專利名稱：含有富硒的大蒜和富硒蒜薹的培植方法
技術領域：
本發明涉及一種大蒜、蒜薹的植物培植方法，特別是涉及一種富硒大蒜和富硒蒜薹植物培植方法。
背景技術：
中國預防醫學科學院近年地研究和國外報道表明富硒大蒜比普通大蒜能更有效地預防胃癌、乳腺癌、動脈粥樣硬化等疾病，如文獻1Ip.C.等“Mammarycancer prevention by regular garlic and selenium-enriched garlic”.(Nutrition and Cancer.1992年第17卷第3期279-286頁) 中所描述的富硒大蒜中硒是提高大蒜防病活性的物質基礎，同時，富硒大蒜中硒還表現出低毒性。這表明富硒大蒜是高效低毒天然硒化合物的載體。因此，在富硒大蒜生產過程中，保持其一定含硒水平，就能夠發揮其中硒的保健和藥學功效。文獻1中所述的富硒大蒜的植物培植方法是以亞硒酸鈉為唯一硒源的高硒非循環水培法。在該方法中培植(富硒)大蒜的缺點在整個大蒜生長期，皆供給高硒培養液，未考慮大蒜不同生長期吸收累積硒特性和耐硒能力，導致幼苗期硒中毒，大蒜產量顯著降低，硒不能充分利用，隨培養液排出后會造成環境污染。我們在國內高硒地區采樣分析時曾發現，長年大量施用燃燒后的高硒煤坩石渣或用高硒煤坩石熏土作肥料的土壤上收獲的大蒜、蒜薹含硒量也較高，該培植(富硒)大蒜方法具有難以達到保健或藥用硒含量水平的缺點；并且在該方法實施過程中要焚燒高硒煤坩石時集中釋放的含硒氣體危害人體健康，當地農民曾飽受硒中毒帶來的脫甲脫發等疾病的折磨，因而，近年來，大多數高硒地區已停止用當地煤坩石取暖或熏土制備肥料。
發明內容
本發明的目的是為了克服已有技術的缺點，為了得到一種含有高活性有機硒的富硒大蒜、富硒蒜薹和提高大蒜類產品中硒的含量；為了提高每畝富硒大蒜的產量；以及為了充分合理地利用我國湖北省恩施地區和陜西省紫陽縣是世界上土壤和煤矸石含硒量最高的地區的硒資源優勢，結合土壤吸附硒和大蒜吸收硒的特征；為了保護環境造福人民，從而提供一種培植含有高活性有機硒的富硒大蒜和富硒蒜薹的培植方法。
本發明的目的是這樣實現的本發明提供的培植含有高活性有機硒的富硒大蒜和富硒蒜薹的培植方法，按通常的大蒜、蒜薹的種植時間播種、間苗、施肥的培植程序進行，采用通常的水培設施和通常的水培工藝進行培養(包括往水培營養液中通入空氣等工藝，保持大蒜整個生長期間供其根部生長所需氧氣的充足供應的水培條件)；或采用通常的土壤栽培條件，其特征在于在大蒜、蒜薹的不同生長時期施以包括亞硒酸鈉或硒酸鈉與水培營養液配成含無機硒不同濃度的水培液作單一硒肥，或者用亞硒酸鈉或硒酸鈉與含植物可吸收的含硒化合物的高硒煤坩石或土混合做硒肥來培植含有高活性有機硒的富硒大蒜、富硒蒜薹；其中以亞硒酸鈉或硒酸鈉與通常的水培營養液配成含無機硒的水培液作單一硒肥來培植富硒大蒜和富硒蒜薹的方法包括以下步驟
(1)在幼苗期施以用亞硒酸鈉或硒酸鈉與水培營養液混合配成濃度為含無機硒Se量為0.1-50mg/L的無機硒水培營養液做硒肥，該無機硒水培營養液采用一周更換一次的方式；
(2)在植株快速生長期施肥，施以用亞硒酸鈉或硒酸鈉與水培營養液混合配成含無機硒Se量為10-150mg/L濃度的無機硒水培營養液做硒肥，該硒肥水培營養液采用一周更換一次培養液的方式；
(3)在花牙分化期施肥，施以含亞硒酸鈉或硒酸鈉無機硒與水培營養液混合的無機硒水培營養液做硒肥，該硒肥以亞硒酸鈉或硒酸鈉與通常的水培營養液配成含無機硒Se量為10-100mg/L；采用一周更換一次培養液的方式；
(4)在抽薹后施肥，施以用亞硒酸鈉或硒酸鈉與水培營養液混合配成含無機硒Se量為0-50mg/L濃度的無機硒水培營養液做硒肥，采用一周更換一次培養液的方式栽培生產大蒜和蒜薹。
