CN104725151B - 一种降低蔬菜硝酸盐含量的生物炭基钼肥 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低蔬菜硝酸盐含量的生物炭基钼肥，由以下重量份的组分组成：禾本科作物杆生物炭1～10份,活性硅肥1～10份，钼酸铵0.00001～0.0001份。本发明可以有效地提高蔬菜产量，降低蔬菜中的硝酸盐含量。盆栽实验表明，本发明的生物炭基钼肥可使蔬菜产量提高120～236％，蔬菜中硝酸盐含量降低38.6～42.9％，优选的配方可以蔬菜中蔬菜产量提高197‑236％，硝酸盐含量降低40～42％。

Description

一种降低蔬菜硝酸盐含量的生物炭基钼肥
技术领域
本发明涉及一种蔬菜肥料，特别涉及一种可降低蔬菜硝酸盐含量的生物炭基钼肥。
背景技术
硝酸盐与农药残留、重金属污染并列为蔬菜三大危害。硝酸盐在人体内经微生物作用可被还原成有毒的亚硝酸盐，亚硝酸盐可使血液的载氧能力下降，从而导致高铁血红蛋白低氧血症(Lorenz)。婴幼儿尤其如此；另一方面亚硝酸盐可与人体的次级胺(仲胺、叔胺、酰胺及氨基酸)反应，在胃腔中(pH＝3)形成强力致癌物——亚硝胺，从而诱发消化系统癌变。日本人每天摄入的硝酸盐相当于美国人摄入的3～4倍，因此日本人胃癌死亡率比美国高6～8倍。而人体摄入的硝酸盐有70％-80％来自蔬菜。因此，控制人体硝酸盐摄入的一个重要途径就是控制蔬菜的硝酸盐含量。而我国城市郊区蔬菜硝酸盐污染程度都较重，尤其是我国居民消费量较大的几种主要蔬菜(特别是叶菜)。这可能是导致了我国成为消化道癌症高发国家的直接原因。
为解决上述问题，目前采用的技术途径有：(1)平衡施肥措施，大量研究表明氮肥与钾肥配施可减少蔬菜硝酸盐积累，使用含氯肥料对降低蔬菜硝酸盐也有一定效果，但不显著；(2)限制使用含硝态氮肥料，但限制硝态氮肥的使用会大大降低蔬菜产量；(3)寻找具有抑制硝酸盐形成的物质，如双氰胺，但该物质易对作物生长产生抑制，并对环境有一定的毒性。
CN101690485A公开了一种降低叶类蔬菜硝酸盐含量的制剂，包括酒石酸钾：0.1-2.5g/l，还包括生长素类物质：0.01-5mg/l，细胞分裂素类物质：0.01-5mg/l。通过促进植物中的硝酸盐向蛋白质转化实现降低叶类蔬菜硝酸盐含量的目的。这种制剂含有大量的激素类物质，会影响蔬菜的正常生理活动，残留的制剂可能对后续栽培不利。
CN101830735A公开了一种用于降低蔬菜重金属和硝酸盐含量的叶面硅肥及其制备方法，该肥料为钼-二氧化硅复合溶胶，溶胶中含有的二氧化硅质量分数为10～25％、钼离子质量分数为0.05～5.5％；更为优选的为稀土-钼-二氧化硅复合溶胶，溶胶中含有的二氧化硅的质量分数为10～25％、钼离子的质量分数为0.05～5.5％、稀土离子的质量分数为0.1～7.5％。通过二氧化硅溶胶与钼元素复合，抑制蔬菜硝酸盐吸收积累的功能；通过进一步与稀土元素复合，提升了抑制蔬菜重金属和硝酸盐吸收的能力。这种制剂配方复杂，使用不太方便。
CN1524424公开了一种叶类蔬菜硝酸盐复合控制剂，以质量百分比计，具有氯化钾23％～35％、植物性硝化抑制剂17％～26％、二氰二胺14％～25％、钼酸铵7％～15％、硫酸锌9％～14％以及硼酸或硼砂4％～10％。配方较为复杂，降硝酸盐效果一般。
