CN104996115A

CN104996115A - 一种中低镉盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法

Info

Publication number: CN104996115A
Application number: CN201510345958.9A
Authority: CN
Inventors: 王胜
Original assignee: Weifang Yourong Industry Co Ltd
Current assignee: Weifang Yourong Industry Co Ltd
Priority date: 2015-06-23
Filing date: 2015-06-23
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2035-06-23
Also published as: CN104996115B

Abstract

本发明公开了一种中低镉盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，所述方法包括盐碱地的选择、盐碱地改良、土壤中的镉吸附处理、提取植物盐；所述土壤中的镉吸附处理，间种反枝苋和披碱草进行土壤中镉的吸附，所述的反枝苋和披碱草的间种比例，优选为4:1；所述的反枝苋和披碱草的间种，种植密度优选为10×40cm。本发明制备的植物盐中，镉含量降低至0.002mg/kg；本发明制备的植物盐，氯化钠含量为39%，氯化钾含量为12%；本发明制备的植物盐，Mg含量为4%，Ca含量为8%，Fe含量为750mg/kg；有效的解决了中低镉盐碱地种植盐地碱蓬提取的植物盐中镉含量过高的问题。

Description

一种中低镉盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法

技术领域

本发明涉及一种植物盐的提取方法，具体涉及一种中低镉盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，属于盐碱地改造以及综合利用领域。

背景技术

现今，随着对野生植物资源开发研究的不断深入，人们逐渐发现，碱蓬一种优质蔬菜、经济作物和具有医疗保健价值的植物资源。盐地碱蓬是世界上含盐量最高的草本植物之一，全盐量高，此外脂肪、蛋白质外，矿物质、微量元素和维生素的含量丰富，其中许多指标都高于螺旋藻，碱蓬中维生素C含量高于或相当于一般蔬菜；维生素B2含量为一般蔬菜的5～8倍；含Se量较一般食物高10倍左右。碱蓬种籽和茎叶的蛋白质中人体必需氨基酸含量高，而且结构比目前已知的优良天然食物都更为均衡，其蛋白质中人体必需氨基酸含量与世界卫生组织给出的完全蛋白质指标相当接近。

碱蓬适于在盐碱地种植并进行植物盐生产开发，但目前相关部门尚未对这一问题给予充分重视，长期以来，碱蓬自生自灭，未得到充分的开发利用，现有技术从盐地碱蓬提取植物盐也存在很多不足，具体有以下缺陷：

（1）进行土壤中的镉吸附处理后，盐碱地土壤中镉含量降低不明显；

（2）中低镉盐碱地，由于盐碱地中镉含量比较高，在此种盐碱地中种植出的盐地碱蓬中镉含量比较高，因此从盐地碱蓬中提取的植物盐中镉含量较高，镉会对呼吸道产生刺激，长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈，镉化合物不易被肠道吸收，但可经呼吸被体内吸收，积存于肝或肾脏造成危害，尤以对肾脏损害最为明显，还可导致骨质疏松和软化。

（3）制备的植物盐，Mg、Ca、Fe、天冬氨酸、缬氨酸、亮氨酸、谷氨酸、甘氨酸等营养元素含量较低。

发明内容

本发明针对以上不足，提供一种中低镉盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，实现以下发明目的：

（1）本发明制备的植物盐中，镉含量显著降低；

（2）本发明制备的植物盐中，氯化钠含量达39%，氯化钾含量达12%；

（3）本发明制备的植物盐中，微量元素Mg、Ca、Fe的含量提高；

（4）本发明制备的植物盐中，天冬氨酸、缬氨酸、亮氨酸、谷氨酸、甘氨酸含量显著提高；

（5）本发明显著降低中低镉盐碱地土壤中的镉含量；

（6）本发明有效改良种植区域的盐碱地土壤，降低土壤含盐量，降低土壤pH，增加土壤有机质含量，增加土壤的透气和持水孔隙。

为解决上述技术问题，采用以下技术方案：

一种中低镉盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，所述方法包括盐碱地的选择、盐碱地改良、土壤中的镉吸附处理、提取植物盐。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

所述土壤中的镉吸附处理，间种反枝苋和披碱草进行土壤中镉的吸附，所述的反枝苋和披碱草的间种比例，优选为4:1。

所述的反枝苋和披碱草的间种，种植密度优选为10×40cm。

所述土壤中的镉吸附处理，处理后土壤中镉含量降至0.1mg/kg。

所述方法制备的植物盐中，镉含量为0.002mg/kg。

所述的提取植物盐，包括提取，所述提取，将碱蓬嫩茎叶经清洗、干燥、粉碎至20-100um的超微粉后，加入水进行混合，加入碱性蛋白酶、组织蛋白酶、纤维素酶各1万单位，37-45℃处理40-120min，煮沸，降温到60-65℃。

