專利名稱：一種栽培富碘作物的肥料及其制備和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種栽培富碘作物的肥料及其制備和應用，屬于肥料和肥料制造技術領域。
背景技術：
碘是人體必需的一種微量元素，有“智力元素”之稱。它參與甲狀腺激素的合成，對于人類的營養具有相當重要的作用。WHO建議成年人應攝入150 μ g/d的碘，孕乳婦稍高，為200 μ g/d,兒童則相應減少攝碘量。人體缺碘會引發一系列的疾病，如甲狀腺腫、早產、死胎、先天畸形、聾、啞、癡呆等都可以因為缺碘而引起。碘缺乏病是世界上分布最廣、發病人數最多的地方病，我國是世界上嚴重缺碘的地區之一。碘的缺乏將會引起甲狀腺腫大癥，這已經成為全球范圍的一大公·共衛生問題。據報道，人體對不同種類食物中碘的生物利用率最高可達99%。因此，提高食品中碘的含量對碘缺乏癥的防治具有重大意義。上世紀80年代以前，人們對于缺碘的危害已經有所了解，為解決這種廣泛存在的碘缺乏問題，世界衛生組織呼吁全民食鹽加碘。我國是碘缺乏大國，從1995年起，我國開始實施全民食鹽加碘，食鹽中添加的碘為碘酸鉀或碘化鉀，是一種無機形態的碘，這種無機碘具有易于揮發損失、碘的利用率低等缺點。十年后，我國7-14歲學生的甲狀腺腫大率大幅下降，在占人口 90%以上的合格加碘食鹽覆蓋地區，完全消滅了克汀病的發生，過去隱性缺碘地區新出生兒童的平均智商提高了約11-12個智商點。對于碘缺乏地區的人群，通過食鹽加碘，使得碘缺乏弓I起的疾病的發生率大幅下降，但是國內一些沿海地區的甲狀腺疾病發病卻呈上升趨勢。2009年5月，衛生部牽頭進行了一項“沿海地區居民碘營養狀況”調查，發現這一現象的原因是與補碘過量有關。碘過量也容易引起碘致甲狀腺功能亢進癥、自身免疫甲狀腺病、甲狀腺功能減退癥、高碘甲狀腺腫以及甲狀腺癌等。根據這一現象，衛生部于2011年發布新修訂的《食用鹽碘含量》標準，部分地區下調了食鹽中的碘含量標準，大部分地區的食鹽碘含量標準調整為25 mg/kg左右。針對這一參考標準，我們可做一計算世界衛生組織推薦每人每天的食鹽攝入量是6 g，但中國國民普遍超過20 g/d,其碘的攝入量約500 μ g/d,遠遠超過150 μ g/d (成年人)的標準，這種過量的無機形態的碘的攝入危險性極大。以無機形式存在的碘不易被人體吸收，在一些情況下(諸如，無機碘濃度太高等)還會產生毒副作用，因此只有當無機形式的碘轉化成具有生物活性的碘時，才具有普遍的食用價值。生物碘是指在各種生命體系中存在的不同狀態的碘，具有很高的性能高安全性聞、穩定性聞、耐聞溫等特點。生物營養強化技術是指在生物的生長過程中進行營養和健康促進因子的強化過程的一門新型技術，屬于功能農業范疇。功能農業是指農產品的營養化、功能化，它是通過生物營養強化或其他生物技術手段使農產品具備保健功能性，是趙其國院士領銜的中國科學院農業領域戰略研究組編纂《中國至2050年農業科技發展路線圖》中明確提出的未來40年發展重要方向。功能農業的農產品具有食用和保健兩重功能，一般具有比普通農產品高I倍的價格，是生態高值農業的具體代表，發展功能農業是推動農民致富、農業發展、農村穩定的重要抓手。碘的生物營養強化是指在生物的生長過程中進行碘營養和健康促進因子的強化過程。人們已經開始通過生物營養強化技術的方法研發富碘食品，以增加人體碘的來源。