CN102531745B - 一种生产有机富硒米的水稻专用肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产有机富硒米的水稻专用肥及其制备方法。其特征在于以一种含硒胡麻饼作为硒源，通过氮磷钾的合适配比和硅肥的配伍，混合造粒而成。本发明的富硒有机无机肥料不但可有效提高水稻籽粒中的硒含量，还能促进土壤有机质积累，改善土壤结构和理化性质。制备本发明的富硒有机无机专用复合肥料，不会增加肥料的生产成本，是一种易于推广的专用肥料。

Description

一种生产有机富硒米的水稻专用肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及肥料，具体是说一种适合桂林地区生产有机富硒米的水稻专用肥及其制备方法。

背景技术

硒是人和动物必需的微量元素，是一种抗氧化剂，具有缓解衰老的作用，能消除多种有害自由基，与维生素E协同作用被称为抗氧化的“黄金搭档”。缺硒会导致人体免疫力下降，和克山病、大骨节病的发生，严重缺硒会发生如冠心病、溶血性贫血及肝癌等多种病症。目前，全世界范围内缺硒的人群数估计在5000万到1亿。

我国（13个省）的普查结果表明，人均每日硒摄入量仅为36微克，低于世界卫生组织推荐的50微克标准，不到美国的三分之一，更远低于中国营养学会建议的每日补充50至200微克的量。我国人均每日硒摄入量严重不足，影响了国民身体素质和健康。

硒摄入量不足有2个重要原因：第一，我国的硒资源分布严重不均。1980年，全国硒普查表明，我国既有世界罕见的高硒区（湖北恩施），但有2/3地区是国际公认的缺硒地区，且其中1/3以上的地区为严重缺硒，其中苏、浙、皖等长三角地区为严重缺硒区。在缺硒地区，土壤缺硒、食物缺硒，导致人群硒供应不足。第二，中国人饮食结构造成硒摄入有限。硒含量相对较高的食物包括海鲜、肉类和动物内脏，从中国传统饮食习惯和大多数实际生活条件来说肉类比例相对较低。

虽然对于贫硒地带可以采取多种途径进行补硒，但普遍认为，人体的硒主要来源于食物，食物补硒更加合适。相对于无机硒，生物源有机硒具有吸收利用率高、毒副反应小等优点，且植物硒优于动物硒。

水稻是我国的主要粮食作物，以稻米为主食的人口约占全国总人口的50％。但据对我国30个省市地区调查，除湖北恩施地区大米含硒量较高外，其余地区的大米含量均低于食物硒含量低限临界值0.06mg/kg，属低硒大米。因此，通过合适途径，提高稻米中硒含量，对于改善我国居民的硒营养具有重要意义。

通过育种或肥料进行主食作物的硒营养生物强化，提高可食部分的硒含量，是解决世界范围内人群硒养摄入不足的食物系统策略的一个重要组成部分，而肥料（农业生物营养强化）被认为对硒等的强化更为有效。通过水稻富硒栽培技术培育的稻米是一种天然富硒米，这种有机态的硒人体吸收利用率高，克服了营养强化米的不足，而又避开了转基因稻米的生物安全性问题争论，因而通过这一途径来开发富硒米这一新型功能稻米将有着非常广阔的应用前景，并对改善人民的硒营养不足有着现实的意义。

目前，国内生产富硒大米的肥料施用主要是通过叶面喷施的方法，即在水稻生产过程中叶面喷施含无机硒的富硒剂。如CN ZL200410009346.3《一种富硒水稻的栽培方法》中公开了一种通过叶面喷施由含硒无机化合物和磷酸盐组成的富硒剂培育富硒水稻的方法。CN101228834A《一种生物富硒营养大米的生产方法》提出了一种在水稻生长的不同时期，喷施由稀土微肥、亚硒酸钠和硼酸溶液混合制成的混合液，以生产富硒营养大米的方法。CN ZL01144575.0《富硒植物营养调节剂》公开了一种由硒酸或亚硒酸的钠盐、钾盐、铵盐与5－硝基愈创木酚、2,4-二硝基苯酚或邻苯二酚的的钠盐、钾盐、铵盐配制的水制剂。CN ZL200610078710.1《一种喷施于叶子的富硒肥料及其制备方法》提供了一种含硒并与不同比例的氮、磷、钾及锌、镁、铜等多种有益中微量元素等组成的叶面肥配方及其制备方法。

