一種促進含硒水田土壤中硒活化的調理劑的製作方法
2023-05-28 23:41:06 2
本發明屬於農業領域，具體涉及一種促進含硒水田土壤中硒活化的調理劑。
背景技術：
硒是一種人和動物必需的微量元素，具有清除自由基、抗氧化、延緩衰老、抗癌、增強免疫力、拮抗重金屬等生物學特性。人體硒來源主要靠膳食攝入，富硒農產品是人體補充硒元素的有效途徑，因此，富硒技術是科學家們研究開發的熱點領域。
農作物的硒含量一般受作物品種、土壤硒含量及一些理化指標、農藝管理措施等因素的影響。我國屬於土壤嚴重缺硒的國家，全國約有70%的國土面積都屬於缺硒地區。土壤的硒缺乏直接導致了大多數地區農作物中硒含量不足，即使在一些土壤硒總含量相對較高的地區，由於土壤中植物有效硒含量較低，其上生長的作物中硒含量也達不到富硒的標準，使得我國很大一部分人群處於硒營養缺乏狀態。目前，許多富硒農產品是通過外源添加硒生產出來的，這不但增加了生產成本，還可能對環境造成一定的汙染，添加過量還會造成毒害。
硒在土壤中可分為可交換態、碳酸鹽結合態、鐵錳氧化物結合態、有機結合態和殘渣態，各種形態在一定條件下可以相互轉化。硒的存在形式是決定其有效程度的重要因素，此外，硒的有效性還與土壤質地、pH值、氧化還原電位（Eh）、有機質含量等有關。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種促進含硒水田土壤中硒活化的調理劑，在水田環境中施用該調理劑，可通過改變土壤pH、Eh和有機質，使土壤中有效硒含量增加，以使作物能夠吸收更多的硒，顯著增加作物中的硒含量，其不僅能增加作物的經濟效益，且安全環保，還可以省去外源硒的使用，節省成本，經濟效益、社會效益和生態效益均十分顯著。
為實現上述目的，本發明採用如下技術方案：
一種促進含硒水田土壤中硒活化的調理劑，其所用原料按重量百分數計為：海藻皮30%~40%，石灰15%~20%，氫氧化鎂10%~14%，腐植酸肥料20%~25%，矽酸鈉5%~7%，泥炭土5%~10%，各原料重量百分數之和為100%。
優選地，所述調理劑中所用原料按重量百分數計為：海藻皮37%，石灰16%，氫氧化鎂11%，腐殖酸21%，矽酸鈉7%，泥炭土8%。
其中，所述海藻皮是將海鹽曬制過程中生長的海藻收集、曬乾後，按2 L/kg的量噴淋淡水進行淡化，再繼續曬至含水量為45%~60%，堆制發酵20d~30d，然後降溫至30℃~40℃，再攤開曬乾即得。
所述石灰為生石灰。
所述氫氧化鎂為農用氫氧化鎂，其中Mg(OH)2的含量為72wt%。
所述腐植酸肥料中腐植酸的含量為70wt%。
所述矽酸鈉中矽含量為55wt%。
所述促進含硒水田土壤中硒活化的調理劑的製備方法包括以下步驟：
（1）原料前處理：分別將海藻皮、石灰、氫氧化鎂、腐植酸肥料、矽酸鈉、泥炭土粉碎，過100目篩；
（2）物料調配：將步驟（1）處理後的各原料粉末按配比混合，攪拌均勻，然後將混合物料過100目篩網；
（3）團聚造粒：先將混合物料的40~60wt%輸送至圓盤造粒機中進行造粒，造粒機速度控制在40-50r/min，並在造粒過程中間歇噴施清水，使混合物料表面溼潤，翻動形成球核，球核形成的時間控制在8~10 min；再連續加入剩餘混合物料，使球核逐漸長大；整個造粒時間控制在12~15 min；
（4）烘乾：將造好的顆粒直接曬乾或於60~70℃烘乾機中烘乾，使其水分含量≤5%；
（5）過篩：將烘乾後的顆粒過篩，使成品粒徑控制在1.0~3.5mm。
本發明所得促進含硒水田土壤中硒活化的調理劑適用於硒含量大於0.35mg/kg的含硒水田土壤；其具體使用方法為：結合翻地，在作物種植前5~7天將所述調理劑作基肥施用，施用量為50kg/畝~150kg/畝，優選為100kg/畝~150kg/畝。