另外，更換出的含無機硒水培營養液，再經添加亞硒酸鈉或硒酸鈉使水培營養液調節到所需的含硒濃度，還可循環使用。
該方法雖以亞硒酸鈉或硒酸鈉為唯一的硒肥，只需要在已有的水培設施上進行，但能得到含硒量極高的大蒜(50-300mg/kg鮮樣)，并易于控制產品含硒水平，適于經濟發達地區和生產特殊用途高硒大蒜(如藥用)時選用。
另外，還包括根據上述的含無機硒水培營養液與高硒煤矸石混合，其混合比例為1∶10-1∶100(按重量份)，以流動水如自來水或凡達到灌溉水質量的水都可以或水培營養液流過該高硒煤矸石粉，高硒煤矸石中的無機硒被流動水溶出生成含硒水培營養液，所產生的含無機硒的水培營養液含硒量要達到上述以亞硒酸鈉或硒酸鈉為單一硒肥配制的含無機硒的水培液的含硒水平，并供硒方式采用上述的含無機硒水培營養液的工藝步驟，即再配合利用高硒煤矸石作為主要硒肥水培生產富硒大蒜和蒜薹。高硒煤矸石主要含無機含硒化合物，高硒煤矸石硒肥來自我國高硒區湖北省恩施州高硒煤矸石巖礦，含硒Se量＞20mg/kg煤矸石，經粉碎，過2-5mm篩制成高硒煤矸石粉硒肥；在大蒜各個生長發育期初期，測定培養液含硒量，當其含硒量低于調節模式中含量時，定期測定培養基質和植株樣品含硒量。再以亞硒酸鈉或硒酸鈉為輔助硒肥補足，噴施(噴施用含硒水溶液含0-1％(體積比)蔬菜用表面活化劑，噴施量100-200L/畝)或補充進水培營養液中，其用量為0.1-50mgSe/L。該方法以高硒煤坩石代替亞硒酸鈉，成本下降。易于控制大蒜含硒量(50-100mg/kg)。與土培法相比，因減少土壤對硒的吸附，硒肥的利用率高。
本發明的優點在于
1.本發明提供的含有無機硒的水培營養液作硒肥，使用通常的水培設施所能得到含硒量極高的大蒜(50-300mg/kg鮮樣)，并易于控制產品含硒水平，適于經濟發達地區和生產特殊用途高硒大蒜(如藥用)時選用。
2.用本發明培植的富硒大蒜的方法既保護環境又造福人民，用本發明培植的富硒大蒜和蒜薹主要含硒化合物的光譜圖如圖1-4所示，對六種人體癌細胞的抑制作用和其它性能如表4所示，從圖和表中明顯地看到對六種人體癌細胞的抑制作用。
3.該方法簡單，易于推廣。
4.本發明提供的培植方法在非酸性土壤中，采用以亞硒酸鈉或硒酸鈉為唯一硒肥，采用單一噴施法，避免因施入土壤硒(高硒煤矸石)的淋溶損失造成的二次污染環境。
5.本發明培植的富硒大蒜不僅保留了普通大蒜的保健功能，而且其因累積了含硒化合物，強化和拓寬了大蒜的保健功效，從表1-4中可以看出富硒大蒜與普通大蒜一些功能的比較。
6.本發明還可利用高硒煤坩石中可溶性含硒化合物是無機態硒特征，得到以高硒煤坩石為主要硒肥，再結合以亞硒酸鈉或硒酸鈉硒水培營養液，水培或土培(非高硒地區及高硒地區)生產富硒大蒜方法，采用天然高硒煤坩石代替亞硒酸鈉或硒酸鈉為主要硒肥，降低了富硒大蒜生產成本、充分利用我國硒資源、避免環境污染。
圖1是本發明培植的富硒大蒜中一種主要含硒化合物ESI-MS光譜圖2是本發明培植的富硒大蒜中一種主要含硒化合物(圖1)ESI-MS-MS光譜圖3是本發明培植的富硒大蒜中一種主要含硒化合物ESI-MS光譜圖(MS＝273)；
圖4是本發明培植的富硒大蒜中一種主要含硒化合物(圖3)ESI-MS-MS光譜
具體實施例方式
實施例1