一些大型海藻、海產品可作為人體碘的豐富來源干海帶中的碘含量可達3000 mg/kg，此外含碘量高的海產品還有紫菜、海魚、貝類、蛤、蚶等；在富含碘土壤中培育出的富碘蔬菜可作為人體碘的良好來源富碘西紅柿碘含量15 mg/kg,富碘蘿卜26 mg/kg ;動物生產的乳制品和蛋類也可作為良好來源蛋、奶含碘量約40 70 mg/kg ;一些谷類、豆類、根莖類和果實類食品則作為人體碘的微量來源，其碘含量大多在I mg/kg以下。遲玉森教授關于無機碘化鉀以及海帶中提取的有機碘的安全性進行了動物實驗
研究(遲玉森，2002)。調研報告指出，高劑量的無機碘使小鼠產生高碘甲腫，但高劑量的海帶有機碘卻并不會使小鼠產生高碘甲腫，而且海帶有機碘對于高碘甲腫的消除具有積極作用，海帶被認為是一種具有高安全性的補碘材料。然而，不少人并不能適應海帶的特殊腥味，因此海帶作為富碘材料也有一定的局限性，因此還應開發出適合不同人群的富碘材料。CN99120407. 7的專利報道了一種用于果蔬作物的含碘肥料及其制造方法，該方法制備了含碘量O. 8 20%的碘肥，用于蔬果作物的碘補充劑，并取得了一定的效果，然而該方法制作碘肥的工藝復雜，在肥料的制備過程中能源消耗極高，使得這種肥料使用成本極高，而且這種肥料釋放碘的速度過快，極易對作物的生長造成抑制作用，造成減產、絕收等不良效果，利用這種肥料所獲得的果蔬作物中的碘含量均低于20 mg/kg，其碘的轉化產出與投入比過低，另外，這種肥料的流失損失較大不具備物料節省的原則，而且對環境會產生一定的污染。CN200710070628. 9的專利報道了一種富碘菠菜的栽培方法，采用干海帶作為碘肥中碘的來源，同時通過提取海帶中的碘制得液體碘肥，這種方法也取得了一定的成功，然而，使用海帶作為碘肥，這需要消耗大量的海帶，是對糧食作物的不恰當使用，而且其投入成本也是很高，不適合推廣使用。目前，緩控釋肥的技術正逐漸被推廣和應用，緩釋指肥料的化學物質養分釋放速率遠小于速溶性肥料施入土壤后轉變為植物有效態養分的釋放速率，而控釋是指以各種調控機制使養分釋放按照設定的釋放模式(釋放率和釋放時間)與作物吸收養分的規律相一致。CN200810140079.2的專利報道了一種新型熱固性樹脂包膜尿素，是利用熱固性樹脂對尿素核芯進行包膜處理制得的控釋肥。然而，目前緩控釋肥技術一般應用于氮磷鉀等肥料，微量元素的緩控釋肥的報道還很少，對于微量元素碘的緩控釋肥技術還未有報道。不同元素在土壤中的遷移、轉化具有不同的特點及規律，由于元素的特性存在較大的差異，利用大量元素氮磷鉀的緩釋肥技術制造碘的緩釋肥效果并不佳，這種緩釋肥技術不適用于碘元素，因此，碘的緩控釋肥技術還需進行研究、開發。因此，有必要開發出碘的緩控釋肥，研究出具有良好的碘的緩控釋效果、制備過程更加節能、制作方法更為簡便、使用方法更為簡易、成本更低的作物通用碘緩釋肥料。
發明內容
為了解決上述技術問題，本發明提供一種栽培富碘作物的肥料，含有如下成分含碘物質與碘的緩釋載體。優選地，上述碘的緩釋載體的重量為含碘物質中碘的重量的O. 05^40倍。優選地，上述碘的緩釋載體的重量為含碘物質中碘的重量的f 20倍。優選地，上述含碘物質為碘單質、氫化碘、碘化物、碘酸、碘酸鹽、高碘酸、高碘酸鹽、碘代物、海藻碘、海帶碘或含碘生物體的一種或其任意比混合物。優選地，上述含碘物質為碘化物或碘酸鹽的一種或其混合物。