CN103787770A - 水稻用富锌营养剂及其制备和用于生产富锌大米的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水稻用富锌营养剂及其制备和用于生产富锌大米的方法。该富锌营养剂由如下重量份数的组分构成：锌源，以锌重量计0.5~25.5；生物有机肥0.3~1.8；腐殖酸1.8~2.5；肥料粘结剂0.01~0.05。在水稻种植过程中，施加上述富锌营养剂。本发明方法生产的大米含锌量达到18.2~27.5mg/kg，可直接做饭食用或加工成其他大米制品食用。
Description
技术领域
本发明属于农作物种植领域，具体涉及一种水稻用富锌营养剂及其制备和用于生产富锌大米的方法。
背景技术
我国有大约三分之二的居民以大米作为主食，作为我国最重要的粮食作物之一，水稻的种植面积占到我国粮食作物种植面积的一半，分布区域辽阔。基于人口压力等，我国在过去的大米生产中十分重视产量而忽视了大米的质量，在生活水平逐步提高的今天，人们对营养均衡的需求越来越高，使得近年来对大米的营养质量也越来越重视。
锌，元素符号Zn，是第四常见的金属，也是人体必需的微量营养元素之一，在人体中其含量仅次于铁，其对人体维持正常的生理功能发挥着不可替代的作用。现已发现锌参与了二百多种酶的合成与激活，是唯一在六大酶系中均存在的微量元素。同时也是多种金属蛋白、结构蛋白和核酸的重要组成成分，在调控机体物质合成与代谢，维持结构稳定等多个方面发挥着重要的作用。
成人每天的锌推荐摄入量为10~15 mg，经调查研究发现，我国水稻土缺锌的状况十分普遍，尤其是北方和长江中下游两岸的石灰性水稻土，这也造成了大米中锌的缺乏，进而可能导致人体锌摄入不足，对人体锌营养状况产生影响。据世界卫生组织报告，锌缺乏已经成为发展中国家居民健康状况的第五大威胁。锌缺乏可能导致生长发育落后、青春期发育迟缓、分娩异常、皮肤病、眼病、免疫功能减退等一系列疾病的发生，因此，科学补锌迫在眉睫。
大米是我国居民的主粮之一，食用富含锌的大米成为了科学补锌的重要手段之一。目前大米富锌技术主要有以下几种：
一、“外加法”， 如专利申请号200910248713.9，即将锌元素以添加剂的形式加入到成熟大米中，将含锌的溶液或粉剂按照一定的比例和大米混合，再进行一些加工而成。这样制作的富锌大米虽具有一定效果，但是人们在食用大米前会洗涤，俗称淘米，这个过程将会造成大量锌的流失起到的实际效果非常有限。
二、“内持法”，即把大米用含锌溶液浸泡后晒干。这种方法会破坏大米内部结构，影响口感，且费工费钱，不宜保存。
三、“作物叶喷法”，即在水稻的分蘖期、孕穗期、灌浆期向叶面喷施锌肥，使其叶面吸收、转化为富锌大米，如专利号200410084878.4和200610086308.8。这种方法虽然比较先进，但是叶面喷施肥会使得大米中大量无机态残留并且这种施肥方式会增加劳动成本，而且高浓度的液态肥料若控制不好可能造成作物叶面的损伤等。
四、对于向土壤施加锌肥的研究有大量报道，然而这些研究主要关注于土壤缺锌情况下补充作物正常生长所需的锌对作物的影响，加入的锌并非为了提高作物中的锌含量。少量报道也关注施锌对作物锌含量提高效果的影响，然而一般都效果不佳，作物中的锌含量仅能小幅提高，郭九信等在《氮锌互作对水稻产量及籽粒氮、锌含量的影响》中发现在土壤中直接施用锌肥能显著提高水稻籽粒中的锌积累量，从该文献中给出的图表分析，水稻籽粒中锌含量最多可提高约12%。施锌同时可提高水稻籽粒中氮含量和粗蛋白含量，有助于提高大米的品质。但是在实际生产生活中，特别是在人们越来越重视生活质量的今天，10%左右的提高还显得不足。为了满足这种需求，我们需要得到更高锌含量大米。文献中所述的大量施氮可提高大米中锌含量，但俄胜哲等在《氮磷钾肥对稻米铁、锌、铜、锰、镁、钙含量和产量的影响》中发现随着施用氮肥的增加，水稻籽粒中锌含量呈现先增长后减少的趋势。郝虎林等在《供氮水平对稻株铁、锰、铜、锌含量和稻米品质的影响》一文中也发现了同样的趋势。因此，通过提高氮肥用量来大幅提高大米中锌含量的方法可行性不高。