采用通常的水培設施，以含硒酸鈉的含硒霍格蘭(Hoagland)水培完全營養液做硒肥與含硒量為40％的化學純硒酸鈉混合，取2.5mg硒酸鈉溶解在1升霍格蘭(Hoagland)水培完全營養液中，可配制成含硒量為1mg/L的含硒霍格蘭(Hoagland)水培完全營養液。在大蒜不同生長期施以不同濃度的水培液，其含硒Se量依次為幼苗期，5mg/L(即12.5mg硒酸鈉/1升水培完全營養液)；植株快速生長期，100mg/L(即250mg硒酸鈉/1升水培完全營養液)；花牙分化期，50mg/L(即125mg硒酸鈉/1升水培完全營養液)；抽薹后，10mg/L(即25mg硒酸鈉/1升水培完全營養液)；采用一周更換一次含硒水培營養液方式，栽培生產大蒜和蒜薹。收獲的大蒜含硒60.5mgSe/kg鮮蒜，蒜薹含硒量26.3mgSe/kg。用本發明培植的富硒大蒜主要含硒化合物的光譜圖如圖1-4所示。抑制MNNG誘發大鼠的胃癌作用見表1、2。
實施例2
按通常的大蒜、蒜薹的種植時間播種、間苗、施肥的培植程序進行，包括以分析純亞硒酸鈉與市售的日本園試標準通用水培營養液混合配成含無機硒的水培液作單一硒肥，取2.23mg亞硒酸鈉(含硒量為45％)溶解在1升日本園試標準通用水培營養液中，可配制成含硒量為1mg/L的含硒水培營養液；采用通常的水培設施和通常的水培工藝進行培養(包括往水培營養液中通入空氣等工藝，保持大蒜整個生長期間供其根部生長所需氧氣的充足供應的水培條件)；包括以下步驟
(1)在幼苗期施以亞硒酸鈉與市售的日本園試標準通用水培營養液配成含無機硒Se量為0.1mg/L(即0.22mg亞硒酸鈉/l升水培營養液)；采用一周更換一次硒肥水培營養液的方式；
(2)在植株快速生長期施以亞硒酸鈉與日本園試標準通用水培營養液配成含無機硒Se量為10mg/L(即22.3mg亞硒酸鈉/l升水培營養液)；采用一周更換一次培養液的方式；
(3)在花牙分化期施肥，施以亞硒酸鈉與日本園試標準通用水培營養液配成含無機硒Se量為10mg/L(即22.3mg亞硒酸鈉/l升水培營養液)；采用一周更換一次培養液的方式；
(4)在抽薹后施肥，施以亞硒酸鈉與日本園試標準通用水培營養液配成含無機硒Se量為5mg/L(即11.15mg亞硒酸鈉/l升水培營養液)；采用一周更換一次培養液的方式栽培生產大蒜和蒜薹。
另外，更換出的含無機硒水培營養液，再經添加亞硒酸鈉或硒酸鈉使水培營養液調節到所需的含硒濃度，還可循環使用。
用本實施例培植的富硒大蒜主要含硒化合物的光譜圖如圖1-4所示。對六種人體癌細胞的抑制作用和其它性能如表4所示。
實施例3
按通常的大蒜、蒜薹的種植時間播種、間苗、施肥的培植程序進行，施以亞硒酸鈉與市售的霍格蘭(Hoagland)水培完全營養液配成含無機硒的水培液作單一硒肥，采用通常的水培設施和通常的水培工藝進行培養(包括往水培營養液中通入空氣等工藝，保持大蒜整個生長期間供其根部生長所需氧氣的充足供應的水培條件)；包括以下步驟
(1)在幼苗期施以硒酸鈉與市售的霍格蘭(Hoagland)水培完全營養液配成含無機硒Se量為50mg/L(即111.5mg亞硒酸鈉/l升水培營養液)；采用一周更換一次硒肥水培營養液的方式；
(2)在植株快速生長期施肥，施以硒酸鈉與市售的霍格蘭(Hoagland)水培完全營養液配成含無機硒Se量為150mg/L(即334.5mg亞硒酸鈉/l升水培營養液)；采用一周更換一次培養液的方式；
(3)在花牙分化期施肥，施以亞硒酸鈉與市售的霍格蘭(Hoagland)水培完全營養液配成含無機硒Se量為100mg/L(即223mg亞硒酸鈉/l升水培營養液)；采用一周更換一次培養液的方式；
(4)在抽薹后施肥，施以硒酸鈉與市售的霍格蘭(Hoagland)水培完全營養液配成含無機硒Se量為50mg/L(即111.5mg亞硒酸鈉/l升水培營養液)；采用一周更換一次培養液的方式栽培生產大蒜和蒜薹。
