本發明屬于農業領域,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。我國屬于土壤嚴重缺硒的國家,全國約有70%的國土面積都屬于缺硒地區。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,由于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于硒營養缺乏狀態。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污染,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:
本發明的目的在于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,本發明采用如下技術方案:
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%,硅酸鈉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%,硅酸鈉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、曬干后,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,然后降溫至30℃~40℃,再攤開曬干即得。
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%。
所述硅酸鈉中硅含量為55wt%。
所述促進含硒水田土壤中硒活化的調理劑的制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、硅酸鈉、泥炭土粉碎,過100目篩;
(2)物料調配:將步驟(1)處理后的各原料粉末按配比混合,攪拌均勻,然后將混合物料過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,并在造粒過程中間歇噴施清水,使混合物料表面濕潤,翻動形成球核,球核形成的時間控制在8~10 min;再連續加入剩余混合物料,使球核逐漸長大;整個造粒時間控制在12~15 min;
(4)烘干:將造好的顆粒直接曬干或于60~70℃烘干機中烘干,使其水分含量≤5%;
(5)過篩:將烘干后的顆粒過篩,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于硒含量大于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,并含有少量的氮、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;硅酸鈉中的硅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、硅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,制得一種可活化土壤中硒元素并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,適用于水稻的種植。
本發明原料來源廣泛、成本低廉,制備工藝簡單易行,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%,硅酸鈉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、曬干后,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,然后降溫至30℃~40℃,再攤開曬干即得。
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%。
所述硅酸鈉中硅含量為55wt%。
所述促進含硒水田土壤中硒活化的調理劑的制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、硅酸鈉、泥炭土粉碎,過100目篩;
(2)物料調配:將步驟(1)處理后的各原料粉末按配比混合,攪拌均勻,然后將混合物料過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,并在造粒過程中間歇噴施清水,使混合物料表面濕潤,翻動形成球核,球核形成的時間控制在8~10 min;再連續加入剩余混合物料,使球核逐漸長大;整個造粒時間控制在12~15 min;
(4)烘干:將造好的顆粒直接曬干或于60~70℃烘干機中烘干,使其水分含量≤5%;
(5)過篩:將烘干后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于理解,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,但是本發明不僅限于此。
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,硅酸鈉7 kg,泥炭土8 kg;其制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、硅酸鈉、泥炭土粉碎,過100目篩;
(2)物料調配:將步驟(1)處理后的各原料粉末按配比混合,攪拌均勻,然后將混合物料過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,并在造粒過程中間歇噴施清水,使混合物料表面濕潤,翻動形成球核,球核形成的時間控制在9 min;再連續加入剩余混合物料,使球核逐漸長大;整個造粒時間控制在13 min;
(4)烘干:將造好的顆粒于60℃烘干機中烘干,使其水分含量≤5%;
(5)過篩:將烘干后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,硅酸鈉6 kg,泥炭土10 kg;其制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、硅酸鈉、泥炭土粉碎,過100目篩;
(2)物料調配:將步驟(1)處理后的各原料粉末按配比混合,攪拌均勻,然后將混合物料過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,并在造粒過程中間歇噴施清水,使混合物料表面濕潤,翻動形成球核,球核形成的時間控制在8 min;再連續加入剩余混合物料,使球核逐漸長大;整個造粒時間控制在12 min;
(4)烘干:將造好的顆粒直接曬干,使其水分含量≤5%;
(5)過篩:將烘干后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,硅酸鈉5 kg,泥炭土5 kg;其制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、硅酸鈉、泥炭土粉碎,過100目篩;
(2)物料調配:將步驟(1)處理后的各原料粉末按配比混合,攪拌均勻,然后將混合物料過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,并在造粒過程中間歇噴施清水,使混合物料表面濕潤,翻動形成球核,球核形成的時間控制在10 min;再連續加入剩余混合物料,使球核逐漸長大;整個造粒時間控制在15 min;
(4)烘干:將造好的顆粒于70℃烘干機中烘干,使其水分含量≤5%;
(5)過篩:將烘干后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制備的調理劑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,并以未施用調理劑的水田為陰性對照,水稻收獲后取樣進行測定,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)后,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,海藻皮的使用有助于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,采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%,氨基酸含量提高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范圍所做的均等變化與修飾,皆應屬本發明的涵蓋范圍。