所述的提取植物盐，还包括喷雾干燥，所述喷雾干燥，采用双流向螺旋式喷嘴，进行喷雾干燥，喷雾干燥的条件为：喷雾干燥进口温度为120~130℃，进样流速为8-9 mL/min；出口温度为45-48℃。

所述的盐碱地选择，各项指标为：土壤pH为8.6-8.8，土壤含盐量为3.6-4.3%，土壤含镉量为4mg/kg，土壤的透气孔隙为4-5%，土壤的持水孔隙为14-15%，土壤有机质含量为4.1-4.2g/kg。

所述盐碱地改良，采用土壤改良剂进行改良土壤，所述土壤改良剂，各组分的质量比例为：脱硫石膏88～92份、黄腐酸 15-18份、秸秆1～3份、麦饭石2～6份、甘蔗渣1～3份、粉煤灰3～6份、豆饼3～8份、山楂粉2-3份、保水剂 0.5-0.8份、月桂醇乙氧基硫酸铵 0.6-0.9份、淀粉－丙烯晴10-16份、蜀葵粉 15-18份、盐单胞菌属噬盐菌0.01～0.05份。

采用以上技术方案，有益效果为：

（1）本发明制备的植物盐中，镉含量降低至0.002mg/kg；

（2）本发明制备的植物盐，氯化钠含量为39%，氯化钾含量为12%；

（3）本发明制备的植物盐，Mg含量为4%， Ca含量为8%，Fe含量为750mg/kg；

（4）本发明制备的植物盐，天冬氨酸含量为27.7 mg/g，缬氨酸含量为9.2 mg/g，亮氨酸含量为10.5mg/g，谷氨酸含量为37.5mg/g，甘氨酸含量为17.6 mg/g；

（5）本发明显著降低中低镉盐碱地土壤中的镉含量，土壤中镉含量由原来的4mg/kg降低至0.1mg/kg；

（6）本发明有效改良种植区域的盐碱地土壤，降低土壤含盐量，降低土壤pH，增加土壤有机质含量，增加土壤的透气和持水孔隙，土壤含盐量为0.4-0.7%，土壤pH为7.4-7.7，土壤的有机质含量为1.2g/kg，土壤的透气孔隙为15%，土壤的持水孔隙为48%；

（7）本发明盐地碱蓬种子萌发率为98.4-99.5％，幼苗期生长良好，种植一年后，地上干重生物量在25000kg/hm²以上。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1 一种中低镉盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法

（一）盐碱地的选择

土壤pH为8.6-8.8，土壤含盐量为3.6-4.3%，土壤含镉量为4mg/kg，土壤的透气孔隙为4-5%，土壤的持水孔隙为14-15%，土壤有机质含量为4.1-4.2g/kg。

（二）盐碱地改良

施用土壤改良剂，进行盐碱地改良。

改良剂各组分的质量比例为：脱硫石膏88～92份、黄腐酸 15-18份、秸秆1～3份、

麦饭石2～6份、甘蔗渣1～3份、粉煤灰3～6份、豆饼3～8份、山楂粉2-3份、保水剂 0.5-0.8份、月桂醇乙氧基硫酸铵 0.6-0.9份、淀粉－丙烯晴10-16份、蜀葵粉 15-18份、盐单胞菌属噬盐菌0.01～0.05份；

所述的秸秆粉碎长度95％以上为0.55-0.60mm。

改良剂的制备方法：将脱硫石膏、麦饭石、甘蔗渣、粉煤灰、豆饼、山楂粉、蜀葵粉混合、粉碎，再加入黄腐酸、秸秆、保水剂、月桂醇乙氧基硫酸铵、淀粉－丙烯晴，置于预混机中混合30分钟，向预混后的混合物中加入盐单胞菌属噬盐菌，混合，即得成品。

改良剂的施用方法：土壤改良剂在整地起垄时以基肥形式施于垄体内，施用量为800-900公斤/亩，整平地面，进行植株的种植。

（三）土壤中的镉吸附处理

在盐碱地间种反枝苋和披碱草，进行土壤中镉吸附处理，包括以下步骤：

步骤1、播种育苗

披碱草的播种：种子质量要求达到国家规定的Ⅲ以上种子标准，播前要检验待播种子的品质，判定级别，计算出实际播种量，每亩播种量，为1.5～2.0千克，披碱草可撒播，可条播，条播行距15～25厘米；大面积撒播应以10～20亩为单元分区划片播种；要求播种量与播种面积对应一致，并做好落粒密度检查，认真控制播种的均匀度。

