥的含水量；

S05，与磷酸氢钙、氯化钾、亚硒酸钠混合，得到所述肥料。

在本发明的一些实施方式中，S01步骤中，粉碎至粒度4-6mm。

在本发明的一些实施方式中，S02步骤中，控制含水量20-40％。

在本发明的一些实施方式中，S02步骤中，控制含水量10-20％。

在本发明的一些实施方式中，S03步骤中，以1×10^8-10cfu/mL的发酵液计算，所述降酸酵母接种量为每100g发酵基质接种1-5mL发酵液；优选地，每12h堆翻一次。

本发明的第三方面在于提供一种第一方面所述的肥料在种植水稻中的应用。

本发明的有益效果在于：

本发明的抑制作物中重金属镉的水稻专用富硒肥料，充分利用了橘皮和饼肥等农副产品，解决了环境污染问题。本发明的抑制作物中重金属镉的水稻专用富硒肥料可以提供水稻的产品，有效积累硒，同时抑制镉的富集。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

以下实施例和对比例中，所述橘皮为废弃的柑橘小果、采摘中破碎的果实、以及加工后剩余的果皮，微酸性，含水量为60-70％，除水分、纤维素和木质素外，含有类胡萝卜素、类柠檬苦素、香精油、黄酮等。所述茶籽饼为油茶树的种子渣油后剩余的残渣，风干的茶籽饼中，粗有机物含量为92％，有机碳含量为45％，C/N 30，氮含量为1.52％，磷含量为为0.25％，钾含量为1.31％，钙含量为0.20％，镁含量为0.20％。

实施例1

抑制作物中重金属镉的水稻专用富硒肥料，由以下重量份的原料制备而成：

橘皮30份、茶籽饼10份、磷酸氢钙1份、氯化钾1份、亚硒酸钠2份。

取橘皮和茶籽饼，分别粉碎至至粒度4-6mm，控制含水量为30％，接种含毕赤酵母5×10⁹cfu/mL和裂殖酵母5×10⁹cfu/mL的混合发酵液，每100g发酵基质接种1-5mL混合发酵液。控制发酵温度低于40℃，发酵36h，每12h堆翻一次。发酵结束后，烘干至含水量为10％-20％，与磷酸氢钙、氯化钾、亚硒酸钠混合，得到所述的抑制作物中重金属镉的水稻专用富硒肥料。

实施例2

抑制作物中重金属镉的水稻专用富硒肥料，由以下重量份的原料制备而成：

橘皮50份、茶籽饼20份、磷酸氢钙3份、氯化钾2份、亚硒酸钠2份。

取橘皮和茶籽饼，分别粉碎至至粒度4-6mm，控制含水量为30％，接种含毕赤酵母5×10⁹cfu/mL和裂殖酵母5×10⁹cfu/mL的混合发酵液，每100g发酵基质接种1-5mL混合发酵液。控制发酵温度低于40℃，发酵36h，每12h堆翻一次。发酵结束后，烘干至含水量为10％-20％，与磷酸氢钙、氯化钾、亚硒酸钠混合，得到所述的抑制作物中重金属镉的水稻专用富硒肥料。

实施例3

抑制作物中重金属镉的水稻专用富硒肥料，由以下重量份的原料制备而成：

橘皮40份、茶籽饼15份、磷酸氢钙3份、氯化钾3份、亚硒酸钠2份。

取橘皮和茶籽饼，分别粉碎至至粒度4-6mm，控制含水量为30％，接种含毕赤酵母5×10⁹cfu/mL和裂殖酵母5×10⁹cfu/mL的混合发酵液，每100g发酵基质接种1-5mL混合发酵液。控制发酵温度低于40℃，发酵36h，每12h堆翻一次。发酵结束后，烘干至含水量为10％-20％，与磷酸氢钙、氯化钾、亚硒酸钠混合，得到所述的抑制作物中重金属镉的水稻专用富硒肥料。

对比例1

水稻专用肥料，由以下重量份的原料制备而成：

橘皮50份、茶籽饼20份、磷酸氢钙3份、氯化钾2份。

取橘皮和茶籽饼，分别粉碎至至粒度4-6mm，控制含水量为30％，接种含毕赤酵母5×10⁹cfu/mL和裂殖酵母5×10⁹cfu/mL的混合发酵液，每100g发酵基质接种1-5mL混合发酵液。控制发酵温度低于40℃，发酵36h，每12h堆翻一次。发酵结束后，烘干至含水量为10％-20％，与磷酸氢钙、氯化钾混合，得到所述的肥料。