另外，更換出的含無機硒水培營養液，再經添加亞硒酸鈉或硒酸鈉使水培營養液調節到所需的含硒濃度，還可循環使用。
實施例4
培養步驟同實施例3，只是硒酸鈉與日本園試標準通用水培營養液配成含無機硒的硒肥水培營養液的含硒濃度不同，其中(1)在幼苗期施以含無機硒Se量為20mg/L(即50mg硒酸鈉/1升水培營養液)；(2)在植株快速生長期施肥，施以含無機硒Se量為70mg/L(即175mg硒酸鈉/l升水培營養液)；(3)在花牙分化期施肥，施以含無機硒Se量為50mg/L(即125mg硒酸鈉/l升水培營養液)；(4)在抽薹后施肥，施以含無機硒Se量為20mg/L(即50mg硒酸鈉/l升水培營養液)；用本實施例培植的富硒大蒜主要含硒化合物的光譜圖如圖1-4所示。對六種人體癌細胞的抑制作用和其它性能如表4所示。
實施例5在我國高硒區，選擇總硒含量為10，20mgSe/kg土的地塊各三塊(0.2畝/塊)，在種植大蒜前10天，分別施入含硒量50mgSe/kg的高硒煤矸石粉硒肥(未燃燒)100和60斤(按500和300斤/畝計算)，大蒜生長期和蒜薹伸長期(采薹前15天)，追施20斤(以100斤/畝計算)硒肥。收取蒜薹和蒜球。在大蒜快速生長期和花芽分化期分別輔助噴施40L含0.3mgSe/L(26.8mg亞硒酸鈉用40L水溶解配制和0.2mgSe/L的亞硒酸鈉液(18mg亞硒酸鈉用40L水溶解配制)。收取蒜薹和大蒜含硒平均為36mgSe/kg(范圍為32-40)和43mgSe/kg(范圍38-50mgSe/kg)鮮樣。
用本實施例培植的富硒大蒜主要含硒化合物的光譜圖如圖1-4所示。抑制高血脂作用見表3。
實施例6在我國非高硒區，選擇三塊0.2畝的地(含硒0.79-0.82mgSe/kg土)，以灌溉流動水通過裝有高硒煤矸石(83.4mgSe/kg煤矸石)水泥過濾池流入土壤。施硒肥期及水泥過濾池中高硒煤矸石量為大蒜生長期，鱗芽、花芽分化期各100斤/次(按500斤/畝/次計算)、蒜薹伸長期(采薹前15天)150斤(按750斤/畝計算)和采薹后15天60斤(按300斤/畝計算)，在大蒜快速生長期輔助噴施40L含0.3mgSe/L的亞硒酸鈉液(26.8mg亞硒酸鈉用40L水溶解配制)。收獲的大蒜和蒜薹含硒量分別在28-32mgSe/kg和19-21mgSe/kg鮮樣范圍內。表1 MNNG誘發Wistar大鼠腺胃胃竇粘膜上皮細胞異倍體形成率比較##N正常飼料組、HG高劑量普通蒜組、LG低劑量普通蒜組、HSe高亞硒酸鈉組(含硒量為3.0mg/kg飼料)、LSe低亞硒酸鈉組(含硒量為1.5mg/kg飼料)、HSeG高劑量富硒蒜組(含硒量為3.0mg/kg飼料)、LSeG低劑量富硒蒜組(含硒量為1.5mg/kg飼料)。其中HG和LG組飼料中添加的蒜量分別與HSeG和LSeG組相同，HSe和LSe組含硒量分別與HSeG和LSeG組相等。
表2 GST活力比較##N正常飼料組、HG高劑量普通蒜組、LG低劑量普通蒜組、HSe高亞硒酸鈉組(含硒量為3.0mg/kg飼料)、LSe低亞硒酸鈉組(含硒量為1.5mg/kg飼料)、HSeG高劑量富硒蒜組(含硒量為3.0mg/kg飼料)、LSeG低劑量富硒蒜組(含硒量為1.5mg/kg飼料)。其中HG和LG組飼料中添加的蒜量分別與HSeG和LSeG組相同，HSe和LSe組含硒量分別與HSeG和LSeG組相等。表3.普通大蒜、富硒大蒜和亞硒酸鈉對大鼠血清TC、TG和AI的影響組別 供硒水平 血清總膽固醇血清甘油三脂動脈粥樣