CN 102219599 A一种可降低蔬菜硝酸盐含量的组合物，组合物由甜菜碱30～80份、茶氨酸或茶氨酸盐10～30份、组氨酸或组氨酸盐10～60份、脯氨酸或脯氨酸盐10～30份组成。配方较为复杂，降硝酸盐效果仍不理想。
因此，需要研究和筛选具有降低蔬菜硝酸盐含量的新物质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可降低蔬菜硝酸盐含量的生物炭基钼肥。
本发明所采取的技术方案是：一种降低蔬菜硝酸盐含量的生物炭基钼肥，由禾本科作物杆生物炭1～10份,活性硅肥1～10份，钼酸铵0.00001～0.0001份组成。
优选的，生物炭基钼肥由以下重量份的组分组成：禾本科作物杆生物炭2～8份、活性硅肥2～8份、钼酸铵0.00001～0.00006份。
制作方法如下：将钼酸铵溶于水中，成钼酸铵溶液；按重量份比例取上述钼酸铵溶液再加水混匀后加入禾本科作物杆生物炭，吸附平衡，恒温鼓风干燥箱烘干，再加入活性硅肥，混匀。
本发明的生物炭基钼肥，可以有效地提高蔬菜产量，降低蔬菜中的硝酸盐含量。产生这种效果的原因分析在于：①生物炭改善了土壤物理性质，有利于植物生长；②钼是植物氮代谢关键酶的组成份，而广东省土壤缺钼严重且以酸性为主，钼施入酸性土壤后极易失活。生物炭一方面可提高钼的活性，另一方面它可将钼固定在其上缓慢释放，保持其持续高活性，使植物吸收的硝态氮(硝酸盐氮)持续转化成植物可利用的氨态氮，植物因吸收的硝态氮得以转化和促进植物生长等双重功效而使植物体内硝酸盐含量大幅降低。盆栽实验也表明，本发明的生物炭基钼肥可使蔬菜产量提高120～236％，蔬菜中硝酸盐含量降低38.6～42.9％，优选的配方可以蔬菜中蔬菜产量提高197-236％，硝酸盐含量降低40～42％。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但并非是对本发明的限制，凡依照本发明公开内容所作的任何本领域的等同替换，均属于本发明的保护范围。
禾本科作物杆生物炭的制备：将杀青烘干的禾本科作物杆样品破碎后放在真空管式炉内，通入N2作为保护气，以10℃/min速度升温至500℃-600℃后恒温炭化2h，冷却至室温后研磨粒径为通过1mm筛孔的生物炭颗粒，用塑封袋保存备用。钼酸铵、活性硅肥均市售可获得。
实施例一
一种可降低蔬菜硝酸盐含量的生物炭基钼肥,由以下几个组分组成：10㎎钼酸铵，2㎏禾本科作物杆生物炭，6㎏活性硅肥。
制作方法：禾本科作物杆生物炭和活性硅肥均过1mm筛孔，将10g钼酸铵溶于10L水中，成100㎎/L的钼酸铵溶液。因为钼的含量非常少，加到水中可以更好的与生物炭混均匀，取100ml上述钼酸铵溶液加2L水混匀后，加入2㎏禾本科作物杆生物炭，吸附平衡24h后，60℃恒温鼓风干燥箱烘干，再加入6㎏活性硅肥，混匀。
实施例二
一种可降低蔬菜硝酸盐含量的生物炭基钼肥,由以下几个组分组成：30㎎钼酸铵，2㎏禾本科作物杆生物炭，6㎏活性硅肥。
制作方法：禾本科作物杆生物炭和活性硅肥均过1mm筛孔，将10g钼酸铵溶于10L水中，成100㎎/L的钼酸铵溶液。取300ml上述钼酸铵溶液，加2L水，混匀后加入2㎏禾本科作物杆生物炭，吸附平衡24h后，60℃恒温鼓风干燥箱烘干，再加入6㎏活性硅肥，混匀。
实施例三