優選地，上述碘的緩釋載體為天然納米材料凹凸棒土、活性炭、腐植酸、纖維素、秸桿、膨潤土、高嶺土、硅藻土、改性沸石或幾丁質的一種或其任意比混合物。進一步優選地， 上述碘的緩釋載體為天然納米材料凹凸棒土經過10(T20(TC加熱處理形成的改性凹凸棒土。優選地，上述碘的緩釋載體為經過超微粉碎后的粉末，其粒徑小于50 μ m,且其中納米級別所占的比例為3 25%。上述的栽培富碘作物的肥料的制備方法，包括如下步驟1)將上述緩釋載體經過超微粉碎，至粒徑小于50 μ m ;2)將步驟I)所得緩釋載體粉末與上述含碘物質混合均勻；3)將步驟2)所得混合物經過制粒機形成顆粒。上述的栽培富碘作物的肥料的應用方法，將上述肥料均勻施入挖好的穴中，并在其上覆蓋一層土，將作物幼苗移栽入穴。本發明能夠達到以下技術效果本發明提供的栽培富碘作物的肥料可以適合各種作物使用，能有效栽培出各種富碘作物，對于人類的碘營養強化具有重要意義；本發明所提供的栽培富碘作物的肥料具有一定的緩釋效果，可以大大減緩碘的釋放速度，減少碘的流失，提高了碘的利用率(可高達20%)和肥效期，降低了肥料對環境的污染，同時，本發明所提供的栽培富碘作物的肥料具有一定的保水能力，同時能夠改進土壤的持水保肥能力，能夠起到土壤改良劑的作用；另外，本發明提供的栽培富碘作物的肥料的制備方法簡單，肥料制造設備造價低廉，適用于大范圍的推廣應用。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。本發明提供的栽培富碘作物的肥料，含有如下成分含碘物質與碘的緩釋載體。其中，碘的緩釋載體的重量為含碘物質中碘的重量的O. 05^40倍。含碘物質可為碘單質、氫化碘、碘化物、碘酸、碘酸鹽、高碘酸、高碘酸鹽、碘代物、海藻碘、海帶碘或含碘生物體的一種或其任意比混合物。優選為碘化物或碘酸鹽的一種或其混合物。碘的緩釋載體可為天然納米材料凹凸棒土、活性炭、腐植酸、纖維素、秸桿、膨潤土、高嶺土、硅藻土、改性沸石或幾丁質的一種或其任意比混合物。優選為天然納米材料凹凸棒土經熱處理改性的改性凹凸棒土。本發明的栽培富碘作物的肥料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟1)將碘的緩釋載體放入氣流超微粉碎機中粉碎，使其為粒徑小于50 μ m的細小粉末，直至其中納米級別所占的比例為3 25%，備用經過超微粉碎，至粒徑小于50 μ m ;2)將步驟I)所得緩釋載體粉末與所述含碘物質混合均勻；3)將步驟2)所得混合物經過制粒機形成顆粒。其中，關于改性凹凸棒土的制備方法為
將購買的天然納米材料凹凸棒土放入馬弗爐中，爐中溫度由100°c逐步升溫至200°C，溫度每分鐘上升1°C，以此方法將天然納米材料凹凸棒土進行改性處理，以脫去凹凸棒土中的部分水、改變其比表面積及孔隙度等結構特性，得改性凹凸棒土。空白對照組實施例
準備好花椰菜栽培大田后，將花椰菜幼苗進行移栽、穴栽，后期進行必要的追施肥等管理，待作物收獲后測定花椰菜碘含量，作為空白對照組碘含量。普通碘肥實施例O :
準備好花椰菜栽培大田后，將碘化鉀(以碘的量計，250 g碘/畝)均勻施入挖好的穴中，并在其上覆蓋一層土，將花椰菜幼苗移栽入穴，其余栽培管理方法與一般的花椰菜(空白對照組)的種植方法一致，待作物收獲后統計生物量并測定碘含量，然后計算出碘的生物利用率，列入下表中。其中，碘的生物利用率計算公式如下