上述专利所都采用叶面喷施无机硒的方法，其优点是作物吸收快。但是其缺点也很明显，首先叶面喷施要求硒肥含量比较高，如CN ZL01144575.0《富硒植物营养调节剂》中的硒酸或亚硒酸的盐的含量为4～25％。高浓度的硒肥增加了用肥成本；其次，因为叶面喷施，硒肥很容易洒落到田里，这样就对田间径流水和土壤造成一定的污染而且是很大的浪费；再次，常导致无机硒残留量大，而无机硒对机体有明显的毒害作用，安全性较低。

也有专利采用基肥施用含无机硒的方式培育富硒米。如CN ZL02124833.8《有机无机复混硒肥及其制备方法》公开了一种硒肥（硒酸钠、亚硒酸钠或其它的硒酸盐或亚硒酸盐）含量为0.1%~0.4%的有机无机复混硒肥； CN 101791081 A公开了一种富硒米及其生产方法，是将富硒营养剂（由纳米硒植物营养剂和氮磷钾复合肥混合组成）在施用前再加入氮磷钾复合肥混合后作为基肥施入田间，收获后所得。该方法相比叶面喷施富硒剂，硒的用量明显减少，而且米中的硒主要以有机硒的形态存在，易于被人体吸收，具有明显的进步。但是该发明中所使用的富硒营养剂并且需要在施用前人工将富硒营养剂与氮磷钾复合肥按一定比例拌匀后施用。CN 101054315A公开了一种富硒生态全元肥料及其生产方法，将亚硒酸钠、鸡粪（或牛羊粪）、干酵母或酵母泥、腐植酸、活性硅溶胶等在反应釜中反应，搅拌均匀后封闭发酵30天，再加入凹凸棒土、尿素混合造粒、烘干而成。

上述专利或技术都是以无机硒（硒酸盐或亚硒酸盐）作为肥料的硒来源，因此，需要进一步改进硒肥的制备和施用方法。

桂林是广西水稻的主产区，素有“桂北粮仓”之称。每年水稻播种面积在460万亩左右，全市12个县，有9个县四国家优质商品粮生产基地。据调查，桂林地区稻田土壤有机质含量平均为3.94%，全氮含量平均为0.219%，绝大部分稻田土壤有机质、全氮处于中等以上，并且多数处于丰富和较丰富状态；速效磷含量平均为6.48 mg/kg，速效钾含量平均为53.51mg/kg，绝大部分稻田土壤磷、钾处于中等以下，且多数处于较缺和缺乏状态，速效磷缺乏面积（含较缺和极缺部分）占87.43%，速效钾缺乏面积（含较缺和极缺部分）占93.77%，；土壤pH值平均为6.15。（引自 蒋毅敏，2001，桂林市水稻土养分状况研究，广西农学报，2001，（1）：15-20）。因此，针对桂林地区水稻土的肥力状况和理化特性，研发一种适合本地区的生产有机富硒营养强化大米的专用肥料，对于提高水稻品质，改善硒营养，促进优质高质粮食生产具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，而提供一种生产有机富硒米的水稻专用肥及其制备方法，这种肥料特别适合于桂林地区栽培有机富硒米水稻使用。