一种可降低蔬菜硝酸盐含量的生物炭基钼肥,由以下几个组分组成：60㎎钼酸铵，2㎏禾本科作物杆生物炭，6㎏活性硅肥。
制作方法：禾本科作物杆生物炭和活性硅肥均过1mm筛孔，将10g钼酸铵溶于10L水中，成100㎎/L的钼酸铵溶液。取600ml上述钼酸铵溶液，加2L水，混匀后加入2㎏禾本科作物杆生物炭，吸附平衡24h后，60℃恒温鼓风干燥箱烘干，再加入6㎏活性硅肥，混匀。
实施例四
一种可降低蔬菜硝酸盐含量的生物炭基钼肥,由以下几个组分组成：10㎎钼酸铵，4㎏禾本科作物杆生物炭，4㎏活性硅肥。
制作方法：禾本科作物杆生物炭和活性硅肥均过1mm筛孔，将10g钼酸铵溶于10L水中，成100㎎/L的钼酸铵溶液。取100ml上述钼酸铵溶液，加2L水，混匀后加入4㎏禾本科作物杆生物炭，吸附平衡24h后，60℃恒温鼓风干燥箱烘干，再加入4㎏活性硅肥，混匀。
实施例五
一种可降低蔬菜硝酸盐含量的生物炭基钼肥,由以下几个组分组成：30㎎钼酸铵，4㎏禾本科作物杆生物炭，4㎏活性硅肥。
制作方法：禾本科作物杆生物炭和活性硅肥均过1mm筛孔，将10g钼酸铵溶于10L水中，成100㎎/L的钼酸铵溶液。取300ml上述钼酸铵溶液，加2L水，混匀后加入4㎏禾本科作物杆生物炭，吸附平衡24h后，60℃恒温鼓风干燥箱烘干，再加入4㎏活性硅肥，混匀。
实施例六
一种可降低蔬菜硝酸盐含量的生物炭基钼肥,由以下几个组分组成：60㎎钼酸铵，4㎏禾本科作物杆生物炭，4㎏活性硅肥。
制作方法：禾本科作物杆生物炭和活性硅肥均过1mm筛孔，将10g钼酸铵溶于10L水中，成100㎎/L的钼酸铵溶液。取600ml上述钼酸铵溶液，加2L水，混匀后加入4㎏禾本科作物杆生物炭吸附平衡24h后，60℃恒温鼓风干燥箱烘干，再加入4㎏活性硅肥，混匀。
实施例七
一种可降低蔬菜硝酸盐含量的生物炭基钼肥,由以下几个组分组成：10㎎钼酸铵，6㎏禾本科作物杆生物炭，2㎏活性硅肥。
制作方法：禾本科作物杆生物炭和活性硅肥均过1mm筛孔，将10g钼酸铵溶于10L水中，成100㎎/L的钼酸铵溶液。取100ml上述钼酸铵溶液，加2L水，混匀后加入6㎏禾本科作物杆生物炭，吸附平衡24h后，60℃恒温鼓风干燥箱烘干，再加入2㎏活性硅肥，混匀。
实施例八
一种可降低蔬菜硝酸盐含量的生物炭基钼肥,由以下几个组分组成：30㎎钼酸铵，6㎏禾本科作物杆生物炭，2㎏活性硅肥。
制作方法：禾本科作物杆生物炭和活性硅肥均过1mm筛孔，将10g钼酸铵溶于10L水中，成100㎎/L的钼酸铵溶液。取300ml上述钼酸铵溶液，加2L水，混匀后加入6㎏禾本科作物杆生物炭，吸附平衡24h后，60℃恒温鼓风干燥箱烘干，再加入2㎏活性硅肥，混匀。
实施例九
一种可降低蔬菜硝酸盐含量的生物炭基钼肥,由以下几个组分组成：60㎎钼酸铵，6㎏禾本科作物杆生物炭，2㎏活性硅肥。
制作方法：禾本科作物杆生物炭和活性硅肥均过1mm筛孔，将10g钼酸铵溶于10L水中，成100㎎/L的钼酸铵溶液。取600ml上述钼酸铵溶液，加2L水，混匀后加入6㎏禾本科作物杆生物炭，吸附平衡24h后，60℃恒温鼓风干燥箱烘干，再加入2㎏活性硅肥，混匀。
盆栽试验
采用盆栽方法考察本发明的生物炭基钼肥对蔬菜生长发育、产量和硝酸盐含量的影响。所选土壤为广东省典型酸性低钼，即钼值低于6.2的土壤(土壤钼值＝pH值+土壤有效Mo×10)。供试土壤的基本性质见下表1所示。