碘的生物利用率=(碘肥組碘含量-空白對照組碘含量)X畝產量/畝施用碘量 X 100%
緩釋碘肥實施例廣22
稱取改性凹凸棒土粉末、活性炭粉末、含碘物質，各組分的詳細用量見下表中各個實施例對應的用量。分別將各個實施例中的各組分在混合機中充分混合均勻，然后轉移至造粒機中擠壓造粒，裝袋并貼上成分標簽。準備好花椰菜栽培大田后，將本發明的實施例制備的栽培富碘作物的肥料(即緩釋碘肥)均勻施入挖好的穴中(碘的緩釋顆粒肥的用量為以碘的量計，250 g碘/畝)，并在其上覆蓋一層土，將花椰菜幼苗移栽入穴，其余栽培管理方法與一般的花椰菜(空白對照組)的種植方法一致，待作物收獲后統計生物量并測定碘含量，然后計算出碘的生物利用率，列入下表中。具體參數見下表
權利要求
1.一種栽培富碘作物的肥料，其特征在于，含有如下成分含碘物質與碘的緩釋載體。
2.根據權利要求I所述的栽培富碘作物的肥料，其特征在于，所述碘的緩釋載體的重量為含碘物質中碘的重量的O. 05^40倍。
3.根據權利要求2所述的栽培富碘作物的肥料，其特征在于，所述碘的緩釋載體的重量為含碘物質中碘的重量的廣20倍。
4.根據權利要求I所述的栽培富碘作物的肥料，其特征在于，所述含碘物質為碘單質、氫化碘、碘化物、碘酸、碘酸鹽、高碘酸、高碘酸鹽、碘代物、海藻碘、海帶碘或含碘生物體的一種或其任意比混合物。
5.根據權利要求4所述的栽培富碘作物的肥料，其特征在于，所述含碘物質為碘化物或碘酸鹽的一種或其混合物。
6.根據權利要求I所述的栽培富碘作物的肥料，其特征在于，所述碘的緩釋載體為天然納米材料凹凸棒土、活性炭、腐植酸、纖維素、秸桿、膨潤土、高嶺土、硅藻土、改性沸石或幾丁質的一種或其任意比混合物。
7.根據權利要求6所述的栽培富碘作物的肥料，其特征在于，所述碘的緩釋載體為天然納米材料凹凸棒土經過10(T20(TC加熱處理形成的改性凹凸棒土。
8.根據權利要求I所述的栽培富碘作物的肥料，其特征在于，所述碘的緩釋載體為經過超微粉碎后的粉末，其粒徑小于50μπι，且其中納米級別所占的比例為3 25%。
9.權利要求Γ8任一項所述的栽培富碘作物的肥料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟1)將所述碘的緩釋載體經過超微粉碎，至粒徑小于50 μ m ;2)將步驟I)所得碘的緩釋載體粉末與所述含碘物質混合均勻；3)將步驟2)所得混合物經過制粒機形成顆粒。
10.權利要求Γ8任一項所述的栽培富碘作物的肥料的應用方法，其特征在于，將所述肥料均勻施入挖好的穴中，并在其上覆蓋一層土，將作物幼苗移栽入穴。
全文摘要
本發明公開了一種栽培富碘作物的肥料及其制備方法，本發明的栽培富碘作物的肥料是將含碘物質與碘的緩釋載體經過充分混合制備而成的作物通用的碘緩釋肥料，通過控制碘的緩釋載體與碘的用量的比例，可制造出不同的碘緩釋效果的肥料，適合各種不同生長周期、不同需肥規律的作物使用，能栽培出各種富碘作物。該肥料造價較低，且不會或很少對環境造成污染，同時能夠改善土壤的持水保肥能力，起到土壤改良劑的作用，適用于大范圍的推廣應用。
文檔編號A01C21/00GK102816000SQ20121028386
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月10日 優先權日2012年8月10日
發明者毛彥軍, 王張民 申請人:蘇州安德魯尹生物技術咨詢有限公司