对比例2

水稻专用肥料，由以下重量份的原料制备而成：

橘皮50份、茶籽饼20份、磷酸氢钙3份、氯化钾2份、亚硒酸钠2份。

取茶籽饼碎至粒度4-6mm，控制含水量为30％，接种含毕赤酵母5×10⁹cfu/mL和裂殖酵母5×10⁹cfu/mL的混合发酵液，每100g发酵基质接种1-5mL混合发酵液。控制发酵温度低于40℃，发酵36h，每12h堆翻一次。橘皮烘干至含水量为10％，粉碎至粒度4-6mm，与茶籽饼的发酵产物混合。烘干至含水量为10％-20％，与磷酸氢钙、氯化钾、亚硒酸钠混合，得到所述的肥料。

实验例1

水稻品种为丰源优299，试验在长沙市郊的稻田中进行，稻田属于轻度镉污染，土壤的有效镉含量为0.16-0.18mg/kg。

每个实施例或对比例为一个处理组，每组中实施例或对比例的肥料作为底肥每亩施用50kg，返青拔节时每亩追施10kg尿素。浇水、除草、病虫害防治按照常规管理进行。

水稻成熟后收获籽粒，统计产量，结果见表1。利用ICP-MS法测定稻米中硒和镉的含量，结果见表2。

表1肥料对水稻产量的影响

	产量/(kg/hm<sup>2</sup>)
		实施例1	7152
实施例2	7193
		实施例3	7234
对比例1	7046
		对比例2	6823

从表1中可以看出，实施例1、2、3和对比例1的水稻产量显著优于对比例2，表明橘皮和茶籽饼的发酵处理可以提高水稻的产量。其中，实施例3的水稻产量显著优于实施例1和实施例2。

表2肥料对稻米中硒和镉含量的影响

	硒含量/(mg/kg)	镉含量/(mg/kg)
			实施例2	0.313	0.104
对比例1	0.000	0.386
			对比例2	0.285	0.297

从表2中可以看出，硒含量实施例2显著高于对比例2，说明橘皮和茶籽饼的发酵处理可以促进硒的富集；镉含量中，实施例2显著低于对比例1和2，说明橘皮和茶籽饼的发酵处理和亚硒酸钠对于抑制镉的富集具有协同作用。

以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.抑制作物中重金属镉的水稻专用富硒肥料，由以下重量份的原料制备而成：

橘皮30-50份、饼肥10-20份、磷酸氢钙1-5份、氯化钾1-5份、亚硒酸钠1-3份；

所述饼肥为大豆饼、花生饼、油菜籽饼、芝麻饼和茶籽饼中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：

橘皮40份、饼肥饼15份、磷酸氢钙3份、氯化钾3份、亚硒酸钠2份。

3.根据权利要求1或2所述的肥料，其特征在于，所述饼肥为茶籽饼；

和/或，所述橘皮和饼肥经过发酵处理，优选经降酸酵母发酵处理。

4.根据权利要求1-3任一所述的肥料，其特征在于，所述降酸酵母为毕赤酵母和裂殖酵母的(0.1-10)：1的混合菌，优选为1:1的混合菌。

5.根据权利要求1-4任一所述的肥料，其特征在于，所述发酵处理为在30-40℃下发酵24-48h。

6.一种根据权利要求1-5任一所述的肥料的制备方法，包括以下步骤：

S01，取橘皮和饼肥，分别粉碎，得到发酵基质；

S02，控制发酵基质的含水量；

S03，加入降酸酵母发酵，得到发酵有机肥；

S04，控制发酵有机肥的含水量；

S05，与磷酸氢钙、氯化钾、亚硒酸钠混合，得到所述肥料。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，S01步骤中，粉碎至粒度4-6mm。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，S02步骤中，控制含水量20-40％；

和/或，S04步骤中，控制含水量10-20％。

9.根据权利要求6-8任一所述的方法，其特征在于，S03步骤中，以1×10^8-10cfu/mL的发酵液计算，所述降酸酵母接种量为每100g发酵基质接种1-5mL发酵液；

优选地，每12h堆翻一次。

10.一种根据权利要求1-5任一所述的肥料在种植水稻中的应用。