表1供试土壤基本理化性质
土壤钼值<6.2时,表示土壤供钼不足，使用本发明的肥料效果非常良好；6.2一8.2时表示供钼中等,此时用本发明的肥料有增产效果。
试验共设4个处理，①CK(不施肥)；②2g钼酸铵/㎏拌种；③0.30㎎钼酸铵/㎏土基施；④本发明实施例八制得的生物炭基钼肥，生物炭施用量为总土量的6％，钼酸铵的量为0.30㎎/㎏土。蔬菜品种为菜心。每个处理4个重复。
称取过20目筛的上述供试土壤3㎏，加入实施例八的生物炭基钼肥180g，生物炭基钼肥与土壤充分混合后装入塑料钵中，与不施钼、钼拌种和钼基施对照。蔬菜品种为油青49天菜心。
表2施用生物炭基钼肥对蔬菜产量和硝酸盐含量影响
施用生物炭基钼肥对蔬菜产量和硝酸盐含量影响列于表2中，从表2可以看出，施用生物炭基钼肥可以大幅度提高蔬菜产量，与CK、Mo拌种和Mo基施相比，分别提高产量121.0％、236.5％和197.0％。同时施用生物炭基钼肥还可显著降低蔬菜体内硝酸盐含量，与CK、Mo拌种和Mo基施相比，分别下降了42.9％、40.2％和38.6％。
表3施用生物炭基钼肥对蔬菜品质的影响
生物炭基钼肥对蔬菜品质的影响列于表3中。由表3可见，施用生物炭基钼肥可大大提高蔬菜品质，与CK、Mo拌种和Mo基施相比，生物炭基钼肥分别提高了蔬菜的Vc含量34.1％、39.0％和29.7％，分别使蔬菜的可溶性蛋白质提高了45.4％、9.8％和21.7％，分别使蔬菜的可溶性固形物提高了83.3％、37.5％和83.3％。
表4对土壤有效态氮的影响
生物炭基钼肥对土壤有效态含量的影响见表4。由表4可见，施用生物炭基钼肥通过促进植物的氮代谢，促进植物从土壤中吸收氮而大大减少了土壤中可移动态氮含量，减少土壤中氮被淋洗进入水体造成水体富营养化的可能，对提高氮肥利用率，保护环境有重要作用。
上述其他实施例制得的生物炭基钼肥做上述同样的盆栽试验，均可获得近似的试验结果，不一一列举。
以上实施例仅用于阐述本发明，而本发明的保护范围并非仅仅局限于以上实施例，上述各实施例中禾本科作物杆生物炭和活性硅肥也可以取1-10重量份之间的其他端值，禾本科作物杆生物炭也可用其他类似的制炭方法制备，也可以市售获得。所述技术领域的普通技术人员依据以上本发明公开的内容和各参数所取范围，均可实现本发明的目的。

Claims (2)

1.一种降低蔬菜硝酸盐含量的生物炭基钼肥，其特征在于由以下重量份的组分组成：禾本科作物杆生物炭1～10份,活性硅肥1～10份，钼酸铵0.00001～0.0001份；
禾本科作物杆生物炭的制备：将杀青烘干的禾本科作物杆样品破碎后放在真空管式炉内，通入N2作为保护气，以10℃/min速度升温至500℃-600℃后恒温炭化2h，冷却至室温后研磨粒径为通过1mm筛孔的生物炭颗粒；
将钼酸铵溶于水中，成钼酸铵溶液；按重量份比例取上述钼酸铵溶液再加水混匀后加入禾本科作物杆生物炭，吸附平衡24h后，60℃恒温鼓风干燥箱烘干，再加入活性硅肥，混匀；
所述生物炭基钼肥施用量为总土量的6％。
2.根据权利要求1所述的生物炭基钼肥，其特征在于由以下重量份的组分组成：禾本科作物杆生物炭2～8份、活性硅肥2～8份、钼酸铵0.00001～0.00006份。
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