反枝苋的播种：基肥施入苗床，翻耕，整地，在平整好的苗床上按10cm行距开小沟，沟深4cm左右，再在小沟内每隔10cm点播粒种子，播种后细土覆盖种子，播种后覆盖薄膜，促进全苗，幼苗出土5-6成左右及时揭去地膜，齐苗后注意通风散湿。

待两种植物高度长至8-12cm时，移栽到盐碱地进行间种。

步骤2、间种反枝苋和披碱草

春天2-3月，在盐碱地间种反枝苋和披碱草，采用一定的间种比例和种植密度。

步骤3、管理

种植后进行日常管理，反枝苋和披碱草种植后刈割3次，收获时间分别为移栽后4个月、8个月、12个月，每次取样后反枝苋和披碱草的留茬高度为7cm。

（四）种植盐地碱蓬

间种反枝苋和披碱草一年后，收割、整地、种植盐地碱蓬，盐地碱蓬的种植方法为：

步骤1、整理土地

先施入底肥，然后采用机械翻耕表层土壤，将土块耙碎疏松表土，使地表平整无明显凸凹起伏，使表层土壤平整细碎。

步骤2、滴灌带布设

毛管滴灌带布设采用“一管一行”方式，滴灌毛管间距0.9m，滴灌灌水器流量控制在2L/h。

步骤3、播种

播种期选择在4月下旬至5月初，种植方式为条播，将盐地碱蓬种子掺细沙和水拌至散粒，种植于毛管两侧区域，距离10cm，形成20cm宽的播种带，播种量控制在25kg/hm²。

步骤4、灌溉

撒播完种子后进行滴灌，每次灌溉程度以相邻毛管灌水湿润范围重叠为止，全生育期总灌溉定额5000m³/hm²，萌发期滴灌较频繁，间隔2天滴水一次，每次滴灌量150m³/hm²，滴水10次后，进入幼苗生长期，幼苗期延长滴灌时间间隔，每次滴灌量110m³/hm²，幼苗期后，盐地碱蓬抗盐能力增强，滴灌间隔期也逐渐延长。碱蓬种植一年后，收获，用于提取植物盐。

（五）提取植物盐

步骤1、清洗

将碱蓬嫩茎叶、穗轴可食用部分铺展，厚度为4cm，通过高速流动的压缩空气将干粉从喷嘴喷出，利用携带有干粉的气流冲击植物表面，将表面附着物吹扫掉，空气气流的气压以0.8Mpa为宜，吹扫时间为35分钟，空气气流的流速为20kg/L；

再只用压缩空气，吹扫表面，将表面沉积的干粉吹掉，压缩空气气流的气压以1.5Mpa为宜，吹扫时间为8分钟，空气气流的流速为20kg/L。

步骤2、干燥

将清洗干净的碱蓬经过离心脱水干燥，干燥后水分含量不超过碱蓬总质量的8%。

步骤3、粉碎

干燥后的碱蓬，切成10mm大小的段，用粉碎机粗碎，得粗粉，粒径为300um-400um；将上述粗粉加入球磨机，球磨机转速为40-50转/分，经过0.5-3小时球磨粉碎，得到粒径为20-100um的超微粉。