海鹽曬制過程中生長的海藻中有機質含量在18%左右，並含有少量的氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等離子，不僅能提高土壤有機質含量，增加土壤中各種元素含量，還能改善土壤結構，增加土壤透氣保水能力，防止土壤板結；矽酸鈉中的矽元素是水稻生長的有益元素，可增強水稻抗病蟲、抗倒伏的能力，對提高水稻產量和品質也有很好的效果；石灰能提高土壤的pH值，促進Se4+向作物容易吸收的Se6+轉換，因此，石灰的加入能促進作物對硒的吸收；而氫氧化鎂不但能提高土壤的pH值，對增加土壤的鎂元素也起重要作用。本發明以海藻皮、腐植酸、矽酸鈉為主要調理原料，以石灰、氫氧化鎂作為促進劑，泥炭土作為粘結劑，經物料調配、團聚造粒等操作，製得一種可活化土壤中硒元素並促進作物硒吸收的調理劑。該調理劑成品為顆粒狀，施用方便，且可通過改變土壤pH、Eh和有機質，使土壤中有效硒含量增加，以使作物能夠吸收更多的硒，從而顯著增加作物中的硒含量，適用於水稻的種植。
本發明原料來源廣泛、成本低廉，製備工藝簡單易行，不僅能增加作物的經濟效益，且安全環保，還可以省去外源硒的使用，節省成本，經濟效益、社會效益和生態效益均十分顯著。
具體實施方式
一種促進含硒水田土壤中硒活化的調理劑，其所用原料按重量百分數計為：海藻皮30%~40%，石灰15%~20%，氫氧化鎂10%~14%，腐植酸肥料20%~25%，矽酸鈉5%~7%，泥炭土5%~10%，各原料重量百分數之和為100%。
其中，所述海藻皮是將海鹽曬制過程中生長的海藻收集、曬乾後，按2 L/kg的量噴淋淡水進行淡化，再繼續曬至含水量為45%~60%，堆制發酵20d~30d，然後降溫至30℃~40℃，再攤開曬乾即得。
所述石灰為生石灰。
所述氫氧化鎂為農用氫氧化鎂，其中Mg(OH)2的含量為72wt%。
所述腐植酸肥料中腐植酸的含量為70wt%。
所述矽酸鈉中矽含量為55wt%。
所述促進含硒水田土壤中硒活化的調理劑的製備方法包括以下步驟：
（1）原料前處理：分別將海藻皮、石灰、氫氧化鎂、腐植酸肥料、矽酸鈉、泥炭土粉碎，過100目篩；
（2）物料調配：將步驟（1）處理後的各原料粉末按配比混合，攪拌均勻，然後將混合物料過100目篩網；
（3）團聚造粒：先將混合物料的40~60wt%輸送至圓盤造粒機中進行造粒，造粒機速度控制在40-50r/min，並在造粒過程中間歇噴施清水，使混合物料表面溼潤，翻動形成球核，球核形成的時間控制在8~10 min；再連續加入剩餘混合物料，使球核逐漸長大；整個造粒時間控制在12~15 min；
（4）烘乾：將造好的顆粒直接曬乾或於60~70℃烘乾機中烘乾，使其水分含量≤5%；
（5）過篩：將烘乾後的顆粒輸送到篩網進行過篩，使成品粒徑控制在1.0~3.5mm。
為了使本發明所述的內容更加便於理解，下面結合具體實施方式對本發明所述的技術方案做進一步的說明，但是本發明不僅限於此。
實施例1
一種促進含硒水田土壤中硒活化的調理劑，其原料配方為：海藻皮37 kg，石灰16 kg，氫氧化鎂11 kg，腐殖酸21 kg，矽酸鈉7 kg，泥炭土8 kg；其製備方法包括以下步驟：
（1）原料前處理：分別將海藻皮、石灰、氫氧化鎂、腐植酸肥料、矽酸鈉、泥炭土粉碎，過100目篩；
（2）物料調配：將步驟（1）處理後的各原料粉末按配比混合，攪拌均勻，然後將混合物料過100目篩網；
（3）團聚造粒：先將50 kg混合物料輸送至圓盤造粒機中進行造粒，造粒機速度控制在45r/min，並在造粒過程中間歇噴施清水，使混合物料表面溼潤，翻動形成球核，球核形成的時間控制在9 min；再連續加入剩餘混合物料，使球核逐漸長大；整個造粒時間控制在13 min；