因此，获得高安全性的更高锌含量的大米的技术问题有待解决。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水稻用富锌营养剂及其制备和用于生产富锌大米的方法，用此方法生产的大米锌含量为18.2~27.5 mg/kg。
本发明提供的一种水稻用富锌营养剂由如下重量份数的组分构成：
锌源，以锌重量计 0.5~25.5；
生物有机肥 0.3~1.8；
腐殖酸 1.8~2.5；
肥料粘结剂 0.01~0.05。
优选地，所述锌源为含锌元素的矿物材料或含锌的化合物中一种或几种的混合物。
优选地，所述锌源为可溶性锌盐或氧化锌中的一种或几种的混合物.
优选地，所述可溶性锌盐为硫酸锌、醋酸锌、氯化锌、氧化锌中的一种或几种的混合物。
本发明提供上述的水稻用富锌营养剂的制备方法，包括如下步骤：
1）将锌源、生物有机肥、腐殖酸磨成粉末状待用；
2）按照所述量将生物有机肥、腐殖酸和锌源混合均匀；
3）将步骤2）中所述混合物在圆盘上造粒，造粒时加入所述量的肥料粘结剂，所得肥料颗粒即为富锌营养剂。
本发明提供上述的水稻用富锌营养剂用于生产富锌大米的方法，包括如下步骤：
1）在育秧土装盘前，育秧土和富锌营养剂混合，富锌营养剂以锌的重量计与育秧土的重量比为1~10: 1000。
2）将混合了富锌营养剂的育秧土装入育秧盘；
3）按照水稻育秧方式，进行撒种、覆膜、注水；
4）育苗完成后，机械或人工插秧至大田，最终收获富锌大米。
优选地，步骤1）中富锌营养剂以锌的重量计与育秧土的重量比为4: 1000。
本发明提供另一种上述的水稻用富锌营养剂用于生产富锌大米的方法，包括如下步骤：
1）在种植的秧田中，施基肥时将富锌营养剂与基肥一起施入土壤中，土壤湿润，富锌营养剂的施加重量以锌的重量计为0.25~2kg/一分地（一分地为66.67平方米，一亩为十分地）；
2）待秧苗高8~12 cm时，将富锌营养剂与叶期追肥一起施入土壤中，富锌营养剂的施加重量以锌的重量计为0.05~1 kg/一分地。
3）水稻育秧后，秧苗经机械或人工插秧至大田，最终收获富锌大米。
优选地，步骤1）中富锌营养剂的施加重量以锌的重量计为0.5~1.5 kg/一分地；步骤2）中富锌营养剂的施加重量以锌的重量计为0.25~0.5 kg/一分地。
进一步优选地，步骤1）中富锌营养剂的施加重量以锌的重量计为1~1.5 kg/一分地。
本发明优点在于：
1、按照本发明方法生产的大米含锌量达到18.2 ~27.5 mg/kg，可直接做饭食用或加工成其他大米制品食用。
2、按照本发明方法生产的大米符合国家食品标准的要求，保持了大米原有的营养又达到了富锌的目的，具有良好的生理活性，易于消化吸收。
3、具有很好的可控性，可根据不同需求生产不同锌含量的大米。
4、本发明提供的生产富锌大米的方法操作简便，降低了农民的劳动强度和用工成本。使用本方法，能保证从水稻发芽后育苗开始，一直到收获期，为水稻提供定量并充足的锌源。使水稻从幼苗开始就由根部从土壤中吸收并积累锌，在生长发育过程中不断通过光合作用等生理活动转化积累，使得转化周期更长，含量更稳定。
5、本发明与插秧后追施锌营养剂相比，所添加的富锌营养剂位于水稻根际的土壤中，能与水稻根充分接触并被吸附或吸收，大幅度提高锌营养剂的吸收利用率，可降低投入成本，是一种更加高效的生产方法。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
首先将硫酸锌、氯化锌、乙酸锌、腐殖酸、生物有机肥磨成粉状。
按重量，称取1.5份生物有机肥和2份腐殖酸，混合均匀，再称取20 份（以锌的重量计）硫酸锌，混合均匀，添加0.03 份肥料粘结剂（任意市售肥料粘结剂，如羧甲基纤维素）在圆盘上造粒，所得富锌营养剂标记为一号营养剂；