实现本发明目的的技术方案是：

一种生产有机富硒米的水稻专用肥，它是用下述物料及用料重量份比经混合、采用团粒法造粒工艺或挤压法造粒工艺或掺混法工艺制成，其用料及用料重量份比为：

含硒胡麻饼30~60，

氮肥15～28，

磷肥11～25.5，

钾肥8～15，

硅肥 3～10。

所述的含硒胡麻饼全硒含量大于0.0015%；氮肥可以是尿素、氯化铵中的至少一种；磷肥可以是磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钙和钙镁磷肥中的至少一种；钾肥可以是氯化钾、磷酸二氢钾和磷酸一氢钾中的的至少一种；硅肥可以是烧过的稻壳灰、钢渣、粉煤灰或硅酸钠、硅酸钾中的至少一种；含硒胡麻饼可以经农家堆沤或经工厂化堆肥后使用。

所述含硒胡麻饼、氮肥、磷肥、钾肥、硅肥等物料按比例混合后，有机质、纯氮（N）、磷（以P₂O₅计）、钾（以K₂O计）、硒（以Se计）、硅（以Si计）的重量百分比为：

     有机质   15~20%，

     纯氮（N）9～12%，

     磷（以P₂O₅计） 4～7％，

钾（以K₂O计）7～10％，

硒（以Se计）  0.0005~0.008%，

硅（以Si计）  1～5%。

经发酵腐熟的含硒胡麻饼，除了含有有机硒外，还含有生化黄腐酸、氨基酸等活性有机物质，及堆肥过程中微生物分泌的如IAA等有利于作物生长的生理活性物质，这些有机物料可以刺激作物的根系发育和植株生长，为土壤提供更大的缓冲能力，缓解由水稻植株根系分泌有机酸的pH下降，而相对较高的pH环境有利于保持土壤中硒酸盐和亚硒酸盐的比例，提高硒的生物有效性和水稻对硒的利用率。

本发明中氮磷钾等养分的比例和含硒胡麻饼的用量，针对当前桂林地区绝大部分稻田土壤磷、钾处于中等以下，且多数处于较缺和缺乏的状况进行设计和调整，以期供应水稻生长时的磷钾，并提高土壤中的磷钾含量，并为富硒水稻提供足够的硒；同时严格控制硫酸盐的含量，以减少其对水稻富硒能力的负面影响，并适当提高活性磷的含量，以提高作物对硒的吸收转化。

本发明所述一种生产有机富硒米的水稻专用肥的施用方法是：

   （1）第一次施用：在水稻移植前，施用做基肥，施用量为每亩20～35公斤；耕地后在破垡前在均匀撒施，作为面肥，施用量为每亩10～25公斤；

  （2）第二次施用：在水稻分蘖末期搁田前施用，作为追肥，施用量为每亩30～50公斤。

本发明的有益效果在于：

（1）采用土壤施肥的方法，生产有机富硒营养强化米，改变以往叶面施肥生产富硒米的弊端，而且不再施用亚硒酸盐、硒酸盐等无机硒肥，大大减少硒肥可能造成的环境污染，同时变废为宝，降低了生产成本；

（2）富硒水稻专用肥的施肥时期与常规水稻生产施肥相同，不需要特殊处理， 节约了劳动力，而如采用叶面施用硒肥则需要单独喷施，如遇下雨还需要重新喷施。

（3）基于水稻土的特性，因地制宜调整NPK的养分比例和硒肥含量，为作物提供适宜的平衡的NPK营养，并添加腐熟有机肥、硅肥等提高作物抗逆性、改善光合作用、刺激根系发育、促进作物生长和对硒的吸收转化，从而达到节肥降本，提高米质的目的。

（4）本发明组分中含有硅肥，硅肥可提高作物抗逆性、改善光合作用、刺激根系发育，增强水稻抗病能力，提高结实率，促进干物质的累积进而增加产量，并有改善米质的作用，从而促进作物生长和对硒的吸收转化。