步骤4、提取

加入水进行混合，加入碱性蛋白酶、组织蛋白酶、纤维素酶各1万单位，37-45℃处理40-120min，煮沸，降温到60-65℃。

步骤5、吸附杂质

加入活性炭4-5g，搅拌保温60分钟。

步骤6、过滤

滤膜的孔径为115nm，所述过滤是在压力为0.7Mpa的条件下进行。

步骤7、喷雾干燥

采用双流向螺旋式喷嘴，进行喷雾干燥，喷雾干燥的条件为：喷雾干燥进口温度为120~130℃，进样流速为8-9 mL/min；出口温度为45-48℃。

实施例2 反枝苋和披碱草的间种比例单因素分析

采用实施例1中的盐碱地的选择、盐碱地改良、土壤中的镉吸附处理的方法，改变反枝苋和披碱草的间种比例，保持反枝苋和披碱草的种植密度为10×40 cm，见表1。

表1 反枝苋和披碱草的间种比例单因素分析

间种比例为4:3，即每种植4行反枝苋，需种植3行披碱草；

其余间种比例均遵循上述解释。

实施例10 反枝苋和披碱草的种植密度单因素分析

采用实施例1中的盐碱地的选择、盐碱地改良、土壤中的镉吸附处理的方法，改变反枝苋和披碱草的种植密度，保持反枝苋和披碱草的间种比例为4:1，见表2。

表2反枝苋和披碱草的种植密度单因素分析

实施例18 测定土壤中镉含量

实施例3-9，间种反枝苋和披碱草，一年后，测定土壤中镉含量，具体指标见表3；

实施例11-17，间种反枝苋和披碱草，一年后，测定土壤中镉含量，具体指标见表4。

表3 土壤中镉含量

由实验结果可知，实施例6是优选实施例，即反枝苋和披碱草的间种比例最优为4:1。

表4 土壤中镉含量

由实验结果可知，实施例14是优选实施例，即反枝苋和披碱草的种植密度优选为10×40cm。

实施例19 一种中低镉盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法

优选实验组

（一）盐碱地的选择

（二）盐碱地改良

（三）土壤中的镉吸附处理

（四）种植盐地碱蓬

（五）提取植物盐

上述（一）至（五）均采用实施例1的方法，在土壤中的镉吸附处理步骤中，采用反枝苋和披碱草的最优间种比例，即4:1，采用反枝苋和披碱草的最优种植密度，即10×40cm；间种反枝苋和披碱草，一年后，土壤中镉含量为0.1mg/kg。

本实验组，盐地碱蓬种子萌发率为98.4-99.5％，幼苗期生长良好，种植一年后，地上干重生物量在25000kg/hm²以上。

制备的植物盐中镉含量以及主要营养物质的含量见表5。

表5 植物盐中镉含量及主要营养物质的含量

对照组1

采用实施例1的盐碱地的选择、盐碱地改良、种植盐地碱蓬、提取植物盐步骤，无土壤的镉吸附处理步骤，本对照组提取的植物盐中镉含量见表6。

对照组2

采用实施例3所述的间种比例，即反枝苋和披碱草的间种比例为0:1，种植密度为10×40cm，采用实施例1的盐碱地的选择、盐碱地改良、土壤中的镉吸附处理、种植盐地碱蓬、提取植物盐方法，得到植物盐中镉含量见表6。

对照组3

采用实施例9所述的间种比例，即反枝苋和披碱草的间种比例为1:0，种植密度为10×40cm，采用实施例1的盐碱地的选择、盐碱地改良、土壤中的镉吸附处理、种植盐地碱蓬、提取植物盐方法，得到植物盐中镉含量见表6。

表6 植物盐中镉含量

本发明有效改良盐碱地土壤，降低土壤含盐量，降低土壤pH，增加土壤有机质含量，增加土壤的透气和持水孔隙，碱蓬收获后，土壤含盐量为0.4-0.7%，土壤pH为7.4-7.7，土壤的有机质含量为1.2g/kg，土壤的透气孔隙为15%，土壤的持水孔隙为48%。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种中低镉盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述方法，包括盐碱地的选择、盐碱地改良、土壤中的镉吸附处理、提取植物盐。

2.根据权利要求1所述的一种中低镉盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述土壤中的镉吸附处理，间种反枝苋和披碱草进行土壤中镉的吸附，所述的反枝苋和披碱草的间种比例，优选为4:1。

3.根据权利要求2所述的一种中低镉盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述的反枝苋和披碱草的间种，种植密度优选为10×40cm。

4.根据权利要求1所述的一种中低镉盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述土壤中的镉吸附处理，处理后土壤中镉含量降至0.1mg/kg。

5.根据权利要求1所述的一种中低镉盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述方法制备的植物盐中，镉含量为0.002mg/kg。

6.根据权利要求1所述的一种中低镉盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述的提取植物盐，包括提取，所述提取，将碱蓬嫩茎叶经清洗、干燥、粉碎至20-100um的超微粉后，加入水进行混合，加入碱性蛋白酶、组织蛋白酶、纤维素酶各1万单位，37-45℃处理40-120min，煮沸，降温到60-65℃。

7.根据权利要求6所述的一种中低镉盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述的提取植物盐，还包括喷雾干燥，所述喷雾干燥，采用双流向螺旋式喷嘴，进行喷雾干燥，喷雾干燥的条件为：喷雾干燥进口温度为120~130℃，进样流速为8-9 mL/min；出口温度为45-48℃。

8.根据权利要求1所述的一种中低镉盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述的盐碱地选择，各项指标为：土壤pH为8.6-8.8，土壤含盐量为3.6-4.3%，土壤含镉量为4mg/kg，土壤的透气孔隙为4-5%，土壤的持水孔隙为14-15%，土壤有机质含量为4.1-4.2g/kg。

9.根据权利要求1所述的一种中低镉盐碱地种植盐地碱蓬及提取植物盐的方法，其特征在于：所述盐碱地改良，采用土壤改良剂进行改良土壤，所述土壤改良剂，各组分的质量比例为：脱硫石膏88～92份、黄腐酸 15-18份、秸秆1～3份、麦饭石2～6份、甘蔗渣1～3份、粉煤灰3～6份、豆饼3～8份、山楂粉2-3份、保水剂 0.5-0.8份、月桂醇乙氧基硫酸铵 0.6-0.9份、淀粉－丙烯晴10-16份、蜀葵粉 15-18份、盐单胞菌属噬盐菌0.01～0.05份。