(mgSe/kg飼料) (mmol/L)(mmol/L)硬化指數正常飼料對照組 0.007 2.10±0.13a0.43±0.07a0.65±0.28a高脂飼料對照組 0.076 3.43±0.65b0.75±0.12b4.13±0.62b高脂飼料+亞硒酸 2.72.35±0.26a0.53±0.13a2.03±0.58c鈉組高脂飼料+富硒蒜 2.72.31±0.12a0.47±0.11a1.56±0.46c組高脂飼料+普通蒜 0.076 2.79±0.69ab 0.66±0.14b3.59±1.72b組#高脂飼料+亞硒酸鈉組和高脂飼料+富硒蒜組含硒量相同，為2.7mgSe/kg飼料。高脂飼料+普通蒜組和高脂飼料+富硒蒜組添加的蒜量相同，為20g蒜粉/kg飼料。動脈粥樣硬化指數＝(血清總膽固醇-高密度脂蛋白)/高密度脂蛋白。
表4大蒜和富硒大蒜產品對六種人體癌細胞的抑制作用(ED50)A2780(卵巢癌)、Bel(肝癌)、BGC(胃癌)、HCT(結腸癌)、KB(口腔上皮癌)、L1210(白血病)
權利要求
1、一種含有富硒的大蒜和富硒蒜薹的培植方法，按通常的大蒜、蒜薹的種植時間播種、間苗、施肥的培植程序進行，采用通常的水培設施和通常的水培工藝進行培養或采用通常的土壤栽培；其特征在于在大蒜、蒜薹的不同生長時期施以包括亞硒酸鈉或硒酸鈉與水培營養液混合配成含無機硒不同濃度的水培液作單一硒肥，包括以下步驟
(1)在幼苗期施以用亞硒酸鈉或硒酸鈉與水培營養液混合配成濃度為含無機硒Se量為0.1-50mg/L的無機硒水培營養液做硒肥，該無機硒水培營養液采用一周更換一次的方式；
(2)在植株快速生長期施肥，施以用亞硒酸鈉或硒酸鈉與水培營養液混合，配成含無機硒Se量為10-150mg/L濃度的含硒水培營養液做硒肥，該硒肥水培營養液采用一周更換一次培養液的方式；
(3)在花牙分化期施肥，施以含亞硒酸鈉或硒酸鈉與水培營養液混合的無機硒水培營養液做硒肥，該硒肥配成濃度為含無機硒Se量10-100mg/L；采用一周更換一次培養液的方式；
(4)在抽薹后施肥，施以用亞硒酸鈉或硒酸鈉與水培營養液混合，配成濃度為含無機硒Se量0-50mg/L的無機硒水培營養液做硒肥，采用一周更換一次培養液的方式栽培生產大蒜和蒜薹。
2.按權利要求1所述的含有富硒的大蒜和富硒蒜薹的培植方法，其特征在于還包括一周更換出的含無機硒水培營養液，再經添加亞硒酸鈉或硒酸鈉使水培營養液調節到每一階段硒肥所需的含硒濃度，循環使用。
3.按權利要求1所述的含有富硒的大蒜和富硒蒜薹的培植方法，其特征在于所述的硒肥還包括根據上述的含無機硒水培營養液或水與高硒煤矸石混合，其混合比例為1∶10-1∶100(按重量份)，以流動水流過該高硒煤矸石粉的含無機硒水培營養液，采上述的含無機硒水培營養液的工藝步驟進行培植。
4.按權利要求3所述的含有富硒的大蒜和富硒蒜薹的培植方法，其特征在于所述的含硒煤矸石為含硒Se量＞20mg/kg的，經粉碎，過2-5mm篩制成高硒煤矸石粉。
全文摘要
本發明涉及一種含有富硒的大蒜和富硒蒜薹的培植方法。該方法包括按通常的大蒜、蒜薹的種植時間播種、間苗、施肥的培植程序進行，采用通常的水培設施和通常的水培工藝進行培養或采用通常的土壤栽培；其特征在于在大蒜、蒜薹的不同生長時期施以包括亞硒酸鈉或硒酸鈉與水培營養液混合配成含無機硒不同濃度的水培液作單一硒肥。本發明培植的富硒大蒜不僅保留了普通大蒜的保健功能，而且其因累積了含硒化合物，能得到含硒量極高的大蒜(50－300mg/kg鮮樣)，并易于控制產品含硒水平，強化和拓寬了大蒜的保健功效。并且，該方法實施簡單，易于推廣。
文檔編號C05D9/00GK1390441SQ0114486
公開日2003年1月15日 申請日期2001年12月27日 優先權日2000年12月29日
發明者楊文婕 申請人:楊文婕