具体实施方式

以下通过实施例介绍本发明的实现及所带来的有益效果，但不对本发明保护范围构成任何限定。

实施例1 ：制备富硒水稻专用肥

市购制备肥料所需的原料，其中氮肥可以是尿素、氯化铵中的至少一种，磷肥可以是磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钙和钙镁磷肥中的至少一种，钾肥可以是氯化钾、磷酸二氢钾和磷酸一氢钾中的的至少一种，硅肥可以是烧过的稻壳灰、钢渣、粉煤灰或硅酸钠、硅酸钾中的至少一种，含硒胡麻饼全硒含量大于0.0015%。

含硒胡麻饼、氮肥、磷肥、钾肥和硅肥各组份重量份配比为：

含硒胡麻饼30~60，

氮肥15～28，

磷肥11～25.5，

钾肥8～15，

硅肥 3～10

上述物料按比例混合后，有机质、纯氮（N）、磷（以P₂O₅计）、钾（以K₂O计）、硒（以Se计）、硅（以Si计）的重量百分比为：

     有机质   15~20%，

     纯氮（N）9～12%，

     磷（以P₂O₅计） 4～7％，

钾（以K₂O计）7～10％，

硒（以Se计）  0.0005~0.008%，

硅（以Si计）  1～5%。

含硒胡麻饼可以经农家堆沤或经工厂化堆肥后使用。

制备方法是：

采用团粒法造粒工艺，其设备和工艺和现有团粒法生产有机无机复混肥料的设备和工艺技术相同，腐熟的含硒胡麻饼、氮肥、磷肥、钾肥和硅肥在造粒机内混合均匀，并造粒。经检测其产品质量达到了质量标准。 

采用挤压法造粒工艺，其设备和工艺和现有挤压法生产有机无机复混肥料的设备和工艺技术相同，腐熟的含硒胡麻饼、氮肥、磷肥、钾肥和硅肥在造粒机内混合均匀，并造粒。经检测其产品质量达到了质量标准。

采用掺混法工艺，其设备和工艺和现有掺混法生产有机无机复混肥料的设备和工艺技术相同，腐熟的含硒胡麻饼、氮肥、磷肥、钾肥和硅肥在混合机内搅拌混合均匀。经检测其产品质量达到了质量标准。

实施例2 ：

一种生产有机富硒米的水稻专用肥，用料及用料重量份配比为：工厂化腐熟含硒胡麻饼 47.5份，尿素4.5份、氯化铵17份、磷酸一铵8份和过磷酸钙3份、氯化钾10份、稻壳灰10份；采用团粒法造粒工艺，其设备和工艺和现有团粒法生产化肥和有机无机肥的设备和工艺技术相同，其与现有设备的区别是在造粒机前增加一台与造粒机连接的计量泵。将经工厂化腐熟的含硒胡麻饼按比例加入造粒机内，上述添加剂与尿素、磷酸一铵、过磷酸钙、氯化钾、硅酸钠、凹凸棒土按比例在造粒机内混合均匀，并造粒。最终获得富硒有机无机肥料，经检测其产品质量达到了质量标准。