称取0.3份生物有机肥和2.5 份腐殖酸，混合均匀，再称取0.5 份（以锌计）氯化锌，混合均匀，添加0.01 份肥料粘结剂在圆盘上造粒，所得富锌营养剂标记为二号营养剂；
称取1.8 份生物有机肥和1.8 份腐殖酸，混合均匀，再称取25.5 份（以锌计）乙酸锌，混合均匀，添加0.05 份肥料粘结剂在圆盘上造粒，所得富锌营养剂标记为三号营养剂。
称取1份生物有机肥和2份腐殖酸，混合均匀，再称取18份（以锌计）氧化锌，混合均匀，添加0.03份肥料粘结剂在圆盘上造粒，所得富锌营养剂标记为四号营养剂。
称取0.8份生物有机肥和1.8份腐殖酸，混合均匀，再称取10份（以锌计）硫酸锌和10份（以锌计）氯化锌，混合均匀，添加0.05份肥料粘结剂在圆盘上造粒，所得营养剂标记为五号营养剂。
实施例一
在江苏某水稻种植基地，按照秧盘育秧方式培育富锌大米，共培育秧苗9组。
具体步骤如下：
1）在育秧土装盘前，育秧土和富锌营养剂混合，富锌营养剂以锌的重量计与育秧土的重量比为0.1~10: 1000。
2）将混合了富锌营养剂的育秧土装入育秧盘；
3）按照水稻育秧方式，进行撒种、覆膜、注水；
4）育苗完成后，机械或人工插秧至大田，最终收获富锌大米。
实施例2-7所用富锌营养剂为一号营养剂，实施例8所用为二号营养剂，而实施例9所用为三号营养剂，实施例10所用为四号营养剂，实施例11所用为五号营养剂。
实施例1：按照2亩大田插秧用量，以常规育秧并机械插秧方式，最终收获大米后检测锌含量；
实施例2-7：按照2亩大田插秧用量，将育苗土和富锌营养剂（以锌的重量计）分别按照重量比例1000：1，1000：2，1000：4，1000：6，1000：8，1000：10混合均匀，之后按常规操作直至收获大米，检测大米锌含量。
实施例8、9、10、11所用比例同实施例7。
上述实施例所得最终结果如下表所示：
| 实施例 | 育秧土与富锌营养剂（以锌的重量计）的重量比 | 大米锌含量（mg/kg） |
| 实施例1 | 1000:0 | 14.4 |
| 实施例2 | 1000:1 | 18.2 |
| 实施例3 | 1000:2 | 21.3 |
| 实施例4 | 1000:4 | 25.4 |
| 实施例5 | 1000:6 | 26.1 |
| 实施例6 | 1000:8 | 26.9 |
| 实施例7 | 1000:10 | 27.5 |
| 实施例8 | 1000:10 | 26.5 |
| 实施例9 | 1000:10 | 27.0 |
| 实施例10 | 1000:10 | 26.8 |
| 实施例11 | 1000:10 | 27.1 |
实施例二
在江苏某水稻生产基地，按照旱地秧田育秧方式培育2亩水稻所需秧苗（二分秧田地）共计14组。
1）在种植的秧田中，施基肥时将富锌营养剂与基肥一起施入土壤中，土壤湿润，富锌营养剂的施加重量以锌计为0.25~2kg/一分地；
2）待秧苗高8~12 cm时，将富锌营养剂与叶期追肥一起施入土壤中，富锌营养剂的施加重量以锌计为0.05~1 kg/一分地。
3）水稻育秧后，秧苗经机械或人工插秧至大田，最终收获富锌大米。
其中实施例2-12所用富锌营养剂为一号营养剂，实施例13所用为二号营养剂，实施例14所用为三号营养剂，实施例15所用为四号营养剂，实施例16所用为五号营养剂。
实施例1：按照常规旱地秧田育秧插秧过程生产，最终收获大米后检测锌含量；
实施例2-16：每组实验分别在种植两亩水稻所需秧苗的有效面积（二分秧田地）的秧田中，按照下表所示方式向育秧田里添加富锌营养剂，其余操作按照常规旱地秧田育秧插秧过程生产，最终收获大米后检测锌含量。
上述实施例所得最终结果亦在下表中予以展示：
从以上实施例可以看出：利用本发明提供的方法栽培出的大米锌含量可达到18.2~27.5 mg/kg，且具有较好可控性，可根据不同需要生产不同锌含量的大米。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种水稻用富锌营养剂，其特征在于，由如下重量份数的组分构成：