（4）烘乾：將造好的顆粒於60℃烘乾機中烘乾，使其水分含量≤5%；
（5）過篩：將烘乾後的顆粒輸送到篩網進行過篩，使成品粒徑控制在1.0~3.5mm；成品率達85%。
實施例2
一種促進含硒水田土壤中硒活化的調理劑，其原料配方為：海藻皮30 kg，生石灰20 kg，農用氫氧化鎂14 kg，腐植酸肥料20 kg，矽酸鈉6 kg，泥炭土10 kg；其製備方法包括以下步驟：
（1）原料前處理：分別將海藻皮、石灰、氫氧化鎂、腐植酸肥料、矽酸鈉、泥炭土粉碎，過100目篩；
（2）物料調配：將步驟（1）處理後的各原料粉末按配比混合，攪拌均勻，然後將混合物料過100目篩網；
（3）團聚造粒：先將40 kg混合物料輸送至圓盤造粒機中進行造粒，造粒機速度控制在40r/min，並在造粒過程中間歇噴施清水，使混合物料表面溼潤，翻動形成球核，球核形成的時間控制在8 min；再連續加入剩餘混合物料，使球核逐漸長大；整個造粒時間控制在12 min；
（4）烘乾：將造好的顆粒直接曬乾，使其水分含量≤5%；
（5）過篩：將烘乾後的顆粒輸送到篩網進行過篩，使成品粒徑控制在1.0~3.5mm；成品率達80%。
實施例3
一種促進含硒水田土壤中硒活化的調理劑，其原料配方為：海藻皮40 kg，生石灰15 kg，農用氫氧化鎂10 kg，腐植酸肥料25 kg，矽酸鈉5 kg，泥炭土5 kg；其製備方法包括以下步驟：
（1）原料前處理：分別將海藻皮、石灰、氫氧化鎂、腐植酸肥料、矽酸鈉、泥炭土粉碎，過100目篩；
（2）物料調配：將步驟（1）處理後的各原料粉末按配比混合，攪拌均勻，然後將混合物料過100目篩網；
（3）團聚造粒：先將60 kg混合物料輸送至圓盤造粒機中進行造粒，造粒機速度控制在50r/min，並在造粒過程中間歇噴施清水，使混合物料表面溼潤，翻動形成球核，球核形成的時間控制在10 min；再連續加入剩餘混合物料，使球核逐漸長大；整個造粒時間控制在15 min；
（4）烘乾：將造好的顆粒於70℃烘乾機中烘乾，使其水分含量≤5%；
（5）過篩：將烘乾後的顆粒輸送到篩網進行過篩，使成品粒徑控制在1.0~3.5mm；成品率達83%。
應用實例
試驗所用水稻種植土壤中硒含量為0.42mg/kg，每畝分別施入實施例1製備的調理劑50kg、100kg、150kg作為試驗組，同時以施用未加入海藻皮的調理劑（150kg/畝）的水田為陽性對照，並以未施用調理劑的水田為陰性對照，水稻收穫後取樣進行測定，結果見表1。
表1 不同用量調理劑對土壤有效硒及水稻中硒含量的影響
由表1結果可見，與未使用調理劑的陰性對照相比，施用本發明調理劑后土壤中有效態硒含量增加了11.49%~34.46%，稻米中硒含量增加了19.44%~38.89%，可達到富硒大米的標準，其效果達到顯著水平。
而施用未加入海藻皮的調理劑（150kg/畝）後，其各項指標雖較陰性對照有所提升，但效果不及100kg/畝、150kg/畝的試驗組。由此可見，海藻皮的使用有助於顯著提高本發明調理劑的作用效果；且經研究發現，與未加入海藻皮的調理劑相比，採用加入海藻皮的調理劑種植水稻，可使水稻產量提高5%～8%，其粗蛋白含量提高2.5%～5.3%，胺基酸含量提高3.3%～5.6%，脂肪酸含量提高4.2%～6.1%，即本發明調理劑能有效提高水稻的產量和品質。
因此，施用本發明調理劑可有效提高水稻硒含量，提升水稻的商品價值，具有較好的經濟效益。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。