本发明专用肥经检测：各组份的重量百分比为：有机质20%，纯氮（N）9%，磷（以P₂O₅计） 4％，钾（以K₂O计） 7％，硒（以Se计）0.004%；

本实施例田间肥效试验数据如下：

田间试验地点：广西省桂林市临桂县会仙镇，供试土壤的基本理化性质见表1。

表1 供试土壤基本化学性质

供试水稻：中广香一号。

  本实施例富硒有机无机肥的施用方法为：

a．第一次施用：在水稻移植前，先施用35公斤富硒有机无机专用肥料做基肥；耕地后在破垡前在均匀撒施15公斤富硒有机无机专用肥料作为面肥；

   b．第二次施用：在水稻分蘖末期搁田前施用富硒有机无机专用肥料作为追肥，施用量为每亩50公斤；

水稻成熟收割后测定大米里的总含硒量，测定方法按照GB/T 22499-2008《富硒稻谷》。同时测定有机硒和无机硒的含量：

每千克大米里的总硒含量为0.12~0.020 毫克，平均为0.16毫克，达到富硒水稻标准。同时，有机硒含量80.2~87.4%。

实施例3 ：

一种生产有机富硒米的水稻专用肥，其用料及用料重量份配比为：经工厂化发酵腐熟的含硒胡麻饼47.5份，尿素 14.3份，磷酸二铵7.2份和钙镁磷肥7.4份，氯化钾13份和磷酸二氢钾1.9份，硅酸钠5份，凹凸棒土3.7份；采用料浆法造粒工艺，其设备和工艺和现有料浆法生产化肥和有机无机肥的设备和工艺技术相同。先将除腐熟含硒胡麻饼的其它组分按照比例混合，在造粒工序前将腐熟含硒胡麻饼直接按比例加到熔融状态的肥料混合料浆中，经混合均匀后，通过造粒机完成造粒，其余所有工艺条件与现有料浆法生产复合肥的生产工艺条件备相同，经检测其产品质量达到了质量标准。

本发明专用肥经检测：各组份的重量百分比为：有机质20%，纯氮（N）11%，磷（以P₂O₅计） 5％，钾（以K₂O计） 9％，硒（以Se计）0.003%，

本实施例田间试验数据如下：

田间试验地点：广西省桂林市灌阳县洞井镇，土壤基本理化性质见表2。

表2 供试土壤基本化学性质

供试水稻：中广香一号。

本实施例富硒有机无机肥的施用方法为：

（1）第一次施用：在水稻移植前，先施用30公斤富硒有机无机肥料做基肥；

（2）第二次施用：耕地后在破垡前在均匀撒施20公斤富硒有机无机肥料作为面肥；

（3）第三次施用：在水稻分蘖末期搁田前施用富硒有机无机肥料作为追肥，施用量为每亩40公斤。

施用本实施例富硒有机无机肥后，水稻成熟收割后测定大米里的总含硒量，同时测定有机硒和无机硒的含量。

经检测施用富硒有机无机肥的水稻成熟后，每千克大米里的总硒含量为0.15~0.23毫克，平均为0.19毫克，同时，有机硒含量83.1~86.7%。达到GB/T 22499-2008《富硒稻谷》的标准。

实施例4：

一种生产有机富硒米的水稻专用肥，其用料及用料重量份配比为：农家堆沤的含硒胡麻饼55份，尿素21份，磷酸一铵11份和过磷酸钙4份和钙镁磷肥4份，氯化钾10份、磷酸氢二钾1份，硅酸钠3.5份和钢渣1.5份。采用掺混法工艺，其设备和工艺和现有掺混法生产有机无机复混肥料的设备和工艺技术相同，腐熟的含硒胡麻饼、氮肥、磷肥、钾肥和硅肥在混合机内搅拌混合均匀，通过造粒机完成造粒，经检测其产品质量达到了质量标准。

Claims (3)

1.一种生产有机富硒米的水稻专用肥，其特征在于：它是用下述物料及用料重量份比经混合、采用团粒法造粒工艺或挤压法造粒工艺或掺混法工艺制成： 

含硒胡麻饼30~60，

氮肥15～28，

磷肥11～25.5，

钾肥8～15，

硅肥 3～10，

其中：含硒胡麻饼全硒含量大于0.0015%。

2.如权利要求1所述的生产有机富硒米的水稻专用肥，其特征在于：所述含硒胡麻饼、氮肥、磷肥、钾肥、硅肥按比例混合后，有机质、纯氮以N计、磷以P₂O₅计、钾以K₂O计、硒以Se计、硅以Si计的重量百分比为：

有机质     15~20%，

纯氮       9～12%，

磷         4～7％，

钾         7～10％，

硒         0.0005~0.008%，

硅         1～5%。

3.权利要求1所述的生产有机富硒米的水稻专用肥的施用方法是：

（1）在水稻移植前，先施用富硒有机无机专用肥料做基肥；

（2）耕地后在破垡前在均匀撒施富硒有机无机专用肥料作为面肥；

（3）在水稻分蘖末期搁田前施用富硒有机无机专用肥料作为追肥。