锌源，以锌重量计 0.5~25.5；
生物有机肥 0.3~1.8；
腐殖酸 1.8~2.5；
肥料粘结剂 0.01~0.05。
2.根据权利要求1所述的水稻用富锌营养剂，其特征在于，所述锌源为含锌元素的矿物材料或含锌的化合物中一种或几种的混合物。
3.根据权利要求2所述的水稻用富锌营养剂，其特征在于，所述锌源为可溶性锌盐或氧化锌中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求3所述的水稻用富锌营养剂，其特征在于，所述可溶性锌盐为硫酸锌、醋酸锌、氯化锌或氧化锌中的一种或几种的混合物。
5.权利要求1-4任一项所述的水稻用富锌营养剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将锌源、生物有机肥、腐殖酸磨成粉末状待用；
2）按照所述量将生物有机肥、腐殖酸和锌源混合均匀；
3）将步骤2）中所述混合物在圆盘上造粒，造粒时加入所述量的肥料粘结剂，所得肥料颗粒即为富锌营养剂。
6.权利要求1~4任一项所述的水稻用富锌营养剂用于生产富锌大米的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）在育秧土装盘前，育秧土和富锌营养剂混合，富锌营养剂以锌的重量计与育秧土的重量比为1~10: 1000；
2）将混合了富锌营养剂的育秧土装入育秧盘；
3）按照水稻育秧方式，进行撒种、覆膜、注水；
4）育苗完成后，机械或人工插秧至大田，最终收获富锌大米。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1）中富锌营养剂以锌的重量计与育秧土的重量比为4: 1000。
8.权利要求1~4任一项所述的水稻用富锌营养剂用于生产富锌大米的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）在种植的秧田中，施基肥时将富锌营养剂与基肥一起施入土壤中，土壤湿润，富锌营养剂的施加重量以锌的重量计为0.25~2kg/一分地；
2）待秧苗高8~12 cm时，将富锌营养剂与叶期追肥一起施入土壤中，富锌营养剂的施加重量以锌的重量计为0.05~1 kg/一分地；
3）水稻育秧后，秧苗经机械或人工插秧至大田，最终收获富锌大米。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤1）中富锌营养剂的施加重量以锌的重量计为0.5~1.5 kg/一分地；步骤2）中富锌营养剂的施加重量以锌的重量计为0.25~0.5 kg/一分地。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤1）中富锌营养剂的施加重量以锌的重量计为1~1.5 kg/一分地。
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Denomination of invention: Zinc-rich nutrient for rice, preparation method thereof and method for producing zinc-rich rice with nutrient Effective date of registration: 20161128 Granted publication date: 20160629 Pledgee: China Coal Group Shanxi Huayu Energy Co.,Ltd. Pledgor: WEIGANG BIOTECHNOLOGY JIANGSU Co.,Ltd. Registration number: 2